JP6844275B2 - Optical filters and their uses - Google Patents
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Description
本発明は光学フィルターおよびその用途に関する。より詳しくは、特定の波長域に吸収を有する色素化合物を含む光学フィルター、該光学フィルターを具備する固体撮像装置、カメラモジュールおよび環境光センサー、ならびに該環境光センサーを有する電子機器に関する。 The present invention relates to an optical filter and its use. More specifically, the present invention relates to an optical filter containing a dye compound having absorption in a specific wavelength region, a solid-state image sensor including the optical filter, a camera module and an ambient light sensor, and an electronic device having the ambient light sensor.
近年、スマートフォンやタブレット端末等の情報端末装置への用途として、環境光センサーの開発が進められている。情報端末装置における環境光センサーは、情報端末装置がおかれた環境の照度を感知してディスプレイの明るさを調光する照度センサーや、情報端末装置がおかれた環境の色調を感知してディスプレイの色調を調整するカラーセンサーなどとして用いられる。 In recent years, the development of ambient light sensors has been promoted for use in information terminal devices such as smartphones and tablet terminals. The ambient light sensor in the information terminal device is an illuminance sensor that detects the illuminance of the environment in which the information terminal device is placed to adjust the brightness of the display, and a display that detects the color tone of the environment in which the information terminal device is placed. It is used as a color sensor that adjusts the color tone of the light.
人間の視感度と、ディスプレイの輝度や色調とを自然な形で合わせるためには、可視光線のみを環境光センサーに到達させることが重要である。例えば、環境光センサーは、近赤外線カットフィルターなどの光学フィルターを設置することで、分光感度特性を視感度に近づけることが可能となる。 In order to naturally match the human luminosity factor with the brightness and color tone of the display, it is important that only visible light reaches the ambient light sensor. For example, the ambient light sensor can bring the spectral sensitivity characteristics closer to the luminosity factor by installing an optical filter such as a near-infrared cut filter.
一方、情報端末装置のデザイン性重視の要望から、環境光センサーに光を入射させる透過窓の透過率を下げる(黒っぽい外観とする)ことが求められており、赤外光に対する可視光の入射量が減少し、正確な照度や色調の検出が困難となり、誤作動が発生するという問題がある。また、情報端末装置の低背化が進み、光の入射窓から環境光センサーまでの距離が短くなる。そのため、例えば、入射角度60°といった高入射角からの入射光の割合が増加することになり、高入射角の入射光に対しても環境光センサーに到達する光の分光特性(特に近赤外線の強度)が変化しないことが要求されている。 On the other hand, in order to emphasize the design of the information terminal device, it is required to reduce the transmittance of the transmitting window that allows light to enter the ambient light sensor (make it look blackish), and the amount of visible light incident on infrared light. There is a problem that the number of light is reduced, it becomes difficult to detect accurate illuminance and color tone, and malfunction occurs. In addition, the height of the information terminal device is reduced, and the distance from the light incident window to the ambient light sensor is shortened. Therefore, for example, the proportion of incident light from a high incident angle such as an incident angle of 60 ° increases, and the spectral characteristics of the light that reaches the ambient light sensor (especially near infrared rays) even for the incident light at a high incident angle. It is required that the strength) does not change.
環境光センサーの分光特性を、人間の視感度と合わせるための手段として、ガラス板上に金属多層膜が形成された赤外線カットフィルターを設けた装置が開示されている(例えば特許文献1参照)。ガラスを基材として用いた場合、基材自体が耐熱性を有するため、いわゆるハンダリフロー工程を有するプロセスに適用することが可能であり、その結果、光学部品および装置の小型化ならびに製造工程の簡略化が可能となる。また、真空蒸着法、スパッタリング法またはCVD法等を用いて、ガラス基材に屈折率の異なる金属酸化物を交互に積層した誘電体多層膜を有した光学フィルターは、基材を薄板ガラスに置き換えることも可能であり、例えば厚み0.1mmといった薄肉化が可能である。しかしながら、ガラス板上に金属多層薄膜を形成した近赤外線カットフィルターは、入射光の入射角度によって光学特性が大きく変化するため、環境光センサーの検出精度が低下するという問題がある。 As a means for matching the spectral characteristics of the ambient light sensor with the human visual sensitivity, an apparatus provided with an infrared cut filter having a metal multilayer film formed on a glass plate is disclosed (see, for example, Patent Document 1). When glass is used as a base material, the base material itself has heat resistance, so that it can be applied to a process having a so-called solder reflow process, and as a result, the optical parts and devices can be downsized and the manufacturing process can be simplified. It becomes possible to change. Further, an optical filter having a dielectric multilayer film in which metal oxides having different refractive indexes are alternately laminated on a glass base material by using a vacuum vapor deposition method, a sputtering method, a CVD method, or the like replaces the base material with thin glass. It is also possible to reduce the wall thickness to, for example, 0.1 mm. However, the near-infrared cut filter having the metal multilayer thin film formed on the glass plate has a problem that the detection accuracy of the ambient light sensor is lowered because the optical characteristics greatly change depending on the incident angle of the incident light.
一方、近赤外光を光吸収にてカットするいわゆる色ガラスフィルターでは、垂直入射光と斜め入射光に対しての光学特性の差が小さく視野角に優れる反面、所定の光学特性の濃度を得るためには、基板の厚みが厚くなってしまい、光学部品を小型化することが困難であった(非特許文献1)。 On the other hand, in a so-called colored glass filter that cuts near-infrared light by light absorption, the difference in optical characteristics between vertically incident light and obliquely incident light is small and the viewing angle is excellent, but the density of predetermined optical characteristics is obtained. Therefore, the thickness of the substrate becomes thick, and it is difficult to reduce the size of the optical component (Non-Patent Document 1).
このような問題を解決するものとして、色素入り樹脂基板と誘電体多層膜を組み合わせることで、薄肉化と視野角に優れる特性を両立した近赤外線カットフィルターが提案されている(例えば特許文献2)。しかし、特許文献2に記載された光学フィルターは樹脂基板であることから耐熱性はガラス基板とは程遠いものであった。
As a solution to such a problem, a near-infrared cut filter having both thinning and excellent viewing angle by combining a dye-containing resin substrate and a dielectric multilayer film has been proposed (for example, Patent Document 2). .. However, since the optical filter described in
耐熱性の問題を解決する方法として、透明樹脂製基板と近赤外線反射膜を有する近赤外線カットフィルターの製造方法が提案されている(例えば特許文献3参照)。特許文献3の方法では、特定のガラス転移点を有する熱可塑性樹脂の透明基板の両面に、誘電体多層膜からなる近赤外線反射膜などを特定の温度条件下で真空蒸着法によって形成している。 As a method for solving the problem of heat resistance, a method for manufacturing a near-infrared cut filter having a transparent resin substrate and a near-infrared reflective film has been proposed (see, for example, Patent Document 3). In the method of Patent Document 3, a near-infrared reflective film made of a dielectric multilayer film or the like is formed on both sides of a transparent substrate of a thermoplastic resin having a specific glass transition point by a vacuum vapor deposition method under specific temperature conditions. ..
しかしながら、特許文献3に記載された近赤外線カットフィルターにおいても、その耐熱性は基材のガラス転移温度以下であり、ハンダリフロー工程に対して決して十分ではなく、多くのハンダリフロー工程では使用できないという課題があった。 However, even in the near-infrared cut filter described in Patent Document 3, its heat resistance is lower than the glass transition temperature of the base material, which is not sufficient for the solder reflow process, and cannot be used in many solder reflow processes. There was a problem.
そのため、十分な視野角性能や薄肉性能等の特性に加え、さらに耐熱特性に優れ、フィルター部品のハンダリフロー工程でのカールやクラックの発生が生じにくく、且つ、製品への組み込み後においても、高温下でもカールなどによる光学的歪を生じにくい、近赤外線カットフィルターなどの用途に有用な光学フィルターの出現が望まれていた。 Therefore, in addition to characteristics such as sufficient viewing angle performance and thin wall performance, it is also excellent in heat resistance characteristics, curls and cracks are less likely to occur in the solder reflow process of filter parts, and even after being incorporated into a product, the temperature is high. It has been desired to develop an optical filter useful for applications such as a near-infrared cut filter, which is less likely to cause optical distortion due to curling or the like.
本発明は、固体撮像装置や環境光センサーが設けられる機器等の低背化に伴い、入射角度が大きくなった場合でも優れた可視光透過率と近赤外線カット性能を両立可能であり、さらに耐熱特性(ハンダリフロー耐性)に優れ、耐クラック性が改善された光学フィルターを提供することを課題の一つとする。 INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention can achieve both excellent visible light transmittance and near-infrared ray cut performance even when the incident angle becomes large due to the reduction in height of a device provided with a solid-state image sensor or an ambient light sensor, and further heat resistance. One of the problems is to provide an optical filter having excellent characteristics (solder flow resistance) and improved crack resistance.
本発明は、例えば、以下の[1]〜[17]の態様に関する。
[1] ガラス基板と波長600〜800nmに吸収極大を有する化合物(A)を含有する樹脂層とを含む基材、および、該基材の少なくとも一方の面に形成された誘電体多層膜を有し、かつ、下記要件(a)〜(d)を満たすことを特徴とする光学フィルター:
(a)85℃85%RHの環境に1000時間保管する前の光学フィルターの分光透過率を該光学フィルターの垂直方向から測定した際の、波長400〜650nmの範囲における透過率の平均値Ta-0が45%以上90%以下である;
(b)前記保管前の光学フィルターの光学濃度(OD値)を該光学フィルターの垂直方向から測定した際の、波長800〜1200nmの範囲における光学濃度の平均値ODa-0が1.0以上である;
(c)前記保管後の光学フィルターの分光透過率を該光学フィルターの垂直方向から測定した際の、波長400〜650nmの範囲における透過率の平均値Tb-0と、前記要件(a)に記載の透過率の平均値Ta-0との差の絶対値が7%以下である;
(d)前記保管前の光学フィルターの分光透過率を該光学フィルターの垂直方向から測定した際の、波長580〜650nmにおける透過率の平均値をTRaとし、波長500〜580nmにおける透過率の平均値をTGaとし、波長420〜500nmにおける透過率の平均値をTBaとした場合、TGa/TRaおよびTBa/TRaがいずれも0.9〜1.6である。
The present invention relates to, for example, the following aspects [1] to [17].
[1] It has a base material containing a glass substrate and a resin layer containing a compound (A) having an absorption maximum at a wavelength of 600 to 800 nm, and a dielectric multilayer film formed on at least one surface of the base material. An optical filter characterized by satisfying the following requirements (a) to (d):
(A) when the spectral transmittance of the preceding optical filter to store 1000 hours 85 ° C. 85% RH environment measured from the vertical direction of the optical filter, the average value T a transmittance in the wavelength range of 400~650nm -0 is 45% or more and 90% or less;
(B) When the optical density (OD value) of the optical filter before storage is measured from the vertical direction of the optical filter, the average value OD a-0 of the optical density in the wavelength range of 800 to 1200 nm is 1.0 or more. Is;
(C) The average value T b-0 of the transmittance in the wavelength range of 400 to 650 nm when the spectral transmittance of the optical filter after storage is measured from the vertical direction of the optical filter, and the requirement (a). The absolute value of the difference from the average transmittance Ta-0 described is 7% or less;
; (D) before storage when measured from the vertical direction the spectral transmittance of the optical filter of the optical filter, the average value of the transmittance at a wavelength 580~650nm and T Ra, the average transmittance at a wavelength of 500~580nm When the value is T Ga and the average value of the transmittance at a wavelength of 420 to 500 nm is T Ba , both T Ga / T Ra and T Ba / T Ra are 0.9 to 1.6.
[2] 前記保管後の光学フィルターの誘電体多層膜にクラックが発生しないことを特徴とする項[1]に記載の光学フィルター。
[3] 前記光学フィルターが、さらに下記要件(e)を満たすことを特徴とする項[1]または[2]に記載の光学フィルター:
(e)前記保管前の光学フィルターの分光透過率を該光学フィルターの垂直方向に対して30度斜め方向から測定した際の、波長400〜650nmの範囲における透過率の平均値Ta-30、および、前記保管前の光学フィルターの透過率を該光学フィルターの垂直方向に対して60度斜め方向から測定した際の、波長400〜650nmの範囲における透過率の平均値Ta-60が、いずれも45%以上90%以下である。
[2] The optical filter according to Item [1], wherein cracks do not occur in the dielectric multilayer film of the optical filter after storage.
[3] The optical filter according to item [1] or [2], wherein the optical filter further satisfies the following requirement (e):
(E) The average value of the transmittance in the wavelength range of 400 to 650 nm when the spectral transmittance of the optical filter before storage is measured from an oblique direction of 30 degrees with respect to the vertical direction of the optical filter, Ta -30 . And, when the transmittance of the optical filter before storage is measured from an oblique direction of 60 degrees with respect to the vertical direction of the optical filter, the average value Ta -60 of the transmittance in the wavelength range of 400 to 650 nm is eventually obtained. Is 45% or more and 90% or less.
[4] 前記光学フィルターが、さらに下記要件(f)を満たすことを特徴とする項[1]〜[3]のいずれか1項に記載の光学フィルター:
(f)前記保管前の光学フィルターの分光透過率を該光学フィルターの垂直方向から測定した際の、波長350〜500nmの範囲において透過率が50%となる最も短い波長の値(Xa)と、
前記保管後の光学フィルターの分光透過率を該光学フィルターの垂直方向から測定した際の、波長350〜500nmの範囲において透過率が50%となる最も短い波長の値(Xb)との差の絶対値が12nm以下である。
[4] The optical filter according to any one of items [1] to [3], wherein the optical filter further satisfies the following requirement (f):
(F) The shortest wavelength value (Xa) at which the transmittance is 50% in the wavelength range of 350 to 500 nm when the spectral transmittance of the optical filter before storage is measured from the vertical direction of the optical filter.
Absolute difference from the shortest wavelength value (Xb) at which the transmittance is 50% in the wavelength range of 350 to 500 nm when the spectral transmittance of the optical filter after storage is measured from the vertical direction of the optical filter. The value is 12 nm or less.
[5] 前記光学フィルターが、さらに下記要件(g)を満たすことを特徴とする項[1]〜[4]のいずれか1項に記載の光学フィルター:
(g)前記保管後の光学フィルターの分光透過率を該光学フィルターの垂直方向から測定した際の、波長580〜650nmにおける透過率の平均値をTRbとし、波長500〜580nmにおける透過率の平均値をTGbとし、波長420〜500nmにおける透過率の平均値をTBbとした場合、TGb/TRbおよびTBb/TRbがいずれも0.9〜1.6である。
[5] The optical filter according to any one of items [1] to [4], wherein the optical filter further satisfies the following requirement (g):
(G) said when the spectral transmittance of the optical filter after storage was determined from the vertical direction of the optical filter, the average value of the transmittance at a wavelength 580~650nm and T Rb, the average transmittance at a wavelength of 500~580nm When the value is T Gb and the average value of the transmittance at a wavelength of 420 to 500 nm is T Bb , both T Gb / T Rb and T Bb / T R b are 0.9 to 1.6.
[6] 前記光学フィルターが、さらに下記要件(h)を満たすことを特徴とする項[5]に記載の光学フィルター:
(h)(TGb/TRb)/(TGa/TRa)の値および(TBb/TRb)/(TBa/TRa)の値がいずれも0.95〜1.05である。
[6] The optical filter according to item [5], wherein the optical filter further satisfies the following requirement (h):
Is 0.95 to 1.05 both the value of (h) (T Gb / T Rb) / value of (T Ga / T Ra) and (T Bb / T Rb) / (T Ba / T Ra) ..
[7] 前記化合物(A)が、スクアリリウム系化合物およびフタロシアニン系化合物からなる群より選ばれる少なくとも1種の化合物であることを特徴とする項[1]〜[6]のいずれか1項に記載の光学フィルター。 [7] The item according to any one of Items [1] to [6], wherein the compound (A) is at least one compound selected from the group consisting of a squarylium compound and a phthalocyanine compound. Optical filter.
[8] 前記樹脂層を構成する樹脂が、環状ポリオレフィン系樹脂、芳香族ポリエーテル系樹脂、ポリイミド系樹脂、フルオレンポリカーボネート系樹脂、フルオレンポリエステル系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、ポリアミド系樹脂、アラミド系樹脂、ポリサルホン系樹脂、ポリエーテルサルホン系樹脂、ポリパラフェニレン系樹脂、ポリアミドイミド系樹脂、ポリエチレンナフタレート系樹脂、フッ素化芳香族ポリマー系樹脂、(変性)アクリル系樹脂、エポキシ系樹脂、シルセスキオキサン系紫外線硬化型樹脂、マレイミド系樹脂、脂環エポキシ熱硬化型樹脂、ポリエーテルエーテルケトン系樹脂、ポリアリレート系樹脂、アリルエステル系硬化型樹脂、アクリル系紫外線硬化型樹脂、ビニル系紫外線硬化型樹脂、およびゾルゲル法により形成されたシリカを主成分とする樹脂からなる群より選ばれる少なくとも1種の樹脂であることを特徴とする項[1]〜[7]のいずれか1項に記載の光学フィルター。 [8] The resin constituting the resin layer is a cyclic polyolefin resin, an aromatic polyether resin, a polyimide resin, a fluorene polycarbonate resin, a fluorene polyester resin, a polycarbonate resin, a polyamide resin, an aramid resin, and the like. Polysulfone resin, polyether sulfone resin, polyparaphenylene resin, polyamideimide resin, polyethylene naphthalate resin, fluorinated aromatic polymer resin, (modified) acrylic resin, epoxy resin, silsesquioki Sun-based UV curable resin, maleimide-based resin, alicyclic epoxy thermo-curable resin, polyether ether ketone-based resin, polyarylate-based resin, allyl ester-based curable resin, acrylic-based UV-curable resin, vinyl-based UV-curable resin The item according to any one of Items [1] to [7], wherein the resin is at least one selected from the group consisting of a resin and a resin containing silica as a main component formed by the solgel method. Optical filter.
[9] 前記基材の両面に誘電体多層膜が設けられていることを特徴とする項[1]〜[8]のいずれか1項に記載の光学フィルター。
[10] 前記基材が近赤外線吸収微粒子を含む層を有することを特徴とする項[1]〜[9]のいずれか1項に記載の光学フィルター。
[9] The optical filter according to any one of Items [1] to [8], wherein dielectric multilayer films are provided on both sides of the base material.
[10] The optical filter according to any one of Items [1] to [9], wherein the base material has a layer containing near-infrared absorbing fine particles.
[11] 前記ガラス基板が銅成分を含有するフッ素リン酸塩系ガラスまたはリン酸塩系ガラスであることを特徴とする項[1]〜[10]のいずれか1項に記載の光学フィルター。 [11] The optical filter according to any one of Items [1] to [10], wherein the glass substrate is a fluorophosphate-based glass or a phosphate-based glass containing a copper component.
[12] 固体撮像装置用であることを特徴とする項[1]〜[11]のいずれか1項に記載の光学フィルター。
[13] 項[1]〜[12]のいずれか1項に記載の光学フィルターを具備する固体撮像装置。
[12] The optical filter according to any one of Items [1] to [11], which is for a solid-state image sensor.
[13] A solid-state image sensor comprising the optical filter according to any one of items [1] to [12].
[14] 項[1]〜[12]のいずれか1項に記載の光学フィルターを具備するカメラモジュール。
[15] 環境光センサー用であることを特徴とする項[1]〜[11]のいずれか1項に記載の光学フィルター。
[14] A camera module comprising the optical filter according to any one of items [1] to [12].
[15] The optical filter according to any one of Items [1] to [11], which is for an ambient light sensor.
[16] 項[1]〜[11]および[15]のいずれか1項に記載の光学フィルターを具備することを特徴とする環境光センサー。
[17] 項[16]に記載の環境光センサーを有することを特徴とする電子機器。
[16] An ambient light sensor comprising the optical filter according to any one of items [1] to [11] and [15].
[17] An electronic device comprising the ambient light sensor according to item [16].
本発明によれば、垂直方向からの入射光および斜め方向からの入射光の双方に対して、高い可視光透過率と近赤外線カット性能を有し、耐熱性が高く、耐クラック性が改善されたハンダリフロー耐性を有する光学フィルターを提供することができる。 According to the present invention, it has high visible light transmittance and near-infrared ray cutting performance for both incident light from the vertical direction and incident light from the oblique direction, has high heat resistance, and has improved crack resistance. It is possible to provide an optical filter having resistance to solder reflow.
本発明の光学フィルターが近赤外線カットフィルターである場合、近赤外線カット能に優れ、吸湿性が低く、異物や反りが少なく、耐熱性に優れ、高温下での組み立てあるいは使用にも好適であり、特にCCDやCMOSイメージセンサーなどの固体撮像素子の視感度補正に好適に用いることができる。 When the optical filter of the present invention is a near-infrared cut filter, it has excellent near-infrared cut ability, low hygroscopicity, less foreign matter and warpage, excellent heat resistance, and is suitable for assembly or use at high temperatures. In particular, it can be suitably used for correcting the visual sensitivity of a solid-state image sensor such as a CCD or CMOS image sensor.
また、本発明の光学フィルターは、環境光センサー用途としても好適に使用できる。このような光学フィルターを用いた環境光センサーは、入射光の入射角依存性が小さく、照度や色温度を高精度に測定することができる。 Further, the optical filter of the present invention can also be suitably used for an ambient light sensor application. An ambient light sensor using such an optical filter has little dependence on the incident angle of incident light, and can measure illuminance and color temperature with high accuracy.
以下、本発明の実施の形態を、図面等を参照しながら説明する。但し、本発明は多くの異なる態様で実施することが可能であり、以下に例示する実施の形態の記載内容に限定して解釈されるものではない。図面は説明をより明確にするため、実際の態様に比べ、各部の幅、厚さ、形状等について模式的に表される場合があるが、あくまで一例であって、本発明の解釈を限定するものではない。また、本明細書と各図において、既出の図に関して前述したものと同様の要素には、同一の符号を付し又は類似の符号(数字の後にa、bなどを付しただけの符号)を付し、詳細な説明を適宜省略することがある。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to drawings and the like. However, the present invention can be implemented in many different modes and is not construed as being limited to the description of the embodiments illustrated below. In order to clarify the description, the drawings may schematically represent the width, thickness, shape, etc. of each part as compared with the actual embodiment, but this is merely an example and limits the interpretation of the present invention. It's not a thing. Further, in the present specification and each figure, the same elements as those described above with respect to the above-mentioned figures are designated by the same reference numerals or similar reference numerals (signatures in which a, b, etc. are simply added after the numbers). The detailed description may be omitted as appropriate.
[光学フィルター]
本発明の光学フィルターは、ガラス基板と波長600〜800nmに吸収極大を有する化合物(A)を含有する樹脂層とを含む基材、および、該基材の少なくとも一方の面に形成された誘電体多層膜を有することを特徴とする。
[Optical filter]
The optical filter of the present invention includes a base material containing a glass substrate and a resin layer containing a compound (A) having an absorption maximum at a wavelength of 600 to 800 nm, and a dielectric formed on at least one surface of the base material. It is characterized by having a multilayer film.
本発明の光学フィルターは、垂直方向からの入射光、および斜め方向からの入射光(特に高入射角の入射光)の双方に対して高い可視光透過率と近赤外線カット性能を有する。なお、本明細書において、光学フィルターを構成する基材に対して、垂直に入射する光を垂直入射光とし、該垂直入射光を基準(入射角0度)として、斜め方向から入射する光を斜め入射光とする。
The optical filter of the present invention has high visible light transmittance and near-infrared ray cutting performance for both incident light from a vertical direction and incident light from an oblique direction (particularly, incident light having a high incident angle). In the present specification, the light vertically incident on the base material constituting the optical filter is regarded as the vertically incident light, and the light incident from the oblique direction is referred to as the vertically incident light as a reference (
本発明の光学フィルターは、下記要件(a)〜(d)を満たす。
要件(a):85℃85%RHの環境に1000時間保管する前の光学フィルターの分光透過率を該光学フィルターの垂直方向から測定した際の、波長400〜650nmの範囲における透過率の平均値Ta-0が45%以上90%以下、好ましくは48%、より好ましくは52%、特に好ましくは55%以上である。
The optical filter of the present invention satisfies the following requirements (a) to (d).
Requirement (a): Average value of transmittance in the wavelength range of 400 to 650 nm when the spectral transmittance of the optical filter before storage in an environment of 85 ° C. and 85% RH for 1000 hours is measured from the vertical direction of the optical filter. Ta -0 is 45% or more and 90% or less, preferably 48%, more preferably 52%, and particularly preferably 55% or more.
要件(a)を満たすことにより、本発明の光学フィルターを固体撮像装置用途として使用した場合、良好な画像を得ることができ、環境光センサー用途として使用した場合、優れたセンサー感度を達成することができる。 By satisfying the requirement (a), a good image can be obtained when the optical filter of the present invention is used as a solid-state image sensor application, and excellent sensor sensitivity is achieved when used as an ambient light sensor application. Can be done.
要件(b):前記保管前の光学フィルターの光学濃度(OD値)を該光学フィルターの垂直方向から測定した際の、波長800〜1200nmの範囲における光学濃度の平均値ODa-0が1.0以上、好ましくは1.7以上、より好ましくは1.8以上である。 Requirement (b): The average value OD a-0 of the optical density in the wavelength range of 800 to 1200 nm when the optical density (OD value) of the optical filter before storage is measured from the vertical direction of the optical filter is 1. It is 0 or more, preferably 1.7 or more, and more preferably 1.8 or more.
上限は特に制限されないが、6.0以下であることが好ましく、5.5以下であることが特に好ましい。極端に光学濃度が高くなると可視域の透過率が低下する傾向がある上、実用特性に顕著な差が見られなくなってくるため、環境光センサー用途として使用する場合、光学濃度上限を上記範囲とすることが好ましい。 The upper limit is not particularly limited, but is preferably 6.0 or less, and particularly preferably 5.5 or less. When the optical density is extremely high, the transmittance in the visible region tends to decrease, and there is no significant difference in practical characteristics. Therefore, when used as an ambient light sensor, the upper limit of the optical density should be within the above range. It is preferable to do so.
要件(b)を満たすことにより、近赤外線カット特性が良好となり、本発明の光学フィルターを固体撮像装置用途として使用した場合、良好な画像を得ることができ、本発明の光学フィルターを環境光センサー用途として使用した場合、センサーの誤作動を防止できる。 By satisfying the requirement (b), the near-infrared cut characteristic becomes good, and when the optical filter of the present invention is used for a solid-state image sensor, a good image can be obtained, and the optical filter of the present invention can be used as an ambient light sensor. When used as an application, it can prevent malfunction of the sensor.
光学濃度(OD値)は透過率の常用対数値であり、下記式(1)にて算出できる。指定の波長範囲の光学濃度の平均値が高いと、光学フィルターはその波長領域の光のカット特性が高いことを表す。 The optical density (OD value) is a common logarithmic value of transmittance and can be calculated by the following formula (1). When the average value of the optical densities in the specified wavelength range is high, it means that the optical filter has a high cut characteristic of light in the wavelength range.
ある波長域における光学濃度の平均値=−Log10(ある波長域における平均透過率(%)/100)・・・式(1)
要件(c):前記保管後の光学フィルターの分光透過率を該光学フィルターの垂直方向から測定した際の、波長400〜650nmの範囲における透過率の平均値Tb-0と、前記要件(a)に記載の透過率の平均値Ta-0との差の絶対値が7%以下、好ましくは5%以下、より好ましくは3%以下である。
Average value of optical density in a certain wavelength range = -Log10 (Average transmittance (%) / 100 in a certain wavelength range) ... Equation (1)
Requirement (c): The average value T b-0 of the transmittance in the wavelength range of 400 to 650 nm when the spectral transmittance of the optical filter after storage is measured from the vertical direction of the optical filter, and the requirement (a). ), The absolute value of the difference from the average value Ta-0 of the transmittance is 7% or less, preferably 5% or less, and more preferably 3% or less.
要件(c)における絶対値が小さいほど、保管前後の特性変化が少なく、高温下の組み立て後、および高温下での使用時においても、本発明の光学フィルターを固体撮像装置用途として使用した場合、良好な画像を得ることができ、環境光センサー用途として使用した場合、優れたセンサー感度を達成することができる。 The smaller the absolute value in the requirement (c), the smaller the change in characteristics before and after storage, and when the optical filter of the present invention is used as a solid-state image sensor even after assembly at high temperature and when used at high temperature. A good image can be obtained, and excellent sensor sensitivity can be achieved when used as an ambient light sensor application.
要件(d):前記保管前の光学フィルターの分光透過率を該光学フィルターの垂直方向から測定した際の、波長580〜650nmにおける透過率の平均値をTRaとし、波長500〜580nmにおける透過率の平均値をTGaとし、波長420〜500nmにおける透過率の平均値をTBaとした場合、TGa/TRaおよびTBa/TRaがいずれも0.9〜1.6、好ましくは0.95〜1.55である。 Requirements (d): when the spectral transmittance of the optical filter before the storage was determined from the vertical direction of the optical filter, the average value of the transmittance at a wavelength 580~650nm and T Ra, transmittance at a wavelength of 500~580nm When the average value of T Ga is T Ga and the average value of the transmittance at a wavelength of 420 to 500 nm is T Ba , both T Ga / T Ra and T Ba / T Ra are 0.9 to 1.6, preferably 0. It is .95 to 1.55.
要件(d)を満たすことにより、RGBバランスがよく、本発明の光学フィルターを固体撮像装置用途として使用した場合、良好な画像を得ることができ、環境光センサー用途として使用した場合、優れたセンサー感度を達成することができる。 By satisfying the requirement (d), the RGB balance is good, a good image can be obtained when the optical filter of the present invention is used as a solid-state image sensor, and an excellent sensor is obtained when used as an ambient light sensor. Sensitivity can be achieved.
本発明の光学フィルターは、さらに下記要件(e)、(f)、(g)および/または(h)を満たすことが好ましい。
要件(e):前記保管前の光学フィルターの分光透過率を該光学フィルターの垂直方向に対して30度斜め方向から測定した際の、波長400〜650nmの範囲における透過率の平均値Ta-30、および、前記保管前の光学フィルターの透過率を該光学フィルターの垂直方向に対して60度斜め方向から測定した際の、波長400〜650nmの範囲における透過率の平均値Ta-60が、いずれも45%以上90%以下、好ましくは48%以上、より好ましくは55%以上である。
The optical filter of the present invention preferably further satisfies the following requirements (e), (f), (g) and / or (h).
Requirements (e): said storage prior to the spectral transmittance of the optical filter of the optical filter when measured from 30 ° oblique direction with respect to the vertical direction, the average value of the transmittance in the wavelength range of 400 to 650 nm T a- 30 and the average value Ta-60 of the transmittance in the wavelength range of 400 to 650 nm when the transmittance of the optical filter before storage is measured from an oblique direction of 60 degrees with respect to the vertical direction of the optical filter. , 45% or more and 90% or less, preferably 48% or more, and more preferably 55% or more.
要件(e)を満たすことにより、この波長範囲でいずれの入射角度においても平均透過率がこの範囲にあると、本発明の光学フィルターを固体撮像装置用途として使用した場合、良好な画像を得ることができ、環境光センサー用途として使用した場合、優れたセンサー感度を達成することができる。 By satisfying the requirement (e), if the average transmittance is in this range at any incident angle in this wavelength range, a good image can be obtained when the optical filter of the present invention is used as a solid-state image sensor application. When used as an ambient light sensor application, excellent sensor sensitivity can be achieved.
要件(f):前記保管前の光学フィルターの分光透過率を該光学フィルターの垂直方向から測定した際の、波長350〜500nmの範囲において透過率が50%となる最も短い波長の値(Xa)と、
前記保管後の光学フィルターの分光透過率を該光学フィルターの垂直方向から測定した際の、波長350〜500nmの範囲において透過率が50%となる最も短い波長の値(Xb)との差の絶対値が12nm以下、好ましくは10nm以下、より好ましくは8nm以下である。
Requirement (f): The shortest wavelength value (Xa) at which the transmittance is 50% in the wavelength range of 350 to 500 nm when the spectral transmittance of the optical filter before storage is measured from the vertical direction of the optical filter. When,
Absolute difference from the shortest wavelength value (Xb) at which the transmittance is 50% in the wavelength range of 350 to 500 nm when the spectral transmittance of the optical filter after storage is measured from the vertical direction of the optical filter. The value is 12 nm or less, preferably 10 nm or less, and more preferably 8 nm or less.
要件(f)における絶対値が小さいほど、保管前後の特性変化が少なく、高温下の組み立て後、および高温下での使用時においても、本発明の光学フィルターを固体撮像装置用途として使用した場合、良好な画像を得ることができ、環境光センサー用途として使用した場合、優れたセンサー感度を達成することができる。 The smaller the absolute value in the requirement (f), the smaller the change in characteristics before and after storage, and when the optical filter of the present invention is used as a solid-state image sensor even after assembly at high temperature and when used at high temperature. A good image can be obtained, and excellent sensor sensitivity can be achieved when used as an ambient light sensor application.
要件(g):前記保管後の光学フィルターの分光透過率を該光学フィルターの垂直方向から測定した際の、波長580〜650nmにおける透過率の平均値をTRbとし、波長500〜580nmにおける透過率の平均値をTGbとし、波長420〜500nmにおける透過率の平均値をTBbとした場合、TGb/TRbおよびTBb/TRbがいずれも0.9〜1.6、好ましくは0.95〜1.55である。 Requirements (g): when the spectral transmittance of the optical filter after the storage was measured in the vertical direction of the optical filter, the average value of the transmittance at a wavelength 580~650nm and T Rb, transmittance at a wavelength of 500~580nm When the average value of T Gb is T Gb and the average value of the transmittance at a wavelength of 420 to 500 nm is T Bb , both T Gb / T Rb and T Bb / T R b are 0.9 to 1.6, preferably 0. It is .95 to 1.55.
要件(g)を満たすことにより、RGBバランスがよく、本発明の光学フィルターを固体撮像装置用途として使用した場合、良好な画像を得ることができ、環境光センサー用途として使用した場合、優れたセンサー感度を達成することができる。 By satisfying the requirement (g), the RGB balance is good, a good image can be obtained when the optical filter of the present invention is used as a solid-state image sensor, and an excellent sensor is obtained when used as an ambient light sensor. Sensitivity can be achieved.
要件(h):(TGb/TRb)/(TGa/TRa)の値および(TBb/TRb)/(TBa/TRa)の値がいずれも0.95〜1.05、好ましくは0.96〜1.04、より好ましくは0.97〜1.03である。 Requirements (h) :( T Gb / T Rb) / (T Ga / T Ra) values and (T Bb / T Rb) / ( either the value of T Ba / T Ra) is 0.95 to 1.05 , Preferably 0.96 to 1.04, more preferably 0.97 to 1.03.
要件(h)における値が1.00に近いほど、保管前後の特性変化が少なく、高温下の組み立て後、および高温下での使用時においても、本発明の光学フィルターを固体撮像装置用途として使用した場合、良好な画像を得ることができ、環境光センサー用途として使用した場合、優れたセンサー感度を達成することができる。 The closer the value in the requirement (h) is to 1.00, the less the characteristic change before and after storage, and the optical filter of the present invention can be used as a solid-state image sensor even after assembly at high temperature and when used at high temperature. When this is done, a good image can be obtained, and when used as an ambient light sensor application, excellent sensor sensitivity can be achieved.
上記のような本発明の光学フィルターは、前記保管後において誘電体多層膜にクラックが発生しない。
図1(A)〜(C)は、本発明の一実施形態に係る光学フィルターを示す。図1(A)に示す光学フィルター100aは、基材102の少なくとも一方の面に誘電体多層膜104を有する。誘電体多層膜104は、近赤外線を反射する特性を有する。また、図1(B)は、基材102の一方の面に第1誘電体多層膜104aが設けられ、他方の面に第2誘電体多層膜104bが設けられた光学フィルター100bを示す。このように、近赤外線を反射する誘電体多層膜は基材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。光学フィルターを環境光センサー用途に適用する場合、光学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、誘電体多層膜を基材の両面に設けることが好ましい。
In the optical filter of the present invention as described above, cracks do not occur in the dielectric multilayer film after the storage.
1 (A) to 1 (C) show an optical filter according to an embodiment of the present invention. The
誘電体多層膜104は、可視光に相当する波長の光を透過させた上で、垂直方向から入射した光に対して波長800〜1150nmの範囲全体にわたって反射特性を有することが好ましく、さらに好ましくは波長800〜1200nm、特に好ましくは800〜1250nmの範囲全体にわたって反射特性を有することが好ましい。基材102の両面に誘電体多層膜を有する形態として、光学フィルター(又は基材)の垂直方向に対して5度の角度から測定した場合に波長800〜1000nm付近に主に反射特性を有する第1誘電体多層膜104aを基材102の片面に設け、基材102の他方の面上に光学フィルター(又は基材)の垂直方向に対して5度の角度から測定した場合に1000nm〜1250nm付近に主に反射特性を有する第2誘電体多層膜104bを有する形態が挙げられる。
The
また、他の形態として、図1(C)に示す光学フィルター100cは、垂直方向に対して5度の角度から測定した場合に波長800〜1250nm付近に主に反射特性を有する誘電体多層膜104を基材102の片面に設け、基材102の他方の面上に可視域の反射防止特性を有する反射防止膜106を有する形態が挙げられる。基材に対して誘電体多層膜と反射防止膜とを組み合わせることで、可視域の光の透過率を高めつつ近赤外線を反射することができる。
As another form, the
本発明の一実施形態に係る光学フィルターに要求されるヘーズ値は、用途によって異なるが、例えば環境光センサー用光学フィルターとして用いる場合、ヘーズ値は8%以下であることが好ましく、さらに好ましくは5%以下、特に好ましくは3%以下である。ヘーズ値が8%よりも大きい場合、センサー感度が低下してしまう場合が有る。 The haze value required for the optical filter according to the embodiment of the present invention varies depending on the application, but when used as an optical filter for an ambient light sensor, for example, the haze value is preferably 8% or less, more preferably 5 % Or less, particularly preferably 3% or less. If the haze value is greater than 8%, the sensor sensitivity may decrease.
光学フィルターの厚みは、所望の用途に応じて適宜選択すればよいが、近年の情報端末の薄型化、軽量化等の流れを考慮すると薄いことが好ましい。
本発明の一実施形態に係る光学フィルターの厚みは、好ましくは210μm以下、より好ましくは190μm以下、さらに好ましくは160μm以下、特に好ましくは130μm以下であることが望ましく、下限は特に制限されないが、光学フィルターの強度や取り扱いのしやすさを考慮すると、例えば、20μmであることが望ましい。
The thickness of the optical filter may be appropriately selected according to the desired application, but it is preferably thin in consideration of the recent trend of thinning and weight reduction of information terminals.
The thickness of the optical filter according to the embodiment of the present invention is preferably 210 μm or less, more preferably 190 μm or less, further preferably 160 μm or less, particularly preferably 130 μm or less, and the lower limit is not particularly limited, but optical Considering the strength of the filter and the ease of handling, it is preferably 20 μm, for example.
[基材]
図2(A)〜(C)は基材102の構成を示す。基材102は、化合物(A)を含有する樹脂層とガラス基板とを含む。また、基材102は、近赤外線吸収微粒子を1種以上含む層を有することが好ましい。
[Base material]
2 (A) to 2 (C) show the structure of the
以下、化合物(A)を少なくとも1種と透明樹脂とを含有する層を「透明樹脂層」ともいい、それ以外の樹脂層を単に「樹脂層」ともいう。
図2は、基材102を示し、ガラス基板110上に化合物(A)を含有する硬化性樹脂または熱可塑性樹脂からなるオーバーコート層などの透明樹脂層112が積層された構成を有する。なお、透明樹脂層112に相当する層は、ガラス基板110の両面に設けられていてもよい。
Hereinafter, a layer containing at least one compound (A) and a transparent resin is also referred to as a "transparent resin layer", and other resin layers are also simply referred to as a "resin layer".
FIG. 2 shows the
基材の波長400〜650nmにおける平均透過率は、好ましくは55%以上、さらに好ましくは60%以上、特に好ましくは65%以上である。このような透過特性を有する基材を用いると、固体撮像装置用途や環境光センサーとして必要な波長帯域において高い光線透過特性を有する光学フィルターを得ることができ、固体撮像装置用途として使用した場合、良好な画像を得ることができ、環境光センサーとして使用した場合、高感度なセンサー機能を達成することができる。 The average transmittance of the base material at a wavelength of 400 to 650 nm is preferably 55% or more, more preferably 60% or more, and particularly preferably 65% or more. When a base material having such transmission characteristics is used, an optical filter having high light transmission characteristics in a wavelength band required for a solid-state image sensor application or an ambient light sensor can be obtained, and when used for a solid-state image sensor application, A good image can be obtained, and when used as an ambient light sensor, a highly sensitive sensor function can be achieved.
基材の波長800〜1200nmにおける平均透過率は、好ましくは20%以下、さらに好ましくは18%以下、特に好ましくは15%以下である。このような吸収特性を有する基材を用いると、特定の反射特性を有する誘電体多層膜と組み合わせることで入射角度によらず優れた近赤外線カット特性を有する光学フィルターを得ることができ、固体撮像装置用光学フィルターや環境光センサー用途として好適に使用することができる。 The average transmittance of the base material at a wavelength of 800 to 1200 nm is preferably 20% or less, more preferably 18% or less, and particularly preferably 15% or less. When a base material having such absorption characteristics is used, an optical filter having excellent near-infrared cut characteristics can be obtained regardless of the incident angle by combining with a dielectric multilayer film having specific reflection characteristics, and solid-state imaging can be obtained. It can be suitably used as an optical filter for an apparatus or an ambient light sensor.
基材の厚みは、所望の用途に応じて適宜選択することができ、特に制限されないが、必要となる基材強度と薄型化を両立できるように適宜選択することが望ましく、好ましくは10〜200μm、より好ましくは15〜180μm、さらに好ましくは20〜150μm、特に好ましくは25〜120μmである。 The thickness of the base material can be appropriately selected according to the desired application and is not particularly limited, but it is desirable to appropriately select the base material so as to achieve both the required strength of the base material and the thinning, preferably 10 to 200 μm. , More preferably 15 to 180 μm, still more preferably 20 to 150 μm, and particularly preferably 25 to 120 μm.
基材の厚みが前記範囲にあると、該基材を用いた光学フィルターを薄型化および軽量化することができ、情報端末に搭載する固体撮像装置や環境光センサー等の様々な用途に好適に用いることができる。 When the thickness of the base material is within the above range, the optical filter using the base material can be made thinner and lighter, and is suitable for various applications such as a solid-state image sensor mounted on an information terminal and an ambient light sensor. Can be used.
<ガラス基板>
前記ガラス基板としては、特に限定されないが、例えば、ホウケイ酸塩系ガラス、ケイ酸塩系ガラス、ソーダ石灰ガラス、および近赤外線吸収ガラスなどが挙げられる。前記近赤外線吸収ガラスは、近赤外カット特性を向上できる点と入射角依存性を低減できる点で好ましく、その具体例としては、銅成分を含有するフッ素リン酸塩系ガラスおよびリン酸塩系ガラスなどが挙げられる。
<Glass substrate>
The glass substrate is not particularly limited, and examples thereof include borosilicate glass, silicate glass, soda-lime glass, and near-infrared absorbing glass. The near-infrared absorbing glass is preferable in that it can improve the near-infrared cut characteristic and reduce the dependence on the angle of incidence. Examples include glass.
<透明樹脂>
ガラス基板に積層する透明樹脂層は、透明樹脂を用いて形成することができる。基材に用いる透明樹脂としては、1種単独でもよいし、2種以上でもよい。
<Transparent resin>
The transparent resin layer to be laminated on the glass substrate can be formed by using the transparent resin. As the transparent resin used for the base material, one type may be used alone, or two or more types may be used.
透明樹脂としては、本発明の効果を損なわないものである限り特に制限されないが、例えば、熱安定性およびフィルムへの成形性を確保し、かつ、100℃以上の蒸着温度で行う高温蒸着により誘電体多層膜を形成しうる基材とするため、ガラス転移温度(Tg)が、好ましくは110〜380℃、より好ましくは110〜370℃、さらに好ましくは120〜360℃である樹脂が挙げられる。また、前記樹脂のガラス転移温度が140℃以上であると、誘電体多層膜をより高温で蒸着形成しえるフィルムが得られるため、特に好ましい。 The transparent resin is not particularly limited as long as it does not impair the effects of the present invention. For example, it is dielectric by high-temperature vapor deposition performed at a vapor deposition temperature of 100 ° C. or higher while ensuring thermal stability and moldability on a film. Examples thereof include resins having a glass transition temperature (Tg) of preferably 110 to 380 ° C., more preferably 110 to 370 ° C., and even more preferably 120 to 360 ° C. in order to use the base material on which the body multilayer film can be formed. Further, when the glass transition temperature of the resin is 140 ° C. or higher, a film capable of forming a dielectric multilayer film by vapor deposition at a higher temperature can be obtained, which is particularly preferable.
透明樹脂としては、当該樹脂からなる厚さ0.1mmの樹脂板を形成した場合に、この樹脂板の全光線透過率(JISK7105)が、好ましくは75〜95%、さらに好ましくは78〜95%、特に好ましくは80〜95%となる樹脂を用いることができる。全光線透過率がこのような範囲となる樹脂を用いれば、得られる基板は光学フィルムとして良好な透明性を示す。 As the transparent resin, when a resin plate having a thickness of 0.1 mm made of the resin is formed, the total light transmittance (JISK7105) of the resin plate is preferably 75 to 95%, more preferably 78 to 95%. , Particularly preferably 80 to 95% of the resin can be used. If a resin having a total light transmittance in such a range is used, the obtained substrate exhibits good transparency as an optical film.
透明樹脂のゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)法により測定される、ポリスチレン換算の重量平均分子量(Mw)は、通常15,000〜350,000、好ましくは30,000〜250,000であり、数平均分子量(Mn)は、通常10,000〜150,000、好ましくは20,000〜100,000である。 The polystyrene-equivalent weight average molecular weight (Mw) measured by gel permeation chromatography (GPC) of a transparent resin is usually 15,000 to 350,000, preferably 30,000 to 250,000, and is a number. The average molecular weight (Mn) is usually 10,000 to 150,000, preferably 20,000 to 100,000.
透明樹脂としては、例えば、環状ポリオレフィン系樹脂、芳香族ポリエーテル系樹脂、ポリイミド系樹脂、フルオレンポリカーボネート系樹脂、フルオレンポリエステル系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、ポリアミド系樹脂、アラミド系樹脂、ポリサルホン系樹脂、ポリエーテルサルホン系樹脂、ポリパラフェニレン系樹脂、ポリアミドイミド系樹脂、ポリエチレンナフタレート(PEN)系樹脂、フッ素化芳香族ポリマー系樹脂、(変性)アクリル系樹脂、エポキシ系樹脂、シルセスキオキサン系紫外線硬化型樹脂、マレイミド系樹脂、脂環エポキシ熱硬化型樹脂、ポリエーテルエーテルケトン系樹脂、ポリアリレート系樹脂、アリルエステル系硬化型樹脂、アクリル系紫外線硬化型樹脂、ビニル系紫外線硬化型樹脂、およびゾルゲル法により形成されたシリカを主成分とする樹脂を挙げることができる。 Examples of the transparent resin include cyclic polyolefin resin, aromatic polyether resin, polyimide resin, fluorene polycarbonate resin, fluorene polyester resin, polycarbonate resin, polyamide resin, aramid resin, polysulfone resin, and poly. Ethersulfon-based resin, polyparaphenylene-based resin, polyamideimide-based resin, polyethylene naphthalate (PEN) -based resin, fluorinated aromatic polymer-based resin, (modified) acrylic-based resin, epoxy-based resin, silsesquioxane-based UV curable resin, maleimide resin, alicyclic epoxy thermocurable resin, polyether ether ketone resin, polyarylate resin, allyl ester curable resin, acrylic UV curable resin, vinyl UV curable resin, And a resin containing silica as a main component formed by the solgel method can be mentioned.
≪環状ポリオレフィン系樹脂≫
環状ポリオレフィン系樹脂としては、下記式(2)で表される単量体および下記式(3)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種の単量体から得られる樹脂、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。
≪Cyclic polyolefin resin≫
The cyclic polyolefin resin is a resin obtained from at least one monomer selected from the group consisting of a monomer represented by the following formula (2) and a monomer represented by the following formula (3). And a resin obtained by hydrogenating the resin is preferable.
式(2)中、Rx1〜Rx4はそれぞれ独立に、下記(i’)〜(ix’)より選ばれる原子または基を表し、kx、mxおよびpxはそれぞれ独立に、0または正の整数を表す。
(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、(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。)
Wherein (2), R x1 ~R x4 each independently represents an atom or a group selected from the following (i ') ~ (ix' ), k x, m x and p x are each independently 0 or Represents a positive integer.
(I') Hydrogen atom (ii') Halogen atom (iii') Trialkylsilyl group (iv') Substituent or
(Vii') Alkylidene groups formed by mutual bonding of R x1 and R x2 or R x3 and R x4 (however, R x1 to R x4 that are not involved in the bond are independently described in (i'). ) ~ (Vi') represents an atom or group selected.)
(Viii') R x1 and R x2 or R x3 and R x4 are bonded to each other to form a monocyclic or polycyclic hydrocarbon ring or heterocycle (however, R x1 to R not involved in the bond). x4 represents an atom or group independently selected from the above (i') to (vi').)
(Ix') A monocyclic hydrocarbon ring or heterocycle formed by bonding R x2 and R x3 to each other (however, R x1 and R x4 not involved in the bond are independently described in (i). Represents an atom or group selected from') to (vi').)
式(3)中、Ry1およびRy2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か、Ry1とRy2とが、相互に結合して形成された単環もしくは多環の脂環式炭化水素、芳香族炭化水素または複素環を表し、kyおよびpyはそれぞれ独立に、0または正の整数を表す。 In the formula (3), R y1 and R y2 each independently represent an atom or group selected from the above (i') to (vi'), or R y1 and R y2 are formed by being bonded to each other. is monocyclic or polycyclic alicyclic hydrocarbon, an aromatic hydrocarbon or heterocyclic, k y and p y are each independently, represent 0 or a positive integer.
≪芳香族ポリエーテル系樹脂≫
芳香族ポリエーテル系樹脂は、下記式(4)で表される構造単位および下記式(5)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。
≪Aromatic polyether resin≫
The aromatic polyether resin preferably has at least one structural unit selected from the group consisting of the structural unit represented by the following formula (4) and the structural unit represented by the following formula (5).
式(4)中、R1〜R4はそれぞれ独立に、炭素数1〜12の1価の有機基を示し、a〜dはそれぞれ独立に、0〜4の整数を示す。 In the formula (4), R 1 to R 4 independently represent a monovalent organic group having 1 to 12 carbon atoms, and a to d independently represent an integer of 0 to 4.
式(5)中、R1〜R4およびa〜dはそれぞれ独立に、前記式(4)中のR1〜R4およびa〜dと同義であり、Yは、単結合、−SO2−または>C=Oを示し、R7およびR8はそれぞれ独立に、ハロゲン原子、炭素数1〜12の1価の有機基またはニトロ基を示し、gおよびhはそれぞれ独立に、0〜4の整数を示し、mは0または1を示す。但し、mが0のとき、R7はシアノ基ではない。 In the formula (5), R 1 to R 4 and a to d are independently synonymous with R 1 to R 4 and a to d in the formula (4), and Y is a single bond, −SO 2 -Or> C = O, R 7 and R 8 independently represent a halogen atom, a monovalent organic group or a nitro group having 1 to 12 carbon atoms, and g and h independently represent 0 to 4, respectively. Indicates an integer of, and m indicates 0 or 1. However, when m is 0, R 7 is not a cyano group.
また、前記芳香族ポリエーテル系樹脂は、さらに下記式(6)で表される構造単位および下記式(7)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。 Further, the aromatic polyether resin further has at least one structural unit selected from the group consisting of the structural unit represented by the following formula (6) and the structural unit represented by the following formula (7). Is preferable.
式(6)中、R5およびR6はそれぞれ独立に、炭素数1〜12の1価の有機基を示し、Zは、単結合、−O−、−S−、−SO2−、>C=O、−CONH−、−COO−または炭素数1〜12の2価の有機基を示し、eおよびfはそれぞれ独立に、0〜4の整数を示し、nは0または1を示す。 In the formula (6), R 5 and R 6 each independently represents a monovalent organic group having 1 to 12 carbon atoms, Z is a single bond, -O -, - S -, - SO 2 -,> C = O, -CONH-, -COO- or a divalent organic group having 1 to 12 carbon atoms, e and f independently represent an integer of 0 to 4, and n represents 0 or 1.
式(7)中、R7、R8、Y、m、gおよびhはそれぞれ独立に、前記式(5)中のR7、R8、Y、m、gおよびhと同義であり、R5、R6、Z、n、eおよびfはそれぞれ独立に、前記式(6)中のR5、R6、Z、n、eおよびfと同義である。 In formula (7), R 7 , R 8 , Y, m, g and h are independently synonymous with R 7 , R 8 , Y, m, g and h in formula (5), respectively, and R 5 , R 6 , Z, n, e and f are independently synonymous with R 5 , R 6 , Z, n, e and f in the above formula (6).
≪ポリイミド系樹脂≫
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。
≪Polyimide resin≫
The polyimide resin is not particularly limited as long as it is a polymer compound containing an imide bond in the repeating unit. For example, the methods described in JP-A-2006-199945 and JP-A-2008-163107 can be used. Can be synthesized.
≪フルオレンポリカーボネート系樹脂≫
フルオレンポリカーボネート系樹脂としては、特に制限されず、フルオレン部位を含むポリカーボネート樹脂であればよく、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。
≪Fluorene Polycarbonate Resin≫
The fluorene polycarbonate-based resin is not particularly limited as long as it is a polycarbonate resin containing a fluorene moiety, and can be synthesized by, for example, the method described in JP-A-2008-163194.
≪フルオレンポリエステル系樹脂≫
フルオレンポリエステル系樹脂としては、特に制限されず、フルオレン部位を含むポリエステル樹脂であればよく、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。
≪Fluorene polyester resin≫
The fluorene polyester resin is not particularly limited as long as it is a polyester resin containing a fluorene moiety, and is synthesized by the methods described in, for example, JP-A-2010-285505 and JP-A-2011-197450. Can be done.
≪フッ素化芳香族ポリマー系樹脂≫
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。
≪Fluorinated aromatic polymer resin≫
The fluorinated aromatic polymer resin is not particularly limited, but is selected from the group consisting of an aromatic ring having at least one fluorine atom and an ether bond, a ketone bond, a sulfone bond, an amide bond, an imide bond and an ester bond. It is preferably a polymer containing a repeating unit containing at least one bond, and can be synthesized, for example, by the method described in JP-A-2008-181121.
≪アクリル系紫外線硬化型樹脂≫
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。
≪Acrylic UV curable resin≫
The acrylic ultraviolet curable resin is not particularly limited, but is synthesized from a resin composition containing a compound having one or more acrylic groups or methacrylic groups in the molecule and a compound that is decomposed by ultraviolet rays to generate active radicals. What is done can be mentioned.
≪エポキシ系樹脂≫
エポキシ系樹脂としては、特に制限されないが、紫外線硬化型と熱硬化型に大別することができる。紫外線硬化型エポキシ系樹脂としては、例えば、分子内に一つ以上のエポキシ基を有する化合物と、紫外線によって酸を発生させる化合物(以下、光酸発生剤ともいう)を含有する組成物から合成されるものを挙げることができ、熱硬化型エポキシ系樹脂としては、例えば、分子内に一つ以上のエポキシ基を有する化合物と、酸無水物を含有する組成物から合成されるものを挙げることができる。
≪Epoxy resin≫
The epoxy resin is not particularly limited, but can be roughly classified into an ultraviolet curable type and a thermosetting type. The ultraviolet curable epoxy resin is synthesized from, for example, a composition containing a compound having one or more epoxy groups in the molecule and a compound that generates an acid by ultraviolet rays (hereinafter, also referred to as a photoacid generator). Examples of the thermosetting epoxy resin include those synthesized from a compound having one or more epoxy groups in the molecule and a composition containing an acid anhydride. it can.
≪市販品≫
透明樹脂の市販品としては、以下の市販品等を挙げることができる。環状ポリオレフィン系樹脂の市販品としては、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などを挙げることができる。ポリエーテルサルホン系樹脂の市販品としては、住友ベークライト(株)製スミライト、住友化学(株)製スミカエクセルPESなどを挙げることができる。ポリイミド系樹脂の市販品としては、三菱ガス化学(株)製ネオプリムLなどを挙げることができる。ポリカーボネート系樹脂の市販品としては、帝人(株)製ピュアエースなどを挙げることができる。フルオレンポリカーボネート系樹脂の市販品としては、三菱ガス化学(株)製ユピゼータEP−5000などを挙げることができる。フルオレンポリエステル系樹脂の市販品としては、大阪ガスケミカル(株)製OKP4HTなどを挙げることができる。アクリル系樹脂の市販品としては、(株)日本触媒製アクリビュアなどを挙げることができる。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、新日鐵化学(株)製シルプラスなどを挙げることができる。ポリエーテルエーテルケトン系樹脂の市販品としては、クラボウ(株)製EXPEEKなどを挙げることができる。ポリアリレート系樹脂の市販品としては、ユニチカ(株)製ユニファイナーなどを挙げることができる。その他の市販品としては、グンゼ(株)製HDフィルムなどを挙げることができる。
≪Commercial product≫
Examples of commercially available transparent resins include the following commercially available products. Examples of commercially available cyclic polyolefin resins include Arton manufactured by JSR Corporation, Zeonoa manufactured by Zeon Corporation, APEL manufactured by Mitsui Chemicals Co., Ltd., and TOPAS manufactured by Polyplastics Corporation. Examples of commercially available products of the polyether sulfone-based resin include Sumitomo Bakelite Co., Ltd. Sumitomo, Sumitomo Chemical Co., Ltd. Sumika Excel PES, and the like. Examples of commercially available polyimide resins include Neoprim L manufactured by Mitsubishi Gas Chemical Company, Inc. Examples of commercially available polycarbonate-based resins include Pure Ace manufactured by Teijin Limited. Examples of commercially available fluorene polycarbonate-based resins include Iupizeta EP-5000 manufactured by Mitsubishi Gas Chemical Company, Inc. Examples of commercially available fluorene polyester-based resins include OKP4HT manufactured by Osaka Gas Chemical Co., Ltd. Examples of commercially available acrylic resins include Acryviewer manufactured by Nippon Shokubai Co., Ltd. Examples of commercially available products of the silsesquioxane-based ultraviolet curable resin include Silplus manufactured by Nippon Steel Chemical Co., Ltd. Examples of commercially available polyetheretherketone resins include EXPEEK manufactured by Kurabo Industries Ltd. Examples of commercially available polyarylate resins include Unitika Ltd.'s Unifier. Examples of other commercially available products include HD films manufactured by Gunze Corporation.
<化合物(A)>
前記化合物(A)は、波長600〜800nmの領域に吸収極大があれば特に限定されないが、スクアリリウム系化合物、フタロシアニン系化合物、ナフタロシアニン系化合物、クロコニウム系化合物およびシアニン系化合物からなる群より選ばれる少なくとも1種の化合物であることが好ましく、特にスクアリリウム系化合物およびフタロシアニン系化合物が好ましい。
<Compound (A)>
The compound (A) is not particularly limited as long as it has an absorption maximum in the region of a wavelength of 600 to 800 nm, but is selected from the group consisting of a squarylium compound, a phthalocyanine compound, a naphthalocyanine compound, a croconium compound and a cyanine compound. At least one compound is preferable, and a squarylium-based compound and a phthalocyanine-based compound are particularly preferable.
≪スクアリリウム系化合物≫
前記スクアリリウム系化合物としては、特に限定されるものではないが、下記式(I)で表されるスクアリリウム系化合物および下記式(II)で表されるスクアリリウム系化合物からなる群より選ばれる少なくとも1種の化合物が好ましい。以下、それぞれ「化合物(I)」および「化合物(II)」ともいう。
≪Squarylium compound≫
The squarylium-based compound is not particularly limited, but is at least one selected from the group consisting of the squarylium-based compound represented by the following formula (I) and the squarylium-based compound represented by the following formula (II). Compound is preferred. Hereinafter, they are also referred to as “Compound (I)” and “Compound (II)”, respectively.
式(I)中、Ra、RbおよびYaは、下記条件(α)または(β)を満たす。
条件(α):
複数あるRaはそれぞれ独立に、水素原子、ハロゲン原子、スルホ基、水酸基、シアノ基、ニトロ基、カルボキシ基、リン酸基、−L1または−NReRf基を表し;
複数あるRbはそれぞれ独立に、水素原子、ハロゲン原子、スルホ基、水酸基、シアノ基、ニトロ基、カルボキシ基、リン酸基、−L1または−NRgRh基を表し;
複数あるYaはそれぞれ独立に、−NRjRk基を表し;
L1は、La、Lb、Lc、Ld、Le、Lf、LgまたはLhを表し;
ReおよびRfはそれぞれ独立に、水素原子、−La、−Lb、−Lc、−Ldまたは−Leを表し;
RgおよびRhはそれぞれ独立に、水素原子、−La、−Lb、−Lc、−Ld、−Leまたは−C(O)Ri基(Riは、−La、−Lb、−Lc、−Ldまたは−Leを表す。)を表し;
RjおよびRkはそれぞれ独立に、水素原子、−La、−Lb、−Lc、−Ldまたは−Leを表し;
Laは、置換基Lを有してもよい炭素数1〜12の脂肪族炭化水素基を表し;
Lbは、置換基Lを有してもよい炭素数1〜12のハロゲン置換アルキル基を表し;
Lcは、置換基Lを有してもよい炭素数3〜14の脂環式炭化水素基を表し;
Ldは、置換基Lを有してもよい炭素数6〜14の芳香族炭化水素基を表し;
Leは、置換基Lを有してもよい炭素数3〜14の複素環基を表し;
Lfは、置換基Lを有してもよい炭素数1〜9のアルコキシ基を表し;
Lgは、置換基Lを有してもよい炭素数1〜9のアシル基を表し;
Lhは、置換基Lを有してもよい炭素数1〜9のアルコキシカルボニル基を表し;
Lは、炭素数1〜12の脂肪族炭化水素基、炭素数1〜12のハロゲン置換アルキル基、炭素数3〜14の脂環式炭化水素基、炭素数6〜14の芳香族炭化水素基、炭素数3〜14の複素環基、ハロゲン原子、スルホ基、水酸基、シアノ基、ニトロ基、カルボキシ基、リン酸基およびアミノ基からなる群より選ばれる少なくとも1種の置換基を表す。
In formula (I), R a , R b and Ya satisfy the following condition (α) or (β).
Condition (α):
Each plurality of R a is independently, represent a hydrogen atom, a halogen atom, a sulfo group, a hydroxyl group, a cyano group, a nitro group, a carboxy group, a phosphoric acid group, a -L 1 or -NR e R f group;
Each of the plurality of R bs independently represents a hydrogen atom, a halogen atom, a sulfo group, a hydroxyl group, a cyano group, a nitro group, a carboxy group, a phosphate group, -L 1 or -NR g R h group;
Each of the multiple Yas independently represents a -NR j R k group;
L 1 represents L a , L b , L c , L d , L e , L f , L g or L h ;
Are each R e and R f independently represent a hydrogen atom, -L a, -L b, -L c, a -L d or -L e;
R g and R h are independently hydrogen atoms, -L a , -L b , -L c , -L d , -L e or -C (O) R i group (R i is -L a , Represents -L b , -L c , -L d or -L e );
R j and R k independently represent the hydrogen atom, -L a , -L b , -L c , -L d or -L e ;
L a represents an aliphatic hydrocarbon group of good 1 to 12 carbon atoms have a substituent L;
L b represents a halogen-substituted alkyl group having 1 to 12 carbon atoms which may have a substituent L;
L c represents an alicyclic hydrocarbon group having 3 to 14 carbon atoms which may have a substituent L;
L d represents an aromatic hydrocarbon group having 6 to 14 carbon atoms which may have a substituent L;
L e represents a heterocyclic group having carbon atoms of 3 to 14 which may have a substituent group L;
L f represents an alkoxy group having 1 to 9 carbon atoms which may have a substituent L;
L g represents an acyl group having 1 to 9 carbon atoms which may have a substituent L;
L h represents an alkoxycarbonyl group having 1 to 9 carbon atoms which may have a substituent L;
L is an aliphatic hydrocarbon group having 1 to 12 carbon atoms, a halogen-substituted alkyl group having 1 to 12 carbon atoms, an alicyclic hydrocarbon group having 3 to 14 carbon atoms, and an aromatic hydrocarbon group having 6 to 14 carbon atoms. , Represents at least one substituent selected from the group consisting of a heterocyclic group having 3 to 14 carbon atoms, a halogen atom, a sulfo group, a hydroxyl group, a cyano group, a nitro group, a carboxy group, a phosphoric acid group and an amino group.
条件(β):
1つのベンゼン環上の2つのRaのうちの少なくとも1つが、同じベンゼン環上のYと相互に結合して、窒素原子を少なくとも1つ含む構成原子数5または6の複素環を形成する;
前記複素環は置換基を有していてもよく、Rbおよび前記複素環の形成に関与しないRaは、それぞれ独立に前記条件(α)のRbおよびRaと同義である。
Condition (β):
At least one of the two R a on one benzene ring, but bonded to each other and Y on the same benzene ring, form a heterocyclic ring-constituting atom number of 5 or 6 comprising at least one nitrogen atom;
The heterocycle may have a substituent, and R b and R a not involved in the formation of the heterocycle are independently synonymous with R b and R a of the condition (α), respectively.
前記La〜Lhは、置換基を含めた炭素数の合計が、それぞれ50以下であることが好ましく、炭素数40以下であることがさらに好ましく、炭素数30以下であることが特に好ましい。炭素数がこの範囲よりも多いと、化合物の合成が困難となる場合があるとともに、単位重量あたりの光の吸収強度が小さくなる傾向がある。 Wherein L a ~L h, the total number of carbon atoms including the substituent is preferably respectively 50 or less, still more preferably a few 40 or less carbon atoms, and particularly preferably 30 or less carbon atoms. If the number of carbon atoms is more than this range, it may be difficult to synthesize the compound, and the light absorption intensity per unit weight tends to be small.
前記LaおよびLにおける炭素数1〜12の脂肪族炭化水素基としては、例えば、メチル基(Me)、エチル基(Et)、n−プロピル基(n−Pr)、イソプロピル基(i−Pr)、n−ブチル基(n−Bu)、sec−ブチル基(s−Bu)、tert−ブチル基(t−Bu)、ペンチル基、ヘキシル基、オクチル基、ノニル基、デシル基およびドデシル基等のアルキル基;ビニル基、1−プロペニル基、2−プロペニル基、ブテニル基、1,3−ブタジエニル基、2−メチル−1−プロペニル基、2−ペンテニル基、ヘキセニル基およびオクテニル基等のアルケニル基;ならびに、エチニル基、プロピニル基、ブチニル基、2−メチル−1−プロピニル基、ヘキシニル基およびオクチニル基等のアルキニル基を挙げることができる。 The aliphatic hydrocarbon group having 1 to 12 carbon atoms in the L a and L, for example, a methyl group (Me), ethyl (Et), n-propyl group (n-Pr), isopropyl (i-Pr ), N-butyl group (n-Bu), sec-butyl group (s-Bu), tert-butyl group (t-Bu), pentyl group, hexyl group, octyl group, nonyl group, decyl group, dodecyl group, etc. Alkyl group of: vinyl group, 1-propenyl group, 2-propenyl group, butenyl group, 1,3-butadienyl group, 2-methyl-1-propenyl group, 2-pentenyl group, hexenyl group, octenyl group and other alkenyl groups. In addition, alkynyl groups such as ethynyl group, propynyl group, butynyl group, 2-methyl-1-propynyl group, hexynyl group and octynyl group can be mentioned.
前記LbおよびLにおける炭素数1〜12のハロゲン置換アルキル基としては、例えば、トリクロロメチル基、トリフルオロメチル基、1,1−ジクロロエチル基、ペンタクロロエチル基、ペンタフルオロエチル基、ヘプタクロロプロピル基およびヘプタフルオロプロピル基を挙げることができる。 Examples of the halogen-substituted alkyl group having 1 to 12 carbon atoms in L b and L include a trichloromethyl group, a trifluoromethyl group, a 1,1-dichloroethyl group, a pentachloroethyl group, a pentafluoroethyl group and a heptachloro. Propyl groups and heptafluoropropyl groups can be mentioned.
前記LcおよびLにおける炭素数3〜14の脂環式炭化水素基としては、例えば、シクロブチル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、シクロヘプチル基およびシクロオクチル基等のシクロアルキル基;ノルボルナン基およびアダマンタン基等の多環脂環式基を挙げることができる。 Examples of the alicyclic hydrocarbon group having 3 to 14 carbon atoms in L c and L include a cycloalkyl group such as a cyclobutyl group, a cyclopentyl group, a cyclohexyl group, a cycloheptyl group and a cyclooctyl group; a norbornan group and an adamantan group. And other polycyclic alicyclic groups can be mentioned.
前記LdおよびLにおける炭素数6〜14の芳香族炭化水素基としては、例えば、フェニル基、トリル基、キシリル基、メシチル基、クメニル基、1−ナフチル基、2−ナフチル基、アントラセニル基、フェナントリル基、アセナフチル基、フェナレニル基、テトラヒドロナフチル基、インダニル基およびビフェニリル基を挙げることができる。 Examples of the aromatic hydrocarbon group having 6 to 14 carbon atoms in L d and L include a phenyl group, a tolyl group, a xsilyl group, a mesityl group, a cumenyl group, a 1-naphthyl group, a 2-naphthyl group and an anthracenyl group. Examples thereof include a phenanthryl group, an acenaphthyl group, a phenalenyl group, a tetrahydronaphthyl group, an indanyl group and a biphenylyl group.
前記LeおよびLにおける炭素数3〜14の複素環基としては、例えば、フラン、チオフェン、ピロール、ピラゾール、イミダゾール、トリアゾール、オキサゾール、オキサジアゾール、チアゾール、チアジアゾール、インドール、インドリン、インドレニン、ベンゾフラン、ベンゾチオフェン、カルバゾール、ジベンゾフラン、ジベンゾチオフェン、ピリジン、ピリミジン、ピラジン、ピリダジン、キノリン、イソキノリン、アクリジン、モルホリンおよびフェナジン等の複素環からなる基を挙げることができる。 Wherein L Examples of the heterocyclic group having 3 to 14 carbon atoms in the e and L, for example, furan, thiophene, pyrrole, pyrazole, imidazole, triazole, oxazole, oxadiazole, thiazole, thiadiazole, indole, indoline, indolenine, benzofuran , Benzothiophene, carbazole, dibenzofuran, dibenzothiophene, pyridine, pyrimidine, pyrazine, pyridazine, quinoline, isoquinoline, acrydin, morpholine, phenazine and other heterocyclic groups.
前記Lfにおける炭素数1〜12のアルコキシ基としては、例えば、メトキシ基、エトキシ基、n−プロポキシ基、イソプロポキシ基、ブトキシ基、ペンチルオキシ基、ヘキシルオキシ基、オクチルオキシ基を挙げることができる。 Examples of the alkoxy group having 1 to 12 carbon atoms in L f include a methoxy group, an ethoxy group, an n-propoxy group, an isopropoxy group, a butoxy group, a pentyloxy group, a hexyloxy group, and an octyloxy group. it can.
前記Lgにおける炭素数1〜9のアシル基としては、例えば、アセチル基、プロピオニル基、ブチリル基、イソブチリル基、バレリル基、イソバレリル基およびベンゾイル基を挙げることができる。 Examples of the acyl group having 1 to 9 carbon atoms in L g include an acetyl group, a propionyl group, a butyryl group, an isobutyryl group, a valeryl group, an isovaleryl group and a benzoyl group.
前記Lhにおける炭素数1〜9のアルコキシカルボニル基としては、例えば、メトキシカルボニル基、エトキシカルボニル基、プロポキシカルボニル基、イソプロポキシカルボニル基、ブトキシカルボニル基、ペンチルオキシカルボニル基、ヘキシルオキシカルボニル基およびオクチルオキシカルボニル基を挙げることができる。 Examples of the alkoxycarbonyl group having 1 to 9 carbon atoms in L h include a methoxycarbonyl group, an ethoxycarbonyl group, a propoxycarbonyl group, an isopropoxycarbonyl group, a butoxycarbonyl group, a pentyloxycarbonyl group, a hexyloxycarbonyl group and an octyl. An oxycarbonyl group can be mentioned.
前記Laとしては、好ましくはメチル基、エチル基、n−プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、sec−ブチル基、tert−ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、オクチル基、4−フェニルブチル基、2−シクロヘキシルエチルであり、より好ましくはメチル基、エチル基、n−プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、sec−ブチル基、tert−ブチル基である。 As the L a, preferably a methyl group, an ethyl group, n- propyl group, an isopropyl group, n- butyl group, sec- butyl group, tert- butyl group, a pentyl group, a hexyl group, an octyl group, 4-phenylbutyl The group is 2-cyclohexylethyl, more preferably a methyl group, an ethyl group, an n-propyl group, an isopropyl group, an n-butyl group, a sec-butyl group, or a tert-butyl group.
前記Lbとしては、好ましくはトリクロロメチル基、ペンタクロロエチル基、トリフルオロメチル基、ペンタフルオロエチル基、5−シクロヘキシル−2,2,3,3−テトラフルオロペンチル基であり、より好ましくはトリクロロメチル基、ペンタクロロエチル基、トリフルオロメチル基、ペンタフルオロエチル基である。 The L b is preferably a trichloromethyl group, a pentachloroethyl group, a trifluoromethyl group, a pentafluoroethyl group, a 5-cyclohexyl-2,2,3,3-tetrafluoropentyl group, and more preferably a trichloro group. It is a methyl group, a pentachloroethyl group, a trifluoromethyl group, and a pentafluoroethyl group.
前記Lcとしては、好ましくはシクロブチル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、4−エチルシクロヘキシル基、シクロオクチル基、4−フェニルシクロヘプチル基であり、より好ましくはシクロペンチル基、シクロヘキシル基、4−エチルシクロヘキシル基である。 The L c is preferably a cyclobutyl group, a cyclopentyl group, a cyclohexyl group, a 4-ethylcyclohexyl group, a cyclooctyl group or a 4-phenylcycloheptyl group, and more preferably a cyclopentyl group, a cyclohexyl group or a 4-ethylcyclohexyl group. Is.
前記Ldとしては、好ましくはフェニル基、1−ナフチル基、2−ナフチル基、トリル基、キシリル基、メシチル基、クメニル基、3,5−ジ−tert−ブチルフェニル基、4−シクロペンチルフェニル基、2,3,6−トリフェニルフェニル基、2,3,4,5,6−ペンタフェニルフェニル基であり、より好ましくはフェニル基、トリル基、キシリル基、メシチル基、クメニル基、2,3,4,5,6−ペンタフェニルフェニル基である。 The L d is preferably a phenyl group, a 1-naphthyl group, a 2-naphthyl group, a trill group, a xsilyl group, a mesityl group, a cumenyl group, a 3,5-di-tert-butylphenyl group, or a 4-cyclopentylphenyl group. , 2,3,6-triphenylphenyl group, 2,3,4,5,6-pentaphenylphenyl group, more preferably phenyl group, trill group, xsilyl group, mesityl group, cumenyl group, 2,3 , 4, 5, 6-Pentaphenylphenyl group.
前記Leとしては、好ましくはフラン、チオフェン、ピロール、インドール、インドリン、インドレニン、ベンゾフラン、ベンゾチオフェン、モルホリンからなる基であり、より好ましくはフラン、チオフェン、ピロール、モルホリンからなる基である。 The Le is preferably a group composed of furan, thiophene, pyrrole, indole, indoline, indoline, benzofuran, benzothiophene and morpholin, and more preferably a group composed of furan, thiophene, pyrrole and morpholin.
前記Lfとしては、好ましくはメトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、イソプロポキシ基、ブトキシ基、メトキシメチル基、メトキシエチル基、2−フェニルエトキシ基、3−シクロヘキシルプロポキシ基、ペンチルオキシ基、ヘキシルオキシ基、オクチルオキシ基であり、より好ましくはメトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、イソプロポキシ基、ブトキシ基である。 The L f is preferably a methoxy group, an ethoxy group, a propoxy group, an isopropoxy group, a butoxy group, a methoxymethyl group, a methoxyethyl group, a 2-phenylethoxy group, a 3-cyclohexylpropoxy group, a pentyloxy group and a hexyloxy group. The group is an octyloxy group, more preferably a methoxy group, an ethoxy group, a propoxy group, an isopropoxy group, or a butoxy group.
前記Lgとしては、好ましくはアセチル基、プロピオニル基、ブチリル基、イソブチリル基、ベンゾイル基、4−プロピルベンゾイル基、トリフルオロメチルカルボニル基であり、より好ましくはアセチル基、プロピオニル基、ベンゾイル基である。 The L g is preferably an acetyl group, a propionyl group, a butyryl group, an isobutyryl group, a benzoyl group, a 4-propylbenzoyl group, or a trifluoromethylcarbonyl group, and more preferably an acetyl group, a propionyl group, or a benzoyl group. ..
前記Lhとしては、好ましくはメトキシカルボニル基、エトキシカルボニル基、プロポキシカルボニル基、イソプロポキシカルボニル基、ブトキシカルボニル基、2−トリフルオロメチルエトキシカルボニル基、2−フェニルエトキシカルボニル基であり、より好ましくはメトキシカルボニル基、エトキシカルボニル基である。 The L h is preferably a methoxycarbonyl group, an ethoxycarbonyl group, a propoxycarbonyl group, an isopropoxycarbonyl group, a butoxycarbonyl group, a 2-trifluoromethylethoxycarbonyl group, or a 2-phenylethoxycarbonyl group, and more preferably. It is a methoxycarbonyl group and an ethoxycarbonyl group.
前記La〜Lhは、さらに、ハロゲン原子、スルホ基、水酸基、シアノ基、ニトロ基、カルボキシ基、リン酸基およびアミノ基からなる群より選ばれる少なくとも1種の原子または基を有していてもよい。このような例としては、4−スルホブチル基、4−シアノブチル基、5−カルボキシペンチル基、5−アミノペンチル基、3−ヒドロキシプロピル基、2−ホスホリルエチル基、6−アミノ−2,2−ジクロロヘキシル基、2−クロロ−4−ヒドロキシブチル基、2−シアノシクロブチル基、3−ヒドロキシシクロペンチル基、3−カルボキシシクロペンチル基、4−アミノシクロヘキシル基、4−ヒドロキシシクロヘキシル基、4−ヒドロキシフェニル基、ペンタフルオロフェニル基、2−ヒドロキシナフチル基、4−アミノフェニル基、4−ニトロフェニル基、3−メチルピロールからなる基、2−ヒドロキシエトキシ基、3−シアノプロポキシ基、4−フルオロベンゾイル基、2−ヒドロキシエトキシカルボニル基、4−シアノブトキシカルボニル基を挙げることができる。 Wherein L a ~L h further, a halogen atom, a sulfo group, a hydroxyl group, a cyano group, a nitro group, a carboxy group, have at least one atom or group selected from the group consisting of a phosphate group and an amino group You may. Examples of such are 4-sulfobutyl group, 4-cyanobutyl group, 5-carboxypentyl group, 5-aminopentyl group, 3-hydroxypropyl group, 2-phosphorylethyl group, 6-amino-2,2-dichloro. Hexyl group, 2-chloro-4-hydroxybutyl group, 2-cyanocyclobutyl group, 3-hydroxycyclopentyl group, 3-carboxycyclopentyl group, 4-aminocyclohexyl group, 4-hydroxycyclohexyl group, 4-hydroxyphenyl group, Pentafluorophenyl group, 2-hydroxynaphthyl group, 4-aminophenyl group, 4-nitrophenyl group, group consisting of 3-methylpyrrole, 2-hydroxyethoxy group, 3-cyanopropoxy group, 4-fluorobenzoyl group, 2 -Hydroxyethoxycarbonyl group and 4-cyanobutoxycarbonyl group can be mentioned.
前記条件(α)におけるRaとしては、好ましくは水素原子、塩素原子、フッ素原子、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、sec−ブチル基、tert−ブチル基、シクロヘキシル基、フェニル基、水酸基、アミノ基、ジメチルアミノ基、ニトロ基であり、より好ましくは水素原子、塩素原子、フッ素原子、メチル基、エチル基、n−プロピル基、イソプロピル基、水酸基である。 The R a in the condition (alpha), preferably a hydrogen atom, a chlorine atom, a fluorine atom, a methyl group, an ethyl group, n- propyl group, an isopropyl group, n- butyl group, sec- butyl group, tert- butyl group , Cyclohexyl group, phenyl group, hydroxyl group, amino group, dimethylamino group, nitro group, more preferably hydrogen atom, chlorine atom, fluorine atom, methyl group, ethyl group, n-propyl group, isopropyl group, hydroxyl group. ..
前記条件(α)におけるRbとしては、好ましくは水素原子、塩素原子、フッ素原子、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、sec−ブチル基、tert−ブチル基、シクロヘキシル基、フェニル基、水酸基、アミノ基、ジメチルアミノ基、シアノ基、ニトロ基、アセチルアミノ基、プロピオニルアミノ基、N−メチルアセチルアミノ基、トリフルオロメタノイルアミノ基、ペンタフルオロエタノイルアミノ基、t−ブタノイルアミノ基、シクロヘキシノイルアミノ基であり、より好ましくは水素原子、塩素原子、フッ素原子、メチル基、エチル基、n−プロピル基、イソプロピル基、水酸基、ジメチルアミノ基、ニトロ基、アセチルアミノ基、プロピオニルアミノ基、トリフルオロメタノイルアミノ基、ペンタフルオロエタノイルアミノ基、t−ブタノイルアミノ基、シクロヘキシノイルアミノ基である。 The R b under the condition (α) is preferably a hydrogen atom, a chlorine atom, a fluorine atom, a methyl group, an ethyl group, an n-propyl group, an isopropyl group, an n-butyl group, a sec-butyl group, or a tert-butyl group. , Cyclohexyl group, phenyl group, hydroxyl group, amino group, dimethylamino group, cyano group, nitro group, acetylamino group, propionylamino group, N-methylacetylamino group, trifluoromethanoylamino group, pentafluoroetanoylamino group , T-Butanoylamino group, cyclohexinoylamino group, more preferably hydrogen atom, chlorine atom, fluorine atom, methyl group, ethyl group, n-propyl group, isopropyl group, hydroxyl group, dimethylamino group, nitro group. , Acetylamino group, propionylamino group, trifluoromethanoylamino group, pentafluoroetanoylamino group, t-butanoylamino group, cyclohexinoylamino group.
前記Yaとしては、好ましくはアミノ基、メチルアミノ基、ジメチルアミノ基、ジエチルアミノ基、ジ−n−プロピルアミノ基、ジイソプロピルアミノ基、ジ−n−ブチルアミノ基、ジ−t−ブチルアミノ基、N−エチル−N−メチルアミノ基、N−シクロヘキシル−N−メチルアミノ基であり、より好ましくはジメチルアミノ基、ジエチルアミノ基、ジ−n−プロピルアミノ基、ジイソプロピルアミノ基、ジ−n−ブチルアミノ基、ジ−t−ブチルアミノ基である。 The Ya is preferably an amino group, a methylamino group, a dimethylamino group, a diethylamino group, a di-n-propylamino group, a diisopropylamino group, a di-n-butylamino group, a di-t-butylamino group, and N. -Ethyl-N-methylamino group, N-cyclohexyl-N-methylamino group, more preferably dimethylamino group, diethylamino group, di-n-propylamino group, diisopropylamino group, di-n-butylamino group , Di-t-butylamino group.
前記式(I)の条件(β)における、1つのベンゼン環上の2つのRaのうちの少なくとも1つが、同じベンゼン環上のYと相互に結合して形成される、窒素原子を少なくとも1つ含む構成原子数5または6の複素環としては、例えば、ピロリジン、ピロール、イミダゾール、ピラゾール、ピペリジン、ピリジン、ピペラジン、ピリダジン、ピリミジンおよびピラジン等を挙げることができる。これらの複素環のうち、当該複素環を構成し、かつ、前記ベンゼン環を構成する炭素原子の隣の1つの原子が窒素原子である複素環が好ましく、ピロリジンがさらに好ましい。 At least one nitrogen atom formed by interconnecting at least one of two Ra on one benzene ring with Y on the same benzene ring under the condition (β) of the formula (I). Examples of the heterocycle having 5 or 6 constituent atoms include pyrrolidine, pyrrole, imidazole, pyrazole, piperidine, pyridine, piperazine, pyridazine, pyrimidine, pyrazine and the like. Among these heterocycles, a heterocycle which constitutes the heterocycle and in which one atom next to the carbon atom constituting the benzene ring is a nitrogen atom is preferable, and pyrrolidine is more preferable.
式(II)中、Xは独立に、O、S、Se、N−RcまたはC(RdRd)を表し;複数あるRcはそれぞれ独立に、水素原子、La、Lb、Lc、LdまたはLeを表し;複数あるRdはそれぞれ独立に、水素原子、ハロゲン原子、スルホ基、水酸基、シアノ基、ニトロ基、カルボキシ基、リン酸基、−L1または−NReRf基を表し、隣り合うRd同士は連結して置換基を有していてもよい環を形成してもよく;La〜Le、L1、ReおよびRfは、前記式(I)において定義したLa〜Le、L1、ReおよびRfと同義である。 Wherein (II), X is independently, O, S, Se, represents N-R c or C (R d R d); in each plurality of R c independently represents a hydrogen atom, L a, L b, L c, represents L d or L e; each independently plurality of R d, a hydrogen atom, a halogen atom, a sulfo group, a hydroxyl group, a cyano group, a nitro group, a carboxy group, a phosphoric acid group, -L 1 or -NR e R f represents a group, R d adjacent may form a ring which may have a substituent linked; L a ~L e, L 1 , R e and R f, wherein the same meanings as defined L a ~L e, L 1, R e and R f in formula (I).
前記式(II)中のRcとしては、好ましくは水素原子、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、sec−ブチル基、tert−ブチル基、n−ペンチル基、n−ヘキシル基、シクロヘキシル基、フェニル基、トルフルオロメチル基、ペンタフルオロエチル基であり、より好ましくは水素原子、メチル基、エチル基、n−プロピル基、イソプロピル基である。 The R c in the formula (II) is preferably a hydrogen atom, a methyl group, an ethyl group, an n-propyl group, an isopropyl group, an n-butyl group, a sec-butyl group, a tert-butyl group, or an n-pentyl group. , N-hexyl group, cyclohexyl group, phenyl group, tolfluoromethyl group, pentafluoroethyl group, more preferably hydrogen atom, methyl group, ethyl group, n-propyl group and isopropyl group.
前記式(II)中のRdとしては、好ましくは水素原子、塩素原子、フッ素原子、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、sec−ブチル基、tert−ブチル基、n−ペンチル基、n−ヘキシル基、シクロヘキシル基、フェニル基、メトキシ基、トリフルオロメチル基、ペンタフルオロエチル基、4−アミノシクロヘキシル基であり、より好ましくは水素原子、塩素原子、フッ素原子、メチル基、エチル基、n−プロピル基、イソプロピル基、トリフルオロメチル基、ペンタフルオロエチル基である。 The R d in the formula (II) is preferably hydrogen atom, chlorine atom, fluorine atom, methyl group, ethyl group, n-propyl group, isopropyl group, n-butyl group, sec-butyl group and tert-butyl. Group, n-pentyl group, n-hexyl group, cyclohexyl group, phenyl group, methoxy group, trifluoromethyl group, pentafluoroethyl group, 4-aminocyclohexyl group, more preferably hydrogen atom, chlorine atom, fluorine atom. , Methyl group, ethyl group, n-propyl group, isopropyl group, trifluoromethyl group, pentafluoroethyl group.
前記Xとしては、好ましくはO、S、Se、N−Me、N−Et、CH2、C−Me2、C−Et2であり、より好ましくはS、C−Me2、C−Et2である。
前記式(II)において、隣り合うRd同士は連結して環を形成してもよい。このような環としては、例えば、ベンゾインドレニン環、α−ナフトイミダゾール環、β−ナフトイミダゾール環、α−ナフトオキサゾール環、β−ナフトオキサゾール環、α−ナフトチアゾール環、β−ナフトチアダゾール環、α−ナフトセレナゾール環、β−ナフトセレナゾール環を挙げることができる。
The X is preferably O, S, Se, N-Me, N-Et, CH 2 , C-Me 2 , C-Et 2 , and more preferably S, C-Me 2 , C-Et 2. Is.
In the above formula (II), adjacent R ds may be connected to each other to form a ring. Examples of such a ring include a benzoindrenin ring, an α-naphthoimidazole ring, a β-naphthoimidazole ring, an α-naphthoxazole ring, a β-naphthoxazole ring, an α-naphthiazole ring, and a β-naphthiazole ring. , Α-Naft Serenasol Ring, β-Naft Serenasol Ring.
化合物(I)および化合物(II)は、下記式(I−1)および下記式(II−1)のような記載方法に加え、下記式(I−2)および下記式(II−2)のように共鳴構造を取るような記載方法でも構造を表すことができる。つまり、下記式(I−1)と下記式(I−2)との違い、および下記式(II−1)と下記式(II−2)との違いは構造の記載方法のみであり、どちらも同一の化合物を表す。本発明中では特に断りのない限り、下記式(I−1)および下記式(II−1)のような記載方法にてスクアリリウム系化合物の構造を表すものとする。 Compound (I) and compound (II) have the following formulas (I-2) and the following formula (II-2) in addition to the description methods such as the following formula (I-1) and the following formula (II-1). The structure can also be expressed by a description method that takes a resonance structure as described above. That is, the difference between the following formula (I-1) and the following formula (I-2), and the difference between the following formula (II-1) and the following formula (II-2) is only the method of describing the structure. Represents the same compound. Unless otherwise specified in the present invention, the structure of the squarylium-based compound shall be represented by the description methods such as the following formula (I-1) and the following formula (II-1).
さらに、例えば、下記式(I−3)で表される化合物と下記式(I−4)で表される化合物は、同一の化合物であると見なすことができる。 Further, for example, the compound represented by the following formula (I-3) and the compound represented by the following formula (I-4) can be regarded as the same compound.
前記化合物(I)および(II)は、それぞれ前記式(I)および(II)の要件を満たせば特に構造は限定されない。例えば前記式(I−1)および(II−1)のように構造を表した場合、中央の四員環に結合している左右の置換基は同一であっても異なっていてもよいが、同一であった方が合成上容易であるため好ましい。 The structures of the compounds (I) and (II) are not particularly limited as long as they satisfy the requirements of the formulas (I) and (II), respectively. For example, when the structure is represented as in the formulas (I-1) and (II-1), the left and right substituents bonded to the central four-membered ring may be the same or different. It is preferable that they are the same because it is easy to synthesize.
前記化合物(I)および(II)の具体例としては、下記式(I−A)〜(I−H)で表される基本骨格を有する、下記表1〜3に記載の化合物(a−1)〜(a−36)を挙げることができる。 Specific examples of the compounds (I) and (II) include the compounds (a-1) shown in Tables 1 to 3 below, which have a basic skeleton represented by the following formulas (IA) to (IH). )-(A-36) can be mentioned.
前記化合物(I)および(II)は、一般的に知られている方法で合成すればよく、例えば、特開平1−228960号公報、特開2001−40234号公報、特許第3196383号公報等に記載されている方法などを参照して合成することができる。 The compounds (I) and (II) may be synthesized by a generally known method, and are described in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 1-2289960, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2001-40234, Japanese Patent No. 3196383, and the like. It can be synthesized by referring to the described method and the like.
≪フタロシアニン系化合物≫
前記フタロシアニン系化合物は、特に限定されるものではないが、下記式(III)で表される化合物(以下「化合物(III)」ともいう。)であることが好ましい。
<< Phthalocyanine compounds >>
The phthalocyanine compound is not particularly limited, but is preferably a compound represented by the following formula (III) (hereinafter, also referred to as “compound (III)”).
式(III)中、Mは、2個の水素原子、2個の1価の金属原子、2価の金属原子、または3価もしくは4価の金属原子を含む置換金属原子を表し、複数あるRa、Rb、RcおよびRdはそれぞれ独立に、水素原子、ハロゲン原子、水酸基、カルボキシ基、ニトロ基、アミノ基、アミド基、イミド基、シアノ基、シリル基、−L1、−S−L2、−SS−L2、−SO2−L3、−N=N−L4、または、RaとRb、RbとRcおよびRcとRdのうち少なくとも1つの組み合わせが結合した、下記式(A)〜(H)で表される基からなる群より選ばれる少なくとも1種の基を表す。但し、同じ芳香環に結合したRa、Rb、RcおよびRdのうち少なくとも1つが水素原子ではない。 In formula (III), M represents two hydrogen atoms, two monovalent metal atoms, a divalent metal atom, or a substituted metal atom containing a trivalent or tetravalent metal atom, and there are a plurality of R's. a , R b , R c and R d are independently hydrogen atom, halogen atom, hydroxyl group, carboxy group, nitro group, amino group, amide group, imide group, cyano group, silyl group, -L 1 , -S. -L 2 , -SS-L 2 , -SO 2 -L 3 , -N = N-L 4 , or a combination of at least one of R a and R b , R b and R c, and R c and R d. Represents at least one group selected from the group consisting of the groups represented by the following formulas (A) to (H) to which is bonded. However, at least one of R a , R b , R c and R d bonded to the same aromatic ring is not a hydrogen atom.
前記アミノ基、アミド基、イミド基およびシリル基は、前記式(I)において定義した置換基Lを有してもよく、
L1は、前記式(I)において定義したL1と同義であり、
L2は、水素原子または前記式(I)において定義したLa〜Leのいずれかを表し、
L3は、水酸基または前記La〜Leのいずれかを表し、
L4は、前記La〜Leのいずれかを表す。
The amino group, amide group, imide group and silyl group may have the substituent L defined in the above formula (I).
L 1 is synonymous with L 1 defined in the above formula (I).
L 2 represents one of L a ~L e defined in the hydrogen atom or the formula (I), the
L 3 represents either a hydroxyl group or the L a ~L e,
L 4 represents represents any of the L a ~L e.
式(A)〜(H)中、RxおよびRyは炭素原子を表し、複数あるRA〜RLはそれぞれ独立に、水素原子、ハロゲン原子、水酸基、ニトロ基、アミノ基、アミド基、イミド基、シアノ基、シリル基、−L1、−S−L2、−SS−L2、−SO2−L3、−N=N−L4を表し、前記アミノ基、アミド基、イミド基およびシリル基は、前記式(I)において定義した置換基Lを有してもよく、L1〜L4は前記式(III)において定義したL1〜L4と同義である。 In formulas (A) to (H), R x and R y represent carbon atoms, and a plurality of RA to RL independently represent a hydrogen atom, a halogen atom, a hydroxyl group, a nitro group, an amino group, an amide group, and the like. Represents an imide group, a cyano group, a silyl group, -L 1 , -S-L 2 , -SS-L 2 , -SO 2- L 3 , -N = N-L 4 , and the amino group, amide group, and imide. The group and the silyl group may have the substituent L defined in the above formula (I), and L 1 to L 4 are synonymous with L 1 to L 4 defined in the above formula (III).
前記Ra〜RdおよびRA〜RLにおいて、置換基Lを有してもよいアミノ基としては、アミノ基、エチルアミノ基、ジメチルアミノ基、メチルエチルアミノ基、ジブチルアミノ基、ジイソプロピルアミノ基などが挙げられる。 In the above Ra to R d and RA to RL , the amino group which may have a substituent L includes an amino group, an ethylamino group, a dimethylamino group, a methylethylamino group, a dibutylamino group and a diisopropylamino. The group and the like can be mentioned.
前記Ra〜RdおよびRA〜RLにおいて、置換基Lを有してもよいアミド基としては、アミド基、メチルアミド基、ジメチルアミド基、ジエチルアミド基、ジプロピルアミド基、ジイソプロピルアミド基、ジブチルアミド基、α−ラクタム基、β−ラクタム基、γ−ラクタム基、δ−ラクタム基などが挙げられる。 In the above Ra to R d and RA to RL , examples of the amide group which may have a substituent L include an amide group, a methylamide group, a dimethylamide group, a diethylamide group, a dipropylamide group and a diisopropylamide group. Examples thereof include a dibutylamide group, an α-lactam group, a β-lactam group, a γ-lactam group and a δ-lactam group.
前記Ra〜RdおよびRA〜RLにおいて、置換基Lを有してもよいイミド基としては、イミド基、メチルイミド基、エチルイミド基、ジエチルイミド基、ジプロピルイミド基、ジイソプロピルイミド基、ジブチルイミド基などが挙げられる。 Wherein in R a to R d and R A to R L, as good imido group which may have a substituent L, an imido group, methylimide group, Echiruimido group, diethyl imido group, dipropyl imido group, diisopropyl imido group, Examples thereof include a dibutylimide group.
前記Ra〜RdおよびRA〜RLにおいて、置換基Lを有してもよいシリル基としては、トリメチルシリル基、tert−ブチルジメチルシリル基、トリフェニルシリル基、トリエチルシリル基などが挙げられる。 Examples of the silyl group which may have a substituent L in R a to R d and RA to RL include a trimethylsilyl group, a tert-butyldimethylsilyl group, a triphenylsilyl group, a triethylsilyl group and the like. ..
前記Ra〜RdおよびRA〜RLにおいて、−S−L2としては、チオール基、メチルスルフィド基、エチルスルフィド基、プロピルスルフィド基、ブチルスルフィド基、イソブチルスルフィド基、sec−ブチルスルフィド基、tert−ブチルスルフィド基、フェニルスルフィド基、2,6−ジ−tert−ブチルフェニルスルフィド基、2,6−ジフェニルフェニルスルフィド基、4−クミルフェニルスルフィド基などが挙げられる。 In R a to R d and RA to RL , -S-L 2 includes a thiol group, a methyl sulfide group, an ethyl sulfide group, a propyl sulfide group, a butyl sulfide group, an isobutyl sulfide group and a sec-butyl sulfide group. , Tert-butyl sulfide group, phenyl sulfide group, 2,6-di-tert-butyl phenyl sulfide group, 2,6-diphenyl phenyl sulfide group, 4-cumyl phenyl sulfide group and the like.
前記Ra〜RdおよびRA〜RLにおいて、−SS−L2としては、ジスルフィド基、メチルジスルフィド基、エチルジスルフィド基、プロピルジスルフィド基、ブチルジスルフィド基、イソブチルジスルフィド基、sec−ブチルジスルフィド基、tert−ブチルジスルフィド基、フェニルジスルフィド基、2,6−ジ−tert−ブチルフェニルジスルフィド基、2,6−ジフェニルフェニルジスルフィド基、4−クミルフェニルジスルフィド基などが挙げられる。 In R a to R d and RA to RL , -SS-L 2 includes a disulfide group, a methyl disulfide group, an ethyl disulfide group, a propyl disulfide group, a butyl disulfide group, an isobutyl disulfide group, and a sec-butyl disulfide group. , Tert-butyl disulfide group, phenyl disulfide group, 2,6-di-tert-butyl phenyl disulfide group, 2,6-diphenyl phenyl disulfide group, 4-cumyl phenyl disulfide group and the like.
前記Ra〜RdおよびRA〜RLにおいて、−SO2−L3としては、スルホ基、メシル基、エチルスルホニル基、n−ブチルスルホニル基、p−トルエンスルホニル基などが挙げられる。 In R a to R d and RA to RL , examples of -SO 2- L 3 include a sulfo group, a mesyl group, an ethyl sulfonyl group, an n-butyl sulfonyl group, and a p-toluene sulfonyl group.
前記Ra〜RdおよびRA〜RLにおいて、−N=N−L4としては、メチルアゾ基、フェニルアゾ基、p−メチルフェニルアゾ基、p−ジメチルアミノフェニルアゾ基などが挙げられる。 In the R a to R d and R A to R L, as the -N = N-L 4, Mechiruazo group, phenylazo group, p- methylphenyl azo group, p- dimethyl aminophenyl azo group.
前記Mにおいて、1価の金属原子としては、Li、Na、K、Rb、Csなどが挙げられる。
前記Mにおいて、2価の金属原子としては、Be、Mg、Ca、Ba、Ti、Cr、Mn、Fe、Ru、Co、Rh、Ni、Pd、Pt、Cu、Zn、Cd、Hg、Sn、Pbなどが挙げられる。
In the above M, examples of the monovalent metal atom include Li, Na, K, Rb, Cs and the like.
In the above M, the divalent metal atoms include Be, Mg, Ca, Ba, Ti, Cr, Mn, Fe, Ru, Co, Rh, Ni, Pd, Pt, Cu, Zn, Cd, Hg, Sn, Examples include Pb.
前記Mにおいて、3価の金属原子を含む置換金属原子としては、Al−F、Al−Cl、Al−Br、Al−I、Ga−F、Ga−Cl、Ga−Br、Ga−I、In−F、In−Cl、In−Br、In−I、Tl−F、Tl−Cl、Tl−Br、Tl−I、Fe−Cl、Ru−Cl、Mn−OHなどが挙げられる。 In the above M, examples of the substituted metal atom containing a trivalent metal atom include Al-F, Al-Cl, Al-Br, Al-I, Ga-F, Ga-Cl, Ga-Br, Ga-I, and In. -F, In-Cl, In-Br, In-I, Tl-F, Tl-Cl, Tl-Br, Tl-I, Fe-Cl, Ru-Cl, Mn-OH and the like can be mentioned.
前記Mにおいて、4価の金属原子を含む置換金属原子としては、TiF2、TiCl2、TiBr2、TiI2、ZrCl2、HfCl2、CrCl2、SiF2、SiCl2、SiBr2、SiI2、GeF2、GeCl2、GeBr2、GeI2、SnF2、SnCl2、SnBr2、SnI2、Zr(OH)2、Hf(OH)2、Mn(OH)2、Si(OH)2、Ge(OH)2、Sn(OH)2、TiR2、CrR2、SiR2、GeR2、SnR2、Ti(OR)2、Cr(OR)2、Si(OR)2、Ge(OR)2、Sn(OR)2(Rは脂肪族基または芳香族基を表す。)、TiO、VO、MnOなどが挙げられる。 In the above M, examples of the substituted metal atom containing a tetravalent metal atom include TiF 2 , TiCl 2 , TiBr 2 , TiI 2 , ZrCl 2 , HfCl 2 , CrCl 2 , SiF 2 , SiCl 2 , SiBr 2 , SiI 2 . GeF 2 , GeCl 2 , GeBr 2 , GeI 2 , SnF 2 , SnCl 2 , SnBr 2 , SnI 2 , Zr (OH) 2 , Hf (OH) 2 , Mn (OH) 2 , Si (OH) 2 , Ge ( OH) 2 , Sn (OH) 2 , TiR 2 , CrR 2 , SiR 2 , GeR 2 , SnR 2 , Ti (OR) 2 , Cr (OR) 2 , Si (OR) 2 , Ge (OR) 2 , Sn (OR) 2 (R represents an aliphatic group or an aromatic group), TiO, VO, MnO and the like can be mentioned.
前記Mとしては、周期表5族〜11族、かつ、第4周期〜第5周期に属する、2価の遷移金属、3価もしくは4価の金属ハロゲン化物または4価の金属酸化物であることが好ましく、その中でも、高い可視光透過率や安定性を達成することができることから、Cu、Ni、CoおよびVOが特に好ましい。 The M is a divalent transition metal belonging to the 4th to 5th periods of the Periodic Table Group 5 to 11, a trivalent or tetravalent metal halide, or a tetravalent metal oxide. Of these, Cu, Ni, Co and VO are particularly preferable because high visible light transmission and stability can be achieved.
前記フタロシアニン系化合物は、下記式(V)のようなフタロニトリル誘導体の環化反応により合成する方法が一般的に知られているが、得られるフタロシアニン系化合物は下記式(VI−1)〜(VI−4)のような4種の異性体の混合物となっている。本発明では、特に断りのない限り、1種のフタロシアニン系化合物につき1種の異性体のみを例示しているが、他の3種の異性体についても同様に用いることができる。なお、これらの異性体は必要に応じて分離して用いることも可能であるが、本発明では異性体混合物を一括して取り扱っている。 A method for synthesizing the phthalocyanine compound by a cyclization reaction of a phthalonitrile derivative as shown in the following formula (V) is generally known, and the obtained phthalocyanine compounds are described in the following formulas (VI-1) to (VI-1) to ( It is a mixture of four isomers such as VI-4). In the present invention, unless otherwise specified, only one isomer is exemplified for one phthalocyanine compound, but the other three isomers can be used in the same manner. Although these isomers can be separated and used as needed, the present invention deals with isomer mixtures collectively.
前記化合物(III)の具体例としては、下記式(III−A)〜(III−J)で表わされる基本骨格を有する、下記表4〜7に記載の(b−1)〜(b−56)などを挙げることができる。 Specific examples of the compound (III) include (b-1) to (b-56) shown in Tables 4 to 7 below, which have a basic skeleton represented by the following formulas (III-A) to (III-J). ) And so on.
化合物(III)は、一般的に知られている方法で合成すればよく、たとえば、特許第4081149号公報や「フタロシアニン −化学と機能―」(アイピーシー、1997年)に記載されている方法を参照して合成することができる。 Compound (III) may be synthesized by a generally known method, for example, the method described in Japanese Patent No. 4081149 and "Parthalocyanine-Chemistry and Function-" (IPC, 1997). It can be referenced and synthesized.
≪シアニン系化合物≫
前記シアニン系化合物は、特に限定されるものではないが、下記式(IV−1)〜(IV−3)のいずれかで表される化合物(以下「化合物(IV−1)〜(IV−3)」ともいう。)であることが好ましい。
≪Cyanine compounds≫
The cyanine-based compound is not particularly limited, but is a compound represented by any of the following formulas (IV-1) to (IV-3) (hereinafter, "Compounds (IV-1) to (IV-3)". ) ”).
式(IV−1)〜(IV−3)中、Xa -は1価の陰イオンを表し、複数あるDは独立に、炭素原子、窒素原子、酸素原子または硫黄原子を表し、複数あるRa、Rb、Rc、Rd、Re、Rf、Rg、RhおよびRiはそれぞれ独立に、水素原子、ハロゲン原子、水酸基、カルボキシ基、ニトロ基、アミノ基、アミド基、イミド基、シアノ基、シリル基、−L1、−S−L2、−SS−L3、−SO2−L3、−N=N−L4、または、RbとRc、RdとRe、ReとRf、RfとRg、RgとRhおよびRhとRiのうち少なくとも1つの組み合わせが結合した、前記式(A)〜(H)で表される基からなる群より選ばれる少なくとも1種の基を表し、前記アミノ基、アミド基、イミド基およびシリル基は、前記式(I)において定義した置換基Lを有してもよく、
L1は、前記式(I)において定義したL1と同義であり、
L2は、水素原子または前記式(I)において定義したLa〜Leのいずれかを表し、
L3は、水素原子または前記La〜Leのいずれかを表し、
L4は、前記La〜Leのいずれかを表し、
Za〜ZcおよびYa〜Ydはそれぞれ独立に、水素原子、ハロゲン原子、水酸基、カルボキシ基、ニトロ基、アミノ基、アミド基、イミド基、シアノ基、シリル基、−L1、−S−L2、−SS−L2、−SO2−L3、−N=N−L4(L1〜L4は、前記Ra〜RiにおけるL1〜L4と同義である。)、または、これらのうち隣接した二つから選ばれるZ同士もしくはY同士が相互に結合して形成される、炭素数6〜14の芳香族炭化水素基;窒素原子、酸素原子もしくは硫黄原子を少なくとも1つ含んでもよい5乃至6員環の脂環式炭化水素基;もしくは、窒素原子、酸素原子もしくは硫黄原子を少なくとも1つ含む、炭素数3〜14の複素芳香族炭化水素基を表し、これらの芳香族炭化水素基、脂環式炭化水素基および複素芳香族炭化水素基は、炭素数1〜9の脂肪族炭化水素基またはハロゲン原子を有してもよい。
Wherein (IV-1) ~ (IV -3), X a - represents a monovalent anion, a plurality of D are independently represents a carbon atom, a nitrogen atom, an oxygen atom or a sulfur atom, are a plurality of R a , R b , R c , R d , R e , R f , R g , R h and R i are independently hydrogen atom, halogen atom, hydroxyl group, carboxy group, nitro group, amino group, amide group, respectively. Iimide group, cyano group, silyl group, -L 1 , -S-L 2 , -SS-L 3 , -SO 2- L 3 , -N = N-L 4 , or R b and R c , R d And R e , R e and R f , R f and R g , R g and R h, and at least one combination of R h and R i is represented by the above formulas (A) to (H). Representing at least one group selected from the group consisting of groups, the amino group, amide group, imide group and silyl group may have the substituent L defined in the above formula (I).
L 1 is synonymous with L 1 defined in the above formula (I).
L 2 represents one of L a ~L e defined in the hydrogen atom or the formula (I), the
L 3 represents either a hydrogen atom or the L a ~L e,
L 4 are, represents any of the L a ~L e,
Z a to Z c and Y a to Y d are independently hydrogen atom, halogen atom, hydroxyl group, carboxy group, nitro group, amino group, amide group, imide group, cyano group, silyl group, -L 1 , -. S-L 2 , -SS-L 2 , -SO 2- L 3 , -N = N-L 4 (L 1 to L 4 are synonymous with L 1 to L 4 in R a to R i. ) Or an aromatic hydrocarbon group having 6 to 14 carbon atoms, which is formed by bonding Zs or Ys selected from two adjacent twos to each other; a nitrogen atom, an oxygen atom or a sulfur atom. A 5- to 6-membered alicyclic hydrocarbon group which may contain at least one; or a heteroaromatic hydrocarbon group having 3 to 14 carbon atoms and containing at least one nitrogen atom, oxygen atom or sulfur atom. These aromatic hydrocarbon groups, alicyclic hydrocarbon groups and heteroaromatic hydrocarbon groups may have an aliphatic hydrocarbon group having 1 to 9 carbon atoms or a halogen atom.
前記Za〜ZcおよびYa〜Ydにおける、Z同士もしくはY同士が相互に結合して形成される、炭素数6〜14の芳香族炭化水素基としては、例えば、前記置換基Lにおける芳香族炭化水素基で例示した化合物が挙げられる。 Examples of the aromatic hydrocarbon group having 6 to 14 carbon atoms formed by bonding Z to each other or Y to each other in Z a to Z c and Y a to Y d include the substituent L. Examples thereof include compounds exemplified by aromatic hydrocarbon groups.
前記Za〜ZcおよびYa〜Ydにおける、Z同士もしくはY同士が相互に結合して形成される、窒素原子、酸素原子もしくは硫黄原子を少なくとも1つ含んでもよい5乃至6員環の脂環式炭化水素基としては、例えば、前記置換基Lにおける脂環式炭化水素基および複素環で例示した化合物(複素芳香族炭化水素基を除く。)が挙げられる。 A 5- to 6-membered ring of Z a to Z c and Y a to Y d , which may contain at least one nitrogen atom, oxygen atom or sulfur atom formed by bonding Z to each other or Y to each other. Examples of the alicyclic hydrocarbon group include the alicyclic hydrocarbon group in the substituent L and the compounds exemplified by the heterocycle (excluding the heteroaromatic hydrocarbon group).
前記Za〜ZcおよびYa〜Ydにおける、Z同士もしくはY同士が相互に結合して形成される、炭素数3〜14の複素芳香族炭化水素基としては、例えば、前記置換基Lにおける複素環基として例示した化合物(窒素原子、酸素原子もしくは硫黄原子を少なくとも1つ含む脂環式炭化水素基を除く。)が挙げられる。 Examples of the heteroaromatic hydrocarbon group having 3 to 14 carbon atoms formed by bonding Z to each other or Y to each other in Z a to Z c and Y a to Y d include the substituent L. Examples of the compound exemplified as the heterocyclic group in (excluding an alicyclic hydrocarbon group containing at least one nitrogen atom, oxygen atom or sulfur atom) can be mentioned.
前記式(IV−1)〜(IV−3)において、−S−L2、−SS−L2、−SO2−L3、−N=N−L4、置換基Lを有してもよいアミノ基、アミド基、イミド基、シリル基としては、前記式(III)で例示した基と同様の基などが挙げられる。 In the above formulas (IV-1) to (IV-3), even if it has -S-L 2 , -SS-L 2 , -SO 2- L 3 , -N = N-L 4 , and the substituent L. Examples of a good amino group, amide group, imide group, and silyl group include groups similar to the group exemplified by the above formula (III).
Xa -は1価の陰イオンであれば特に限定されないが、I-、Br-、PF6 -、N(SO2CF3)2 -、B(C6F5)4 -、ニッケルジチオラート系錯体、銅ジチオラート系錯体などが挙げられる。 X a - is not particularly limited as long as it is a monovalent anion, I -, Br -, PF 6 -, N (SO 2 CF 3) 2 -, B (C 6 F 5) 4 -, nickel dithio alert Examples thereof include a system complex and a copper dithiolate system complex.
前記化合物(IV−1)〜(IV−3)の具体例としては、下記表8に記載の(c−1)〜(c−24)などを挙げることができる。 Specific examples of the compounds (IV-1) to (IV-3) include (c-1) to (c-24) shown in Table 8 below.
前記化合物(IV−1)〜(IV−3)は、一般的に知られている方法で合成すればよく、たとえば特開2009−108267号公報に記載されている方法で合成することができる。 The compounds (IV-1) to (IV-3) may be synthesized by a generally known method, and can be synthesized, for example, by the method described in JP-A-2009-108267.
化合物(A)の添加量は、所望の特性に応じて適宜選択されるものであるが、透明樹脂100重量部に対して、好ましくは0.01〜20.0重量部、より好ましくは0.03〜10.0重量部である。 The amount of the compound (A) added is appropriately selected according to the desired properties, but is preferably 0.01 to 20.0 parts by weight, more preferably 0, with respect to 100 parts by weight of the transparent resin. 03 to 10.0 parts by weight.
<近赤外線吸収微粒子>
前記基材に含まれてもよい近赤外線吸収微粒子は、近赤外波長領域に吸収を有するものであれば特に制限されないが、好ましくは波長800〜1200nmに吸収を有するものが好ましい。このような近赤外線吸収微粒子としては、例えば、ITO(スズドープ酸化インジウム)、ATO(アンチモンドープ酸化スズ)、GZO(ガリウムドープ酸化亜鉛)などの透明導電性酸化物や、下記に定義される第1の微粒子や第2の微粒子を挙げることができ、吸収−透過特性の観点から特に第1の微粒子及び第2の微粒子が好ましい。
<Near infrared absorbing fine particles>
The near-infrared absorbing fine particles that may be contained in the base material are not particularly limited as long as they have absorption in the near-infrared wavelength region, but those having absorption at a wavelength of 800 to 1200 nm are preferable. Examples of such near-infrared absorbing fine particles include transparent conductive oxides such as ITO (tin-doped indium oxide), ATO (antimon-doped tin oxide), and GZO (gallium-doped zinc oxide), and the first defined below. The first fine particles and the second fine particles are particularly preferable from the viewpoint of absorption-permeation characteristics.
第1の微粒子:一般式A1/nCuPO4(但し、式中、Aは、アルカリ金属、アルカリ土類金属およびNH4からなる群より選ばれる少なくとも1種であり、nは、Aがアルカリ金属またはNH4の場合は1であり、Aがアルカリ土類金属の場合は2である。)で表記される酸化物。 First fine particles: General formula A 1 / n CuPO 4 (However, in the formula, A is at least one selected from the group consisting of alkali metals, alkaline earth metals and NH 4, and n is A which is alkaline. An oxide represented by 1 in the case of metal or NH 4 , and 2 in the case of A being an alkaline earth metal.
第2の微粒子:一般式MxWyOz(但し、Mは、H、アルカリ金属、アルカリ土類金属、希土類元素、Mg、Zr、Cr、Mn、Fe、Ru、Co、Rh、Ir、Ni、Pd、Pt、Cu、Ag、Au、Zn、Cd、Al、Ga、In、Tl、Si、Ge、Sn、Pb、Sb、B、F、P、S、Se、Br、Te、Ti、Nb、V、Mo、Ta、Re、Be、Hf、Os、Bi、Iであり、Mが複数ある場合は別々の原子でもよく、Wはタングステン、Oは酸素、0.001≦x/y≦1、2.2≦z/y≦3.0)で表記される金属酸化物。 Second fine particles: General formula MxWyOz (where M is H, alkali metal, alkaline earth metal, rare earth element, Mg, Zr, Cr, Mn, Fe, Ru, Co, Rh, Ir, Ni, Pd, Pt. , Cu, Ag, Au, Zn, Cd, Al, Ga, In, Tl, Si, Ge, Sn, Pb, Sb, B, F, P, S, Se, Br, Te, Ti, Nb, V, Mo , Ta, Re, Be, Hf, Os, Bi, I, and if there are multiple Ms, they may be separate atoms, W is tungsten, O is oxygen, 0.001≤x / y≤1, 2.2. A metal oxide represented by ≦ z / y ≦ 3.0).
本発明において、アルカリ金属とはLi、Na、K、Rb、Csのことを指し、アルカリ土類金属とはCa、Sr、Baのことを指し、希土類元素とはSc、Y、La、Ce、Pr、Nd、Pm、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb、Luのことを指す。 In the present invention, the alkali metal refers to Li, Na, K, Rb, Cs, the alkaline earth metal refers to Ca, Sr, Ba, and the rare earth element refers to Sc, Y, La, Ce, It refers to Pr, Nd, Pm, Sm, Eu, Gd, Tb, Dy, Ho, Er, Tm, Yb, and Lu.
近赤外線吸収微粒子の粒子直径の平均値は1〜200nm、すなわち200nm以下であることが好ましく、さらに好ましくは150nm以下、特に好ましくは100nm以下である。近赤外線吸収微粒子の粒子直径は、近赤外線吸収微粒子が分散した状態の懸濁液(以下、単に「分散液」ともいう)をダイナミク光散乱光度計(大塚電子社製、型番DLS−8000HL/HH)を用いた動的光散乱法(He−Neレーザー使用、セル室温度25℃)によって測定したものである。近赤外線吸収微粒子の粒子直径の平均値がこの範囲にあれば、可視光透過率低下の原因となる幾何学散乱やミー散乱を低減でき、レイリー散乱領域となる。レイリー散乱領域では、散乱光は粒子直径の6乗に反比例して低減するため、粒子直径の減少に伴い散乱が低減し可視光透過率が向上する。このため、粒子直径が上記範囲にあれば散乱光が非常に少なくなり、良好な可視光透過率を達成できるため好ましい。散乱光の観点からは粒子直径は小さい方が好ましいが、工業的な製造のしやすさや製造コストなどを考慮すると、粒子直径の平均値の下限は好ましくは1nm以上、特に好ましくは2nm以上である。 The average particle diameter of the near-infrared absorbing fine particles is preferably 1 to 200 nm, that is, 200 nm or less, more preferably 150 nm or less, and particularly preferably 100 nm or less. For the particle diameter of the near-infrared absorbing fine particles, a suspension in which the near-infrared absorbing fine particles are dispersed (hereinafter, also simply referred to as “dispersion liquid”) is a dynamic light scattering photometer (manufactured by Otsuka Electronics Co., Ltd., model number DLS-8000HL / HH). ) Was measured by a dynamic light scattering method (using a He-Ne laser, a cell chamber temperature of 25 ° C.). If the average value of the particle diameters of the near-infrared absorbing fine particles is within this range, geometric scattering and Mie scattering that cause a decrease in visible light transmittance can be reduced, and a Rayleigh scattering region is obtained. In the Rayleigh scattering region, the scattered light is reduced in inverse proportion to the sixth power of the particle diameter, so that the scattering is reduced and the visible light transmittance is improved as the particle diameter is reduced. Therefore, if the particle diameter is in the above range, scattered light is very small and good visible light transmittance can be achieved, which is preferable. From the viewpoint of scattered light, it is preferable that the particle diameter is small, but considering the ease of industrial production and the production cost, the lower limit of the average value of the particle diameter is preferably 1 nm or more, particularly preferably 2 nm or more. ..
近赤外線吸収微粒子の含有量は、近赤外線吸収微粒子を含む層を構成する樹脂成分100重量部に対して5〜60重量部であることが好ましい。含有量の上限値は、さらに好ましくは55重量部であり、特に好ましくは50重量部である。含有量の下限値は、さらに好ましくは10重量部であり、特に好ましくは15重量部である。近赤外線吸収微粒子の含有量が5重量部よりも小さいと十分な近赤外線吸収特性が得られない場合があり、60重量部よりも大きいと可視透過率の低下や近赤外線吸収微粒子の凝集によるヘーズ値の増大が起こりやすくなる傾向にある。 The content of the near-infrared absorbing fine particles is preferably 5 to 60 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the resin component constituting the layer containing the near-infrared absorbing fine particles. The upper limit of the content is more preferably 55 parts by weight, and particularly preferably 50 parts by weight. The lower limit of the content is more preferably 10 parts by weight, and particularly preferably 15 parts by weight. If the content of the near-infrared absorbing fine particles is less than 5 parts by weight, sufficient near-infrared absorbing characteristics may not be obtained. The value tends to increase easily.
近赤外線吸収微粒子の分散媒としては、水、アルコール、ケトン、エーテル、エステル、アルデヒド、アミン、脂肪族炭化水素、脂環族炭化水素、芳香族炭化水素等が挙げられる。分散媒は、1種を単独で用いてもよく、2種以上を混合して用いてもよい。分散媒の量は、近赤外線吸収微粒子の分散性を維持する点から、分散液100重量部に対して50〜95重量部が好ましい。 Examples of the dispersion medium of the near-infrared absorbing fine particles include water, alcohol, ketone, ether, ester, aldehyde, amine, aliphatic hydrocarbon, alicyclic hydrocarbon, aromatic hydrocarbon and the like. As the dispersion medium, one type may be used alone, or two or more types may be mixed and used. The amount of the dispersion medium is preferably 50 to 95 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the dispersion liquid from the viewpoint of maintaining the dispersibility of the near-infrared absorbing fine particles.
近赤外線吸収微粒子の分散媒には、必要に応じて近赤外線吸収微粒子の分散状態を改良するために分散剤を配合することができる。分散剤としては、近赤外線吸収微粒子の表面に対して改質効果を示すもの、例えば、界面活性剤、シラン化合物、シリコーンレジン、チタネート系カップリング剤、アルミニウム系カップリング剤、ジルコアルミネート系カップリング剤等が使用される。 If necessary, a dispersant can be added to the dispersion medium of the near-infrared absorbing fine particles in order to improve the dispersed state of the near-infrared absorbing fine particles. Dispersants include those that have a modifying effect on the surface of near-infrared absorbing fine particles, such as surfactants, silane compounds, silicone resins, titanate-based coupling agents, aluminum-based coupling agents, and zirco-aluminate-based cups. Ring agents and the like are used.
界面活性剤としては、アニオン系界面活性剤(特殊ポリカルボン酸型高分子界面活性剤、アルキルリン酸エステル等)、ノニオン系界面活性剤(ポリオキシエチレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルフェノールエーテル、ポリオキシエチレンカルボン酸エステル、ソルビタン高級カルボン酸エステル等)、カチオン系界面活性剤(ポリオキシエチレンアルキルアミンカルボン酸エステル、アルキルアミン、アルキルアンモニウム塩等)、両性界面活性剤(高級アルキルベタイン等)が挙げられる。 Surfactants include anionic surfactants (special polycarboxylic acid type polymer surfactants, alkyl phosphate esters, etc.) and nonionic surfactants (polyoxyethylene alkyl ether, polyoxyethylene alkyl phenol ether, polyoxy). Examples include ethylene carboxylic acid ester, sorbitan higher carboxylic acid ester, etc.), cationic surfactant (polyoxyethylene alkylamine carboxylic acid ester, alkylamine, alkylammonium salt, etc.), and amphoteric surfactant (higher alkylbetaine, etc.). ..
シラン化合物としては、シランカップリング剤、クロロシラン、アルコキシシラン、シラザン等が挙げられる。シランカップリング剤としては、官能基(グリシドキシ基、ビニル基、アミノ基、アルケニル基、エポキシ基、メルカプト基、クロロ基、アンモニウム基、アクリロキシ基、メタクリロキシ基等)を有するアルコキシシラン等が挙げられる。 Examples of the silane compound include a silane coupling agent, chlorosilane, alkoxysilane, silazane and the like. Examples of the silane coupling agent include alkoxysilanes having a functional group (glycidoxy group, vinyl group, amino group, alkenyl group, epoxy group, mercapto group, chloro group, ammonium group, acryloxy group, methacryloxy group, etc.).
シリコーンレジンとしては、メチルシリコーンレジン、メチルフェニルシリコーンレジン等が挙げられる。
チタネート系カップリング剤としては、アシロキシ基、ホスホキシ基、ピロホスホキシ基、スルホキシ基、アリーロキシ基等を有するものが挙げられる。
Examples of the silicone resin include methyl silicone resin and methyl phenyl silicone resin.
Examples of the titanate-based coupling agent include those having an asyloxy group, a phosphoroxy group, a pyrophosphoxy group, a sulfoxide group, an allyloxy group and the like.
アルミニウム系カップリング剤としては、アセトアルコキシアルミニウムジイソプロピレートが挙げられる。
ジルコアルミネート系カップリング剤としては、アミノ基、メルカプト基、アルキル基、アルケニル基等を有するものが挙げられる。
Examples of the aluminum-based coupling agent include acetalkoxyaluminum diisopropyrate.
Examples of the zircoaluminate-based coupling agent include those having an amino group, a mercapto group, an alkyl group, an alkenyl group and the like.
分散剤の量は、分散剤の種類にもよるが、分散液100重量部に対し、0.5〜10重量部が好ましい。分散剤の量が該範囲内であれば、近赤外線吸収微粒子の分散性が良好となり、透明性が損なわれず、また、経時的な近赤外線吸収微粒子の沈降が抑えられる。 The amount of the dispersant depends on the type of the dispersant, but is preferably 0.5 to 10 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the dispersion. When the amount of the dispersant is within the range, the dispersibility of the near-infrared absorbing fine particles is good, the transparency is not impaired, and the precipitation of the near-infrared absorbing fine particles over time is suppressed.
近赤外線吸収微粒子の市販品としては、三菱マテリアル(株)製P−2(ITO)、三井金属(株)製パストラン(ITO)、三菱マテリアル(株)製T−1(ATO)、石原産業(株)製SN−100P(ATO)、ハクスイテック(株)製パゼットGK(GZO)、住友金属鉱山(株)製YMF−02A(第2の微粒子)などを挙げることができる。 Commercially available near-infrared absorbing fine particles include P-2 (ITO) manufactured by Mitsubishi Materials Co., Ltd., Pastran (ITO) manufactured by Mitsui Kinzoku Co., Ltd., T-1 (ATO) manufactured by Mitsubishi Materials Co., Ltd., and Ishihara Sangyo ( SN-100P (ATO) manufactured by HakusuiTech Co., Ltd., Pazette GK (GZO) manufactured by HakusuiTech Co., Ltd., YMF-02A (second fine particle) manufactured by Sumitomo Metal Mining Co., Ltd., and the like can be mentioned.
≪第1の微粒子≫
第1の微粒子は、下記式(1)で表わされる化合物からなるものであり、化合物の結晶構造(結晶子)に起因する近赤外線吸収特性を有する。
≪First fine particle≫
The first fine particles are composed of a compound represented by the following formula (1), and have near-infrared absorption characteristics due to the crystal structure (crystallite) of the compound.
A1/nCuPO4 ・・・(1)
式(1)中、Aは、アルカリ金属、アルカリ土類金属およびNH4からなる群より選ばれる少なくとも1種であり、nは、Aがアルカリ金属またはNH4の場合は1であり、Aがアルカリ土類金属の場合は2である。
A 1 / n CuPO 4 ... (1)
In formula (1), A is at least one selected from the group consisting of alkali metals, alkaline earth metals and NH 4 , n is 1 when A is an alkali metal or NH 4 , and A is. 2 for alkaline earth metals.
ここで、「結晶子」とは単結晶とみなせる単位結晶を意味し、「粒子」は複数の結晶子によって構成される。「式(1)で表わされる化合物の結晶子からなる」とは、例えば、X線回折によってA1/nCuPO4の結晶構造を確認でき、実質的にA1/nCuPO4の結晶子からなることがX線回折によって同定されていることを意味し、「実質的にA1/nCuPO4の結晶子からなる」とは、結晶子がA1/nCuPO4の結晶構造を十分に維持できる(X線回折によってA1/nCuPO4の結晶構造を確認できる)範囲内で不純物を含んでいてもよいことを意味する。なお、X線回折は、粉末状態の近赤外線吸収微粒子について、X線回折装置を用いて測定される。 Here, the "crystallite" means a unit crystal that can be regarded as a single crystal, and the "particle" is composed of a plurality of crystallites. The "consisting crystallites of the compound represented by formula (1)", for example, can confirm the crystal structure of A 1 / n CuPO 4 by X-ray diffraction, the crystallite substantially A 1 / n CuPO 4 It means that it is identified by X-ray diffraction, and "substantially composed of A 1 / n CuPO 4 crystallites" means that the crystallites sufficiently form the crystal structure of A 1 / n CuPO 4. It means that impurities may be contained within a range that can be maintained (the crystal structure of A 1 / n CuPO 4 can be confirmed by X-ray diffraction). The X-ray diffraction is measured using an X-ray diffractometer on the powdered near-infrared absorbing fine particles.
式(1)中のAとして、アルカリ金属(Li、Na、K、Rb、Cs)、アルカリ土類金属(Ca、Sr、Ba)、またはNH4を採用する理由は、下記の(i)〜(iii)の通りである。 The reasons for adopting alkali metals (Li, Na, K, Rb, Cs), alkaline earth metals (Ca, Sr, Ba), or NH 4 as A in the formula (1) are as follows (i) to (Iii).
(i)近赤外線吸収微粒子における結晶子の結晶構造は、PO4 3-とCu2+との交互結合からなる網目状三次元骨格であり、骨格の内部に空間を有する。該空間のサイズが、アルカリ金属イオン(Li+:0.090nm、Na+:0.116nm、K+:0.152nm、Rb+:0.166nm、Cs+:0.181nm)、アルカリ土類金属イオン(Ca2+:0.114nm、Sr2+:0.132nm、Ba2+:0.149nm)およびNH4 +(0.166nm)のイオン半径と適合するため、結晶構造を十分に維持できる。
(I) The crystal structure of the crystallites in the near-infrared absorbing fine particles is a network-like three-dimensional skeleton composed of alternating bonds of PO 4 3- and Cu 2+, and has a space inside the skeleton. The size of the space is alkali metal ion (Li + : 0.090 nm, Na + : 0.116 nm, K + : 0.152 nm, Rb + : 0.166 nm, Cs + : 0.181 nm), alkaline earth metal. ions (Ca 2+: 0.114nm, Sr 2+ : 0.132nm,
(ii)アルカリ金属イオン、アルカリ土類金属イオンおよびNH4 +は、溶液中で1価または2価のカチオンとして安定的に存在できるため、近赤外線吸収微粒子の製造過程において、前駆体が生成する際、結晶構造中にカチオンが取り込まれやすい。 (Ii) an alkali metal ion, a metal ion and NH 4 + is an alkaline earth, because it exists stably as monovalent or divalent cations in solution, in the process of manufacturing the near-infrared-absorbing particles, the precursor is produced At that time, cations are easily incorporated into the crystal structure.
(iii)PO4 3-と配位結合性の強いカチオン(例えば、遷移金属イオン等)では、十分な近赤外線吸収特性を発現する本実施形態における結晶構造とは異なる結晶構造を与える可能性がある。 (Iii) A cation having a strong coordination bond with PO 4 3- (for example, a transition metal ion) may give a crystal structure different from the crystal structure in the present embodiment that exhibits sufficient near-infrared absorption characteristics. is there.
Aとしては、PO4 3-とCu2+とからなる骨格内に取り込まれるイオンとして最もカチオンサイズが適し、熱力学的な安定構造をとる点から、Kが特に好ましい。
近赤外線吸収微粒子は、結晶子がA1/nCuPO4の結晶構造を十分に維持することによって、十分な近赤外線吸収特性を発現できる。よって、結晶子の表面に水または水酸基が付着した場合、A1/nCuPO4の結晶構造を維持できなくなるため、可視光領域と近赤外波長領域の光の透過率の差が減少し、光学フィルター用途として好適に使用できない。
As A, K is particularly preferable because it has the most suitable cation size as an ion incorporated into the skeleton composed of PO 4 3- and Cu 2+ and has a thermodynamically stable structure.
The near-infrared absorbing fine particles can exhibit sufficient near-infrared absorbing characteristics when the crystallites sufficiently maintain the crystal structure of A 1 / n CuPO 4. Therefore, when water or a hydroxyl group adheres to the surface of the crystallite, the crystal structure of A 1 / n CuPO 4 cannot be maintained, so that the difference in light transmittance between the visible light region and the near infrared wavelength region is reduced. It cannot be suitably used as an optical filter application.
よって、近赤外線吸収微粒子は、顕微IRスペクトルにおいて、リン酸基に帰属される1000cm-1付近のピークの吸収強度を基準(100%)とした際に、水に帰属される1600cm-1付近のピークの吸収強度が8%以下であり、かつ水酸基に帰属される3750cm-1付近のピークの吸収強度が26%以下であることが好ましく、水に帰属される1600cm-1付近のピークの吸収強度が5%以下であり、かつ水酸基に帰属される3750cm-1付近のピークの吸収強度が15%以下であることがより好ましい。なお、顕微IRスペクトルは、粉末状態の近赤外線吸収微粒子について、フーリエ変換赤外分光光度計を用いて測定される。具体的には、例えば、Thermo Fisher Scientific社製のフーリエ変換赤外分光光度計Magna760を用い、そのダイヤモンドプレート上に、第1の微粒子の1片を置き、ローラーで平坦にし、顕微FT−IR法により測定する。 Therefore, in the micro-IR spectrum, the near-infrared absorbing fine particles have a peak absorption intensity of about 1000 cm -1 assigned to the phosphate group as a reference (100%), and are attached to water of about 1600 cm -1 . The absorption intensity of the peak is preferably 8% or less, and the absorption intensity of the peak around 3750 cm -1 attributed to the hydroxyl group is preferably 26% or less, and the absorption intensity of the peak around 1600 cm -1 attributed to water is preferably 26% or less. Is 5% or less, and the absorption intensity of the peak around 3750 cm -1 attributable to the hydroxyl group is more preferably 15% or less. The micro IR spectrum is measured by using a Fourier transform infrared spectrophotometer for powdered near-infrared absorbing fine particles. Specifically, for example, using a Fourier transform infrared spectrophotometer Magna760 manufactured by Thermo Fisher Scientific, a piece of the first fine particles is placed on the diamond plate, flattened with a roller, and microscopic FT-IR method is performed. Measured by.
≪第2の微粒子≫
三酸化タングステン(WO3)のタングステンに対する酸素の比率を3より低減し、特定の組成範囲とすることによって当該タングステン酸化物中に自由電子が生成し、近赤外線吸収材料として良好な特性を達成できることが知られている。
≪Second fine particle≫
By reducing the ratio of oxygen to tungsten in tungsten trioxide (WO 3 ) to a specific composition range, free electrons are generated in the tungsten oxide, and good properties can be achieved as a near-infrared absorbing material. It has been known.
該タングステンと酸素との組成範囲は、タングステンに対する酸素の組成比が3以下であり、さらには、当該タングステン酸化物をWyOzと記載したとき、2.2≦z/y≦2.999であることが好ましい。このz/yの値が、2.2以上であれば、当該タングステン酸化物中に目的以外であるWO2の結晶相が現れるのを回避することができるとともに、材料としての化学的安定性を得ることができるので、有効な近赤外線吸収材料として適用できる。一方、このz/yの値が、2.999以下であれば、当該タングステン酸化物中に必要とされる量の自由電子が生成され、効率よい近赤外線吸収材料となる。 The composition range of the tungsten and oxygen is such that the composition ratio of oxygen to tungsten is 3 or less, and further, when the tungsten oxide is described as W y O z , 2.2 ≦ z / y ≦ 2.999. Is preferable. When this z / y value is 2.2 or more, it is possible to prevent the appearance of a crystal phase of WO 2 other than the intended one in the tungsten oxide, and to improve the chemical stability of the material. Since it can be obtained, it can be applied as an effective near-infrared absorbing material. On the other hand, if the value of z / y is 2.999 or less, the required amount of free electrons are generated in the tungsten oxide, and the material becomes an efficient near-infrared absorbing material.
また、当該タングステン酸化物を微粒子化したタングステン酸化物微粒子において、一般式WyOzとしたとき2.45≦z/y≦2.999で表される組成比を有する、所謂「マグネリ相」は化学的に安定であり、近赤外線領域の吸収特性も良いので、近赤外線吸収材料として好ましい。 Further, in the tungsten oxide fine particles obtained by atomizing the tungsten oxide, the so-called "magnelli phase" having a composition ratio represented by 2.45 ≦ z / y ≦ 2.999 when the general formula W y O z is used. Is chemically stable and has good absorption characteristics in the near-infrared region, and is therefore preferable as a near-infrared absorbing material.
さらに、当該タングステン酸化物へ、元素Mを添加して複合タングステン酸化物とすることで、当該複合タングステン酸化物中に自由電子が生成され、近赤外線領域に自由電子由来の吸収特性が発現し、波長1000nm付近の近赤外線吸収材料として有効となるため好ましい。すなわち、第2の微粒子の好ましい組成は、一般式MxWyOz(Mは前記1種又は複数種の元素、Wはタングステン、Oは酸素、0.001≦x/y≦1、2.2≦z/y≦3.0)で表記される金属酸化物である。 Further, by adding the element M to the tungsten oxide to form a composite tungsten oxide, free electrons are generated in the composite tungsten oxide, and the absorption characteristics derived from the free electrons are exhibited in the near infrared region. It is preferable because it is effective as a near-infrared absorbing material having a wavelength of around 1000 nm. That is, the preferable composition of the second fine particles is the general formula MxWyOz (M is one or more of the above elements, W is tungsten, O is oxygen, 0.001 ≦ x / y ≦ 1, 2.2 ≦ z /. It is a metal oxide represented by y ≦ 3.0).
まず、元素Mの添加量を示すx/yの値について説明する。x/yの値が0.001より大きければ、十分な量の自由電子が生成され目的とする赤外線遮蔽効果を得ることが出来る。そして、元素Mの添加量が多いほど、自由電子の供給量が増加し、赤外線遮蔽効率も上昇するが、x/yの値が1程度で当該効果も飽和する。また、x/yの値が1より小さければ、当該赤外線遮蔽材料中に不純物相が生成されるのを回避できるので好ましく、0.2以上0.5以下がさらに好ましい。また、元素Mは、H、アルカリ金属、アルカリ土類金属、希土類元素、Mg、Zr、Cr、Mn、Fe、Ru、Co、Rh、Ir、Ni、Pd、Pt、Cu、Ag、Au、Zn、Cd、Al、Ga、In、Tl、Si、Ge、Sn、Pb、Sb、B、F、P、S、Se、Br、Te、Ti、Nb、V、Mo、Ta、Re、Be、Hf、Os、Bi、Iのうちから選択される1種類以上であることが好ましい。ここで、元素Mを添加された当該MxWyOzにおける安定性の観点からは、元素Mは、アルカリ金属、アルカリ土類金属、希土類元素、Mg、Zr、Cr、Mn、Fe、Ru、Co、Rh、Ir、Ni、Pd、Pt、Cu、Ag、Au、Zn、Cd、Al、Ga、In、Tl、Si、Ge、Sn、Pb、Sb、B、F、P、S、Se、Br、Te、Ti、Nb、V、Mo、Ta、Reのうちのうちから選択される1種類以上の元素であることがより好ましく、近赤外線吸収材料としての光学特性、耐候性を向上させる観点からは、前記元素Mにおいてアルカリ金属、アルカリ土類金属元素、遷移金属元素、4族元素、5族元素に属するものが、さらに好ましい。 First, the value of x / y indicating the amount of the element M added will be described. If the value of x / y is larger than 0.001, a sufficient amount of free electrons are generated and the desired infrared shielding effect can be obtained. Then, as the amount of the element M added increases, the amount of free electrons supplied increases and the infrared shielding efficiency also increases, but the effect is saturated when the value of x / y is about 1. Further, when the value of x / y is smaller than 1, it is preferable because it is possible to avoid the formation of an impurity phase in the infrared shielding material, and more preferably 0.2 or more and 0.5 or less. The element M is H, alkali metal, alkaline earth metal, rare earth element, Mg, Zr, Cr, Mn, Fe, Ru, Co, Rh, Ir, Ni, Pd, Pt, Cu, Ag, Au, Zn. , Cd, Al, Ga, In, Tl, Si, Ge, Sn, Pb, Sb, B, F, P, S, Se, Br, Te, Ti, Nb, V, Mo, Ta, Re, Be, Hf , Os, Bi, I is preferably one or more selected from. Here, from the viewpoint of stability in the MxWyOz to which the element M is added, the element M is an alkali metal, an alkaline earth metal, a rare earth element, Mg, Zr, Cr, Mn, Fe, Ru, Co, Rh, Ir, Ni, Pd, Pt, Cu, Ag, Au, Zn, Cd, Al, Ga, In, Tl, Si, Ge, Sn, Pb, Sb, B, F, P, S, Se, Br, Te, It is more preferable that it is one or more kinds of elements selected from Ti, Nb, V, Mo, Ta, and Re, and from the viewpoint of improving the optical properties and weather resistance as a near-infrared absorbing material, the above-mentioned More preferably, the element M belongs to an alkali metal, an alkaline earth metal element, a transition metal element, a group 4 element, or a group 5 element.
次に、酸素量の制御を示すz/yの値について説明する。z/yの値については、MxWyOzで表記される近赤外線吸収材料においても、上述したWyOzで表記される近赤外線吸収材料と同様の機構が働くことに加えz/y=3.0においても、上述した元素Mの添加量による自由電子の供給があるため、2.2≦z/y≦3.0が好ましい。 Next, the value of z / y indicating the control of the amount of oxygen will be described. Regarding the value of z / y, the near-infrared absorbing material represented by M x W y O z also has the same mechanism as the near-infrared absorbing material represented by W y O z described above, and z / y. Even when y = 3.0, 2.2 ≦ z / y ≦ 3.0 is preferable because free electrons are supplied depending on the amount of the element M added as described above.
<その他成分>
基材は、本発明の効果を損なわない範囲において、上述した成分以外に、さらに近紫外線吸収剤、酸化防止剤、界面活性剤、蛍光消光剤、金属錯体系化合物等の添加剤を含有してもよい。これらその他成分は、1種単独で用いてもよいし、2種以上を併用してもよい。
<Other ingredients>
In addition to the above-mentioned components, the base material further contains additives such as near-ultraviolet absorbers, antioxidants, surfactants, fluorescent quenchers, and metal complex compounds, as long as the effects of the present invention are not impaired. May be good. These other components may be used alone or in combination of two or more.
近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などが挙げられる。
酸化防止剤としては、例えば2,6−ジ−t−ブチル−4−メチルフェノール、2,2'−ジオキシ−3,3'−ジ−t−ブチル−5,5'−ジメチルジフェニルメタン、およびテトラキス[メチレン−3−(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオネート]メタン、トリス(2,6−ジ−t−ブチルフェニル)ホスファイトなどが挙げられる。
Examples of the near-ultraviolet absorber include azomethine-based compounds, indole-based compounds, benzotriazole-based compounds, and triazine-based compounds.
Antioxidants include, for example, 2,6-di-t-butyl-4-methylphenol, 2,2'-dioxy-3,3'-di-t-butyl-5,5'-dimethyldiphenylmethane, and tetrakis. [Methylene-3- (3,5-di-t-butyl-4-hydroxyphenyl) propionate] Methyl, tris (2,6-di-t-butylphenyl) phosphite and the like can be mentioned.
界面活性剤としては、市販品もしくはラジカル重合により得られる、後述する共重合体(S)などを使用することができ、これらは単独で、もしくは2種以上を組み合わせて使用することができる。 As the surfactant, a commercially available product or a copolymer (S) described later, which is obtained by radical polymerization, can be used, and these can be used alone or in combination of two or more.
共重合体(S)は、フッ素化アルキル基含有単量体(M1)、ポリオキシエチレン鎖含有単量体(M2)およびシリコーン鎖を有するエチレン性不飽和単量体(M3)を共重合することにより得られ、必要によりさらに前記(M1)〜(M3)以外の単量体を用いてもよい。 The copolymer (S) copolymerizes an alkyl fluorinated group-containing monomer (M1), a polyoxyethylene chain-containing monomer (M2), and an ethylenically unsaturated monomer (M3) having a silicone chain. If necessary, a monomer other than the above (M1) to (M3) may be used.
前記フッ素化アルキル基含有単量体(M1)としては、下記式(M−1−1)および(M−1−2)で表わされる単量体などが挙げられる。
CH2=CHCOOCH2CH2(CF2)7CF3 ・・・(M−1−1)
CH2=C(CH3)COOCH2CH2(CF2)7CF3 ・・・(M−1−2)
前記ポリオキシエチレン鎖含有単量体(M2)としては、新中村化学工業(株)製NK −エステルM−40G、M−90G、AM−90G、日油(株)製ブレンマーPME−200、PME−400およびPME−550等が挙げられる。
Examples of the fluorinated alkyl group-containing monomer (M1) include monomers represented by the following formulas (M-1-1) and (M-1-2).
CH 2 = CHCOOCH 2 CH 2 (CF 2 ) 7 CF 3 ... (M-1-1)
CH 2 = C (CH 3 ) COOCH 2 CH 2 (CF 2 ) 7 CF 3 ... (M-1-2)
Examples of the polyoxyethylene chain-containing monomer (M2) include NK-ester M-40G, M-90G, AM-90G manufactured by Shin Nakamura Chemical Industry Co., Ltd., and Blemmer PME-200 and PME manufactured by NOF CORPORATION. -400 and PME-550 and the like.
前記シリコーン鎖を有するエチレン性不飽和単量体(M3)としては、下記一般式(M3 ')で表される構成単位を含有する単量体等が挙げられる。 Examples of the ethylenically unsaturated monomer (M3) having a silicone chain include a monomer containing a structural unit represented by the following general formula (M3').
式(M3')中、R4は、炭素原子数1〜20のアルキル基またはフェニル基を表し、R5およびR6はそれぞれ独立に、炭素原子数1〜20のアルキル基、フェニル基、または、一般式(2)を表し、mは0〜200の整数を表す。なお、式(2)中、R7 、R8およびR9は、それぞれ独立に、炭素原子数1〜20のアルキル基、または、フェニル基を表し、n は0〜200の整数を表す。 In the formula (M3'), R 4 represents an alkyl group or a phenyl group having 1 to 20 carbon atoms, and R 5 and R 6 independently represent an alkyl group, a phenyl group, or a phenyl group having 1 to 20 carbon atoms. , Represents the general formula (2), and m represents an integer from 0 to 200. In the formula (2), R 7 , R 8 and R 9 independently represent an alkyl group or a phenyl group having 1 to 20 carbon atoms, and n represents an integer of 0 to 200.
また、シリコーン鎖を有するエチレン性不飽和単量体(M3)の具体例としては、下記式M−3−1〜3で表わされる単量体が挙げられる。 Further, as a specific example of the ethylenically unsaturated monomer (M3) having a silicone chain, a monomer represented by the following formula M-3-1 to 3 can be mentioned.
式M−3−1〜3中、MeおよびPhはそれぞれメチル基およびフェニル基を表し、r、sおよびtはそれぞれ独立に0〜200の整数を表す。
前記共重合体(S)の製造方法は、何ら制限はなく、公知の方法、即ちラジカル重合法、カチオン重合法、アニオン重合法等の重合機構に基づき、溶液重合法、塊状重合法、更にエマルジョン重合法等によって製造できるが、特にラジカル重合法が簡便であり工業的に好ましい。ラジカル重合法では、ラジカル開始剤などの重合開始剤を使用することができる。
In formulas M-3-1 to 3, Me and Ph represent methyl and phenyl groups, respectively, and r, s and t independently represent integers from 0 to 200, respectively.
The method for producing the copolymer (S) is not limited, and is based on a known method, that is, a polymerization mechanism such as a radical polymerization method, a cationic polymerization method, or an anion polymerization method, and is based on a solution polymerization method, a massive polymerization method, and an emulsion. It can be produced by a polymerization method or the like, but the radical polymerization method is particularly simple and industrially preferable. In the radical polymerization method, a polymerization initiator such as a radical initiator can be used.
前記共重合体(S)を製造する際の、共重合体(S)の原料となる単量体の合計100質量%に対する単量体(M1)、(M2)および(M3)それぞれの配合割合は、単量体(M1)が好ましくは20〜50質量%、より好ましくは25〜40質量%であり、単量体(M2)が好ましくは15〜40質量%、より好ましくは20〜35質量%であり、単量体(M3)が好ましくは10〜30質量%、より好ましくは15〜25質量%である。また、共重合体(S)の重量平均分子量は、好ましくは5,000〜25,000、より好ましくは10,000〜25,000、さらに好ましくは15,000〜25,000である。 When the copolymer (S) is produced, the blending ratios of the monomers (M1), (M2) and (M3) with respect to the total 100% by mass of the monomers used as the raw materials of the copolymer (S). The monomer (M1) is preferably 20 to 50% by mass, more preferably 25 to 40% by mass, and the monomer (M2) is preferably 15 to 40% by mass, more preferably 20 to 35% by mass. %, The monomer (M3) is preferably 10 to 30% by mass, more preferably 15 to 25% by mass. The weight average molecular weight of the copolymer (S) is preferably 5,000 to 25,000, more preferably 10,000 to 25,000, and even more preferably 15,000 to 25,000.
上述の共重合体(S)以外の界面活性剤としては、例えばフッ素系界面活性剤およびシリコーン系界面活性剤を挙げることができ、これらはそれぞれ併用して使用することもできる。 Examples of the surfactant other than the above-mentioned copolymer (S) include a fluorine-based surfactant and a silicone-based surfactant, and these can also be used in combination.
フッ素系界面活性剤としては、末端、主鎖および側鎖の少なくともいずれかの部位にフロロアルキル基および/ またはフロロアルキレン基を有する化合物が好ましい。
フッ素系界面活性剤の市販品としては、例えばBM −1000、BM−1100(以上、BMCHEMIE社製);メガファックF142D、同F172、同F173、同F1 83、同F178、同F191、同F471、同F476(以上、大日本インキ化学工業(株)製);フロラードFC−170C、同−171、同−430、同−431(以上、住友スリーエム(株)製);サーフロンS−112、同−113、同−131、同−141、同−145、同−382、サーフロンSC−101、同−102、同−103、同−104、同−105、同−106(以上、旭硝子(株)製);エフトップE F301、同303、同352(以上、新秋田化成(株)製);フタージェントFT−100、同−110、同−140A、同−150、同−250、同−251、同−300、同−310、同−400S、フタージェントFTX−218、同−251(以上、(株)ネオス製)を挙げることができる。
As the fluorine-based surfactant, a compound having a fluoroalkyl group and / or a fluoroalkylene group at at least one of the terminal, main chain and side chain is preferable.
Commercially available products of fluorine-based surfactants include, for example, BM-1000, BM-1100 (all manufactured by BMCHEMIE); Megafuck F142D, F172, F173, F183, F178, F191, F471, F476 (manufactured by Dainippon Ink and Chemicals Co., Ltd.); Florard FC-170C, -171, 430, -431 (manufactured by Sumitomo 3M Ltd.); Surflon S-112, same- 113, -131, -141, -145, -382, Surflon SC-101, -102, -103, -104, -105, -106 (all manufactured by Asahi Glass Co., Ltd.) ); Ftop E F301, 303, 352 (all manufactured by Shin-Akita Kasei Co., Ltd.); Futergent FT-100, -110, -140A, -150, -250, -251, Examples thereof include -300, -310, -400S, Futergent FTX-218, and -251 (all manufactured by Neos Co., Ltd.).
シリコーン系界面活性剤としては、例えばトーレシリコーンDC3PA、同DC7PA、同SH11PA、同SH21PA、同SH28PA、同SH29PA、同SH30PA、同SH−190、同SH−193、同SZ−6032、同SF−8428、同DC−57、同DC−190(以上、東レ・ダウコーニング・シリコーン(株)製);TSF− 4440、TSF−4300、TSF−4445、TSF−4446、TSF−446 0、TSF−4452(以上、GE東芝シリコーン(株)製);オルガノシロキサンポリマーKP341(信越化学工業(株)製) を挙げることができる。 Examples of the silicone-based surfactant include Torre Silicone DC3PA, DC7PA, SH11PA, SH21PA, SH28PA, SH29PA, SH30PA, SH-190, SH-193, SZ-6032, and SF-8428. , DC-57, DC-190 (all manufactured by Toray Dow Corning Silicone Co., Ltd.); TSF-4440, TSF-4300, TSF-4445, TSF-4446, TSF-4460, TSF-4452 ( As mentioned above, GE Toshiba Silicone Co., Ltd.); Organosiloxane Polymer KP341 (manufactured by Shin-Etsu Chemical Industry Co., Ltd.) can be mentioned.
溶液キャスティング法により樹脂層を製造する場合には、界面活性剤や消泡剤を添加することで樹脂層の製造を容易にすることができる。
なお、これら添加剤は、樹脂層を形成する際に、樹脂などとともに混合してもよいし、樹脂を合成する際に添加してもよい。また、添加量は、所望の特性に応じて適宜選択されるものであるが、樹脂100重量部に対して、通常0.01〜5.0重量部、好ましくは0.05〜2.0重量部である。
When the resin layer is produced by the solution casting method, the production of the resin layer can be facilitated by adding a surfactant or an antifoaming agent.
These additives may be mixed with a resin or the like when the resin layer is formed, or may be added when the resin is synthesized. The amount to be added is appropriately selected according to the desired characteristics, but is usually 0.01 to 5.0 parts by weight, preferably 0.05 to 2.0 parts by weight, based on 100 parts by weight of the resin. It is a department.
<基材の製造方法>
ガラス基板に化合物(A)を含む樹脂溶液を溶融成形またはキャスト成形することで、好ましくはスピンコート、スリットコート、インクジェットなどの方法にて塗工した後に溶媒を乾燥除去し、必要に応じてさらに光照射や加熱を行うことで、ガラス基板上に透明樹脂層が形成された基材を製造することができる。
<Manufacturing method of base material>
By melt-molding or cast-molding a resin solution containing the compound (A) on a glass substrate, the solvent is preferably dried and removed after coating by a method such as spin coating, slit coating, or inkjet, and further if necessary. By irradiating light or heating, a base material having a transparent resin layer formed on a glass substrate can be manufactured.
≪溶融成形≫
溶融成形としては、具体的には、樹脂と化合物(A)と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、樹脂と化合物(A)とを含有する樹脂組成物を溶融成形する方法、または、化合物(A)、樹脂および溶剤を含む樹脂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。
≪Melting molding≫
Specific examples of the melt molding include a method of melt-molding pellets obtained by melt-kneading a resin and a compound (A), and melt-molding a resin composition containing a resin and the compound (A). Examples thereof include a method or a method of melt-molding pellets obtained by removing a solvent from a resin composition containing compound (A), a resin and a solvent. Examples of the melt molding method include injection molding, melt extrusion molding, blow molding and the like.
≪キャスト成形≫
キャスト成形としては、化合物(A)、樹脂および溶剤を含む樹脂組成物をガラス基板上にキャスティングして溶剤を除去する方法、または化合物(A)、光硬化性樹脂及び/又は熱硬化性樹脂とを含む硬化性組成物をガラス基板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により製造することもできる。
≪Cast molding≫
Cast molding includes a method of casting a resin composition containing a compound (A), a resin and a solvent on a glass substrate to remove the solvent, or a method of using the compound (A), a photocurable resin and / or a thermosetting resin. The curable composition containing the above can also be produced by casting on a glass substrate to remove the solvent and then curing by an appropriate method such as ultraviolet irradiation or heating.
≪硬化層≫
前記樹脂層とガラス基板は、互いに化学的な組成、および熱線膨張率が異なるため、樹脂層とガラス基板との間に硬化層を設けて、それらの十分な密着性を確保することが好ましい。本発明に用いる硬化層は樹脂層とガラス基板との間の密着性を確保できる材料からなれば、特に限定されないが、例えば、(a)(メタ)アクリロイル基含有化合物に由来する構造単位、(b)カルボン酸基含有化合物に由来する構造単位、および(c)エポキシ基含有化合物に由来する構造単位を有すると、樹脂層とガラス基板との密着性が高くなるため好ましい。
≪Curing layer≫
Since the resin layer and the glass substrate have different chemical compositions and coefficient of linear thermal expansion, it is preferable to provide a cured layer between the resin layer and the glass substrate to ensure sufficient adhesion between them. The cured layer used in the present invention is not particularly limited as long as it is made of a material capable of ensuring adhesion between the resin layer and the glass substrate, and for example, (a) a structural unit derived from a (meth) acryloyl group-containing compound, ( It is preferable to have a structural unit derived from b) a carboxylic acid group-containing compound and (c) a structural unit derived from an epoxy group-containing compound because the adhesion between the resin layer and the glass substrate is high.
(a)(メタ)アクリロイル基含有化合物に由来する構造単位
構造単位(a)としては、(メタ)アクリロイル基含有化合物に由来する構造単位であれば特に限定されるものではない。(メタ)アクリロイル基含有化合物としては、例えば、単官能、2官能または3官能以上の(メタ)アクリル酸エステルが、重合性が良好である点から好ましい。本発明において、「(メタ)アクリル」は、「アクリル」または「メタクリル」を意味する。
(A) Structural unit derived from the (meth) acryloyl group-containing compound The structural unit (a) is not particularly limited as long as it is a structural unit derived from the (meth) acryloyl group-containing compound. As the (meth) acryloyl group-containing compound, for example, a monofunctional, bifunctional or trifunctional or higher (meth) acrylic acid ester is preferable from the viewpoint of good polymerizable property. In the present invention, "(meth) acrylic" means "acrylic" or "methacryl".
上記単官能(メタ)アクリル酸エステルとしては、例えば2−ヒドロキシエチルアクリレート、2−ヒドロキシエチルメタクリレート、ジエチレングリコールモノエチルエーテルアクリレート、ジエチレングリコールモノエチルエーテルメタクリレート、(2−アクリロイルオキシエチル)(2−ヒドロキシプロピル)フタレート、(2−メタクリロイルオキシエチル)(2−ヒドロキシプロピル)フタレートおよびω―カルボキシポリカプロラクトンモノアクリレートを挙げることができる。 Examples of the monofunctional (meth) acrylic acid ester include 2-hydroxyethyl acrylate, 2-hydroxyethyl methacrylate, diethylene glycol monoethyl ether acrylate, diethylene glycol monoethyl ether methacrylate, and (2-acryloyloxyethyl) (2-hydroxypropyl). Phthalates, (2-methacryloyloxyethyl) (2-hydroxypropyl) phthalates and ω-carboxypolycaprolactone monoacrylates can be mentioned.
これらの市販品としては、例えば、アロニックスM−101、同M−111、同M−114、同M−5300(以上、東亞合成(株)製);KAYARADTC−110S、同TC−120S(以上、日本化薬(株)製);ビスコート158、同2 311(以上、大阪有機化学工業(株)製)を挙げることができる。
Examples of these commercially available products include Aronix M-101, M-111, M-114, and M-5300 (all manufactured by Toagosei Co., Ltd.); Nippon Kayaku Co., Ltd.);
上記2官能(メタ)アクリル酸エステルとしては、例えば、エチレングリコールジアクリレート、プロピレングリコールジアクリレート、エチレングリコールジメタクリレート、ジエチレングリコールジアクリレート、ジエチレングリコールジメタクリレート、テトラエチレングリコールジアクリレート、テトラエチレングリコールジメタクリレート、9 ,9−ビス[4−(2−アクリロイルオキシエトキシ)フェニル]フルオレン、1,6−ヘキサンジオールジアクリレート、1,6−ヘキサンジオールジメタクリレート、1,9 −ノナンジオールジアクリレートおよび1,9−ノナンジオールジメタクリレートを挙げることができる。 Examples of the bifunctional (meth) acrylic acid ester include ethylene glycol diacrylate, propylene glycol diacrylate, ethylene glycol dimethacrylate, diethylene glycol diacrylate, diethylene glycol dimethacrylate, tetraethylene glycol diacrylate, and tetraethylene glycol dimethacrylate, 9. , 9-Bis [4- (2-acryloyloxyethoxy) phenyl] fluorene, 1,6-hexanediol diacrylate, 1,6-hexanediol dimethacrylate, 1,9-nonanediol diacrylate and 1,9-nonane Diol dimethacrylate can be mentioned.
これらの市販品としては、商品名で、例えばアロニックスM−210、同M−240、同M−6200(以上、東亞合成(株)製);KAYARADHDDA、同HX−22 0、同R−604(以上、日本化薬(株)製);ビスコート260、同312、同33 5HP(以上、大阪有機化学工業(株)製);ライトアクリレート1,9−NDA(共栄社化学(株)製)を挙げることができる。
These commercially available products include, for example, Aronix M-210, M-240, and M-6200 (all manufactured by Toagosei Co., Ltd.); Above, Nippon Kayaku Co., Ltd.); Viscort 260, 312, 335HP (all manufactured by Osaka Organic Chemical Industry Co., Ltd.);
上記3官能以上の(メタ)アクリル酸エステルとしては、例えばトリメチロールプロパントリアクリレート、トリメチロールプロパントリメタクリレート、ペンタエリスリトールトリアクリレート、ペンタエリスリトールトリメタクリレート、ペンタエリスリトールテトラアクリレート、ペンタエリスリトールテトラメタクリレート、ジペンタエリスリトールペンタアクリレート、ジペンタエリスリトールペンタメタクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート、ジペンタエリスリトールペンタアクリレートとジペンタエリスリトールヘキサアクリレートとの混合物、ジペンタエリスリトールヘキサメタクリレート、エチレンオキサイド変性ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート、トリ( 2−アクリロイルオキシエチル) フォスフェート、トリ(2−メタクリロイルオキシエチル)フォスフェートのほか、直鎖アルキレン基および脂環式構造を有し且つ2個以上のイソシアネート基を有する化合物と、分子内に1個以上の水酸基を有し且つ3個、4個または5個の(メタ)アクリロイルオキシ基を有する化合物とを反応させて得られる多官能ウレタンアクリレート系化合物を挙げることができる。 Examples of the trifunctional or higher functional (meth) acrylic acid ester include trimethylolpropantriacrylate, trimethylolpropanetrimethacrylate, pentaerythritol triacrylate, pentaerythritol trimethacrylate, pentaerythritol tetraacrylate, pentaerythritol tetramethacrylate, and dipentaerythritol. Pentaacrylate, dipentaerythritol pentamethacrylate, dipentaerythritol hexaacrylate, mixture of dipentaerythritol pentaacrylate and dipentaerythritol hexaacrylate, dipentaerythritol hexamethacrylate, ethylene oxide-modified dipentaerythritol hexaacrylate, tri (2-acryloyl) Oxyethyl) Phosphate, tri (2-methacryloyloxyethyl) phosphate, as well as compounds having a linear alkylene group and an alicyclic structure and having two or more isocyanate groups, and one or more in the molecule. Examples thereof include a polyfunctional urethane acrylate-based compound obtained by reacting with a compound having a hydroxyl group and having 3, 4, or 5 (meth) acryloyloxy groups.
3官能以上の(メタ)アクリル酸エステルの市販品としては、例えばアロニックスM−309、同M−315、同M−400、同M−405、同M−450、同M −7100、同M−8030、同M−8060、同TO−1450(以上、東亞合成(株)製);KAYARADTMPTA、同DPHA、同DPCA−20、同DPCA− 30、同DPCA−60、同DPCA−120、同DPEA−12(以上、日本化薬(株)製);ビスコート295、同300、同360、同GPT、同3PA、同400(以上、大阪有機化学工業(株)製)や、多官能ウレタンアクリレート系化合物を含有する市販品として、ニューフロンティアR−1150(第一工業製薬(株)製);KAYARADDPHA−40H(日本化薬(株)製)などを挙げることができる。
Commercially available products of trifunctional or higher functional (meth) acrylic acid esters include, for example, Aronix M-309, M-315, M-400, M-405, M-450, M-7100, and M-. 8030, M-8060, TO-1450 (all manufactured by Toagosei Co., Ltd.); KAYARADTMPTA, DPHA, DPCA-20, DPCA-30, DPCA-60, DPCA-120, DPEA- 12 (above, manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd.);
上記硬化層には、これらの(メタ)アクリロイル基含有化合物(a)を1種単独でまたは2種以上を混合して使用することができる。
(b)カルボン酸基含有化合物に由来する構造単位
構造単位(b)としては、カルボン酸基を含有する化合物に由来する構造単位であれば特に限定されるものではない。カルボン酸基含有化合物としては、例えばモノカルボン酸、ジカルボン酸、ジカルボン酸の無水物およびカルボン酸基を有する重合体を挙げることができる。
These (meth) acryloyl group-containing compounds (a) can be used alone or in combination of two or more in the cured layer.
(B) Structural unit derived from a carboxylic acid group-containing compound The structural unit (b) is not particularly limited as long as it is a structural unit derived from a compound containing a carboxylic acid group. Examples of the carboxylic acid group-containing compound include monocarboxylic acids, dicarboxylic acids, anhydrides of dicarboxylic acids, and polymers having a carboxylic acid group.
上記モノカルボン酸としては、例えばアクリル酸、メタクリル酸、クロトン酸、2−アクリロイルオキシエチルコハク酸、2−メタクリロイルオキシエチルコハク酸、2−アクリロイルオキシエチルヘキサヒドロフタル酸および2−メタクリロイルオキシエチルヘキサヒドロフタル酸を挙げることができる。 Examples of the monocarboxylic acid include acrylic acid, methacrylic acid, crotonic acid, 2-acryloyloxyethyl succinic acid, 2-methacryloyloxyethyl succinic acid, 2-acryloyloxyethyl hexahydrophthalic acid and 2-methacryloyloxyethyl hexahydro. Phthalic acid can be mentioned.
上記ジカルボン酸としては、例えばマレイン酸、フマル酸およびシトラコン酸を挙げることができる。
上記ジカルボン酸の無水物としては、上記ジカルボン酸の無水物等を挙げることができる。
Examples of the dicarboxylic acid include maleic acid, fumaric acid and citraconic acid.
Examples of the dicarboxylic acid anhydride include the dicarboxylic acid anhydride and the like.
また、カルボン酸基を有する重合体としては、カルボン酸基を含有する化合物である、例えば、アクリル酸、メタクリル酸、マレイン酸および無水マレイン酸等から選ばれる1種以上の重合性を有する化合物からなる重合体、または、これらの化合物と前記(メタ) アクリロイル基含有化合物との共重合体を好適に用いることができる。 Further, the polymer having a carboxylic acid group is a compound containing a carboxylic acid group, for example, from one or more polymerizable compounds selected from acrylic acid, methacrylic acid, maleic acid, maleic anhydride and the like. Or a copolymer of these compounds and the (meth) acryloyl group-containing compound can be preferably used.
これらのうち、共重合反応性の点から、アクリル酸、メタクリル酸、2−アクリロイルオキシエチルコハク酸、2−メタクリロイルオキシエチルコハク酸または無水マレイン酸が好ましい。 Of these, acrylic acid, methacrylic acid, 2-acryloyloxyethyl succinic acid, 2-methacryloyloxyethyl succinic acid or maleic anhydride are preferable from the viewpoint of copolymerization reactivity.
(c)エポキシ基含有化合物に由来する構造単位
構造単位(c)としては、エポキシ基含有化合物に由来する構造単位であれば特に限定されるものではない。エポキシ基(オキシラニル基)含有化合物としては、例えば、(メタ) アクリル酸オキシラニル(シクロ)アルキルエステル、α−アルキルアクリル酸オキシラニル(シクロ)アルキルエステルおよび不飽和結合を有するグリシジルエーテル化合物等のオキシラニル基を有する不飽和化合物;オキセタニル基を有する(メタ)アクリル酸エステル等のオキセタニル基を有する不飽和化合物を挙げることができる。
(C) Structural unit derived from the epoxy group-containing compound The structural unit (c) is not particularly limited as long as it is a structural unit derived from the epoxy group-containing compound. Examples of the epoxy group (oxylanyl group) -containing compound include an oxylanyl group such as an oxylanyl (cyclo) alkyl ester of (meth) acrylate, an oxylanyl (cyclo) alkyl ester of α-alkyl acrylate, and a glycidyl ether compound having an unsaturated bond. Unsaturated compounds having; Examples thereof include unsaturated compounds having an oxetanyl group such as (meth) acrylic acid ester having an oxetanyl group.
(メタ)アクリル酸オキシラニル(シクロ)アルキルエステルとして、例えば(メタ)アクリル酸グリシジル、(メタ)アクリル酸2−メチルグリシジル、4−ヒドロキシブチル(メタ)アクリレートグリシジルエーテル、(メタ)アクリル酸3,4−エポキシブチル、(メタ)アクリル酸6,7−エポキシヘプチル、(メタ)アクリル酸3,4−エポキシシクロヘキシルおよび(メタ)アクリル酸3,4−エポキシシクロヘキシルメチルを挙げることができる。 Examples of the (meth) acrylic acid oxylanyl (cyclo) alkyl ester include (meth) acrylate glycidyl, (meth) acrylate 2-methylglycidyl, 4-hydroxybutyl (meth) acrylate glycidyl ether, and (meth) acrylate 3,4. -Epoxybutyl, 6,7-epoxyheptyl (meth) acrylate, 3,4-epoxycyclohexyl (meth) acrylate and 3,4-epoxycyclohexylmethyl (meth) acrylate can be mentioned.
α−アルキルアクリル酸オキシラニル(シクロ)アルキルエステルとして、例えばα−エチルアクリル酸グリシジル、α−n−プロピルアクリル酸グリシジル、α −n−ブチルアクリル酸グリシジル、α−エチルアクリル酸6,7−エポキシヘプチルおよびα−エチルアクリル酸3,4−エポキシシクロヘキシルを挙げることができる。 Examples of α-alkylacrylic acid oxylanyl (cyclo) alkyl esters include α-ethylacrylic acid glycidyl, α-n-propylacrylic acid glycidyl, α-n-butylacrylic acid glycidyl, and α-ethylacrylic acid 6,7-epoxyheptyl. And α-ethylacrylic acid 3,4-epoxycyclohexyl.
不飽和結合を有するグリシジルエーテル化合物として、例えばo−ビニルベンジルグリシジルエーテル、m−ビニルベンジルグリシジルエーテルおよびp−ビニルベンジルグリシジルエーテルを挙げることができる。 Examples of the glycidyl ether compound having an unsaturated bond include o-vinylbenzyl glycidyl ether, m-vinylbenzyl glycidyl ether and p-vinylbenzyl glycidyl ether.
オキセタニル基を有する(メタ)アクリル酸エステルとして、例えば3−(( メタ)アクリロイルオキシメチル)オキセタン、3−((メタ)アクリロイルオキシメチル)−3−エチルオキセタン、3−((メタ)アクリロイルオキシメチル)−2−メチルオキセタン、3−((メタ)アクリロイルオキシエチル)−3−エチルオキセタン、2−エチル−3−((メタ)アクリロイルオキシエチル)オキセタン、3−メチル−3−(メタ)アクリロイルオキシメチルオキセタンおよび3−エチル−3−(メタ)アクリロイルオキシメチルオキセタンを挙げることができる。 Examples of the (meth) acrylic acid ester having an oxetanyl group include 3-((meth) acryloyloxymethyl) oxetane, 3-((meth) acryloyloxymethyl) -3-ethyloxetane, and 3-((meth) acryloyloxymethyl). ) -2-Methyloxetane, 3-((meth) acryloyloxyethyl) -3-ethyloxetane, 2-ethyl-3-((meth) acryloyloxyethyl) oxetane, 3-methyl-3- (meth) acryloyloxy Methyloxetane and 3-ethyl-3- (meth) acryloyloxymethyloxetane can be mentioned.
これらのうち特に、メタクリル酸グリシジル、メタクリル酸2−メチルグリシジル、メタクリル酸3,4−エポキシシクロヘキシル、メタクリル酸3,4−エポキシシクロヘキシルメチル、3−メタクリロイルオキシメチル−3−エチルオキセタン、3−メチル−3− メタクリロイルオキシメチルオキセタンまたは3−エチル−3−メチルオキセタンが、重合性の点から好ましい。 Of these, glycidyl methacrylate, 2-methylglycidyl methacrylate, 3,4-epoxycyclohexyl methacrylate, 3,4-epoxycyclohexylmethyl methacrylate, 3-methylloyloxymethyl-3-ethyloxetane, 3-methyl- 3-Methacrylicoxymethyloxetane or 3-ethyl-3-methyloxetane is preferable from the viewpoint of polymerizable property.
(任意成分)
前記硬化層には、本発明の効果を損なわない範囲において、酸発生剤、密着助剤、界面活性剤、重合開始剤等の任意成分を添加することができる。これらの添加量は、所望の特性に応じて適宜選択されるが、前記(メタ)アクリロイル基含有化合物、前記カルボン酸基含有化合物および前記エポキシ基含有化合物の合計100 重量部に対して、それぞれ通常0.01〜15.0重量部、好ましくは0.05〜10.0重量部であることが望ましい。
(Arbitrary ingredient)
Optional components such as an acid generator, an adhesion aid, a surfactant, and a polymerization initiator can be added to the cured layer as long as the effects of the present invention are not impaired. The amount of these additions is appropriately selected according to the desired properties, but is usually used with respect to a total of 100 parts by weight of the (meth) acryloyl group-containing compound, the carboxylic acid group-containing compound, and the epoxy group-containing compound. It is preferably 0.01 to 15.0 parts by weight, preferably 0.05 to 10.0 parts by weight.
前記重合開始剤は、紫外線や電子線等の光線に感応してモノマー成分の重合を開始しうる活性種を生じる成分である。このような重合開始剤としては特に限定されるものではないが、O−アシルオキシム化合物、アセトフェノン化合物、ビイミダゾール化合物、アルキルフェノン化合物、ベンゾフェノン化合物などを挙げることができる。これらの具体例としては、エタノン−1−〔9−エチル−6−(2−メチルベンゾイル)−9H−カルバゾール−3−イル〕−1−(O−アセチルオキシム)、1−〔9−エチル−6−ベンゾイル−9.H.−カルバゾール−3−イル〕−オクタン−1−オンオキシム−O−アセテート、1−〔9−エチル−6−(2−メチルベンゾイル)−9.H.−カルバゾール−3−イル〕−エタン−1−オンオキシム−O−ベンゾエート、1−〔9−n−ブチル−6−(2−エチルベンゾイル)−9.H.−カルバゾール−3−イル〕−エタン−1−オンオキシム−O−ベンゾエート、エタノン−1−[9−エチル−6−(2−メチル−4 −テトラヒドロフラニルベンゾイル)−9.H.−カルバゾール−3−イル]−1−(O−アセチルオキシム)、1,2−オクタンジオン−1−[4−(フェニルチオ)−2−(O−ベンゾイルオキシム)]、エタノン−1−〔9−エチル−6−(2−メチル−4−テトラヒドロピラニルベンゾイル)−9.H.−カルバゾール−3−イル〕−1−(O−アセチルオキシム)、エタノン−1−〔9−エチル−6−(2−メチル−5−テトラヒドロフラニルベンゾイル)−9.H.−カルバゾール−3−イル〕−1−(O−アセチルオキシム) 、エタノン−1−〔9−エチル−6−{2−メチル−4−(2,2−ジメチル−1 ,3− ジオキソラニル)メトキシベンゾイル}−9.H.−カルバゾール−3−イル〕−1−(O−アセチルオキシム)、2−ベンジル−2−ジメチルアミノ− 1−(4−モルホリノフェニル)−ブタン−1−オン、2−ジメチルアミノ−2−(4−メチルベンジル)−1−(4−モルフォリン−4−イル−フェニル)−ブタン−1−オン、2−メチル−1−(4−メチルチオフェニル)−2−モルフォリノプロパン−1−オン、1−フェニル−2−ヒドロキシ−2−メチルプロパン−1−オン、1−(4 −i−プロピルフェニル)−2−ヒドロキシ−2−メチルプロパン−1−オン、4−(2−ヒドロキシエトキシ)フェニル−(2−ヒドロキシ−2−プロピル)ケトン、1−ヒドロキシシクロヘキシルベンゾフェノン、1−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトンなどを挙げることができる。これらの重合開始剤は単独で、または2種以上を混合して使用することができる。 The polymerization initiator is a component that produces an active species capable of initiating polymerization of a monomer component in response to light rays such as ultraviolet rays and electron beams. Such a polymerization initiator is not particularly limited, and examples thereof include an O-acyloxime compound, an acetophenone compound, a biimidazole compound, an alkylphenone compound, and a benzophenone compound. Specific examples of these include ethanone-1- [9-ethyl-6- (2-methylbenzoyl) -9H-carbazole-3-yl] -1- (O-acetyloxime), 1- [9-ethyl-. 6-Benzoyl-9. H. -Carbazole-3-yl] -octane-1-one oxime-O-acetate, 1- [9-ethyl-6- (2-methylbenzoyl) -9. H. -Carbazole-3-yl] -ethane-1-one oxime-O-benzoate, 1- [9-n-butyl-6- (2-ethylbenzoyl) -9. H. -Carbazole-3-yl] -ethane-1-one oxime-O-benzoate, ethane-1- [9-ethyl-6- (2-methyl-4-tetrahydrofuranylbenzoyl) -9. H. -Carbazole-3-yl] -1- (O-acetyloxime), 1,2-octanedione-1- [4- (phenylthio) -2- (O-benzoyloxime)], etanone-1- [9- Ethyl-6- (2-methyl-4-tetrahydropyranylbenzoyl) -9. H. -Carbazole-3-yl] -1- (O-acetyloxime), Etanone-1- [9-ethyl-6- (2-methyl-5-tetrahydrofuranylbenzoyl) -9. H. -Carbazole-3-yl] -1- (O-acetyloxime), ethanone-1- [9-ethyl-6- {2-methyl-4- (2,2-dimethyl-1,3-dioxolanyl) methoxybenzoyl) } -9. H. -Carbazole-3-yl] -1- (O-acetyloxime), 2-benzyl-2-dimethylamino-1- (4-morpholinophenyl) -butane-1-one, 2-dimethylamino-2- (4) -Methylbenzyl) -1- (4-morpholin-4-yl-phenyl) -butane-1-one, 2-methyl-1- (4-methylthiophenyl) -2-morpholinopropane-1-one, 1 -Phenyl-2-hydroxy-2-methylpropan-1-one, 1- (4-i-propylphenyl) -2-hydroxy-2-methylpropan-1-one, 4- (2-hydroxyethoxy) phenyl- Examples thereof include (2-hydroxy-2-propyl) ketone, 1-hydroxycyclohexylbenzophenone, and 1-hydroxycyclohexylphenyl ketone. These polymerization initiators can be used alone or in admixture of two or more.
硬化層は、例えば、前記(メタ)アクリロイル基含有化合物、前記カルボン酸基含有化合物、前記エポキシ基含有化合物および必要により前記任意成分を含む組成物(I)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、該組成物(I)および溶剤を含む液状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、または、上述の液状組成物をキャスティング(キャスト成形)する方法により製造することができる。溶融成形する方法およびキャスト成形する方法としては、前記と同様の方法等が挙げられる。 The cured layer is a pellet obtained by melt-kneading the composition (I) containing, for example, the (meth) acryloyl group-containing compound, the carboxylic acid group-containing compound, the epoxy group-containing compound and, if necessary, the optional component. A method of melt-molding the pellets obtained by removing the solvent from the liquid composition containing the composition (I) and the solvent, or a method of casting (casting) the above-mentioned liquid composition. Can be manufactured by Examples of the melt molding method and the cast molding method include the same methods as described above.
前記(メタ)アクリロイル基含有化合物の配合量は、組成物(I)100重量部あたり、好ましくは30〜70重量部、さらに好ましくは40〜60重量部であり、前記カルボン酸基含有化合物の配合量は、組成物(I)100重量部あたり、好ましくは5〜30重量部、さらに好ましくは10〜25重量部であり、前記エポキシ基含有化合物の配合量は、組成物(I)100重量部あたり、好ましくは15〜50重量部、さらに好ましくは20 〜40重量部である。 The blending amount of the (meth) acryloyl group-containing compound is preferably 30 to 70 parts by weight, more preferably 40 to 60 parts by weight, per 100 parts by weight of the composition (I), and the blending of the carboxylic acid group-containing compound. The amount is preferably 5 to 30 parts by weight, more preferably 10 to 25 parts by weight, and the blending amount of the epoxy group-containing compound is 100 parts by weight of the composition (I). It is preferably 15 to 50 parts by weight, more preferably 20 to 40 parts by weight.
また、任意成分の配合量は、所望の特性に応じて適宜選択されるが、組成物(I)100 重量部あたり、好ましくは0.01〜15.0重量部、さらに好ましくは0.05〜10 .0重量部である。 The amount of the optional component to be blended is appropriately selected according to the desired properties, but is preferably 0.01 to 15.0 parts by weight, more preferably 0.05 to 100 parts by weight, per 100 parts by weight of the composition (I). 10. It is 0 parts by weight.
硬化層の厚みは、本発明の効果を損なわない限り特に制限されないが、好ましくは0 .1〜5.0μm、さらに好ましくは0.2〜3.0μmである。
[誘電体多層膜]
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ものが挙げられる。高屈折率材料層を構成する材料としては、屈折率が1.7以上の材料を用いることができ、屈折率が通常は1.7〜2.5の材料が選択される。このような材料としては、例えば、酸化チタン、酸化ジルコニウム、五酸化タンタル、五酸化ニオブ、酸化ランタン、酸化イットリウム、酸化亜鉛、硫化亜鉛または酸化インジウム等を主成分とし、酸化チタン、酸化錫および/または酸化セリウム等を少量(例えば、主成分に対して0〜10重量%)含有させたものが挙げられる。
The thickness of the cured layer is not particularly limited as long as the effect of the present invention is not impaired, but is preferably 0. It is 1 to 5.0 μm, more preferably 0.2 to 3.0 μm.
[Dielectric multilayer film]
Examples of the dielectric multilayer film include those in which high refractive index material layers and low refractive index material layers are alternately laminated. As a material constituting the high refractive index material layer, a material having a refractive index of 1.7 or more can be used, and a material having a refractive index of 1.7 to 2.5 is usually selected. Examples of such a material include titanium oxide, zirconium oxide, tantalum pentoxide, niobium pentoxide, lanthanum oxide, yttrium oxide, zinc oxide, zinc sulfide, indium oxide and the like as main components, and titanium oxide, tin oxide and /. Alternatively, those containing a small amount of cerium oxide or the like (for example, 0 to 10% by weight based on the main component) can be mentioned.
低屈折率材料層を構成する材料としては、屈折率が1.6以下の材料を用いることができ、屈折率が通常は1.2〜1.6の材料が選択される。このような材料としては、例えば、シリカ、アルミナ、フッ化ランタン、フッ化マグネシウムおよび六フッ化アルミニウムナトリウムが挙げられる。 As a material constituting the low refractive index material layer, a material having a refractive index of 1.6 or less can be used, and a material having a refractive index of 1.2 to 1.6 is usually selected. Examples of such materials include silica, alumina, lanthanum fluoride, magnesium fluoride and sodium hexafluoride.
高屈折率材料層と低屈折率材料層とを積層する方法については、これらの材料層を積層した誘電体多層膜が形成される限り特に制限はない。例えば、基材上に、直接、CVD法、スパッタ法、真空蒸着法、イオンアシスト蒸着法またはイオンプレーティング法等により、高屈折率材料層と低屈折率材料層とを交互に積層した誘電体多層膜を形成することができる。 The method of laminating the high refractive index material layer and the low refractive index material layer is not particularly limited as long as a dielectric multilayer film in which these material layers are laminated is formed. For example, a dielectric in which high refractive index material layers and low refractive index material layers are alternately laminated directly on a base material by a CVD method, a sputtering method, a vacuum vapor deposition method, an ion-assisted vapor deposition method, an ion plating method, or the like. A multilayer film can be formed.
蒸着は、通常100℃ 以上且つ透明樹脂層のTgより10℃以上低い蒸着温度の範囲で行い、好ましくは100℃以上且つ透明樹脂層のTgより20℃以上低い蒸着温度の範囲で行うことが望ましい。このような温度条件で蒸着を行うと、基材に過剰な加熱を行うことなく、しかも密着性に優れた誘電多層膜を形成できるため好ましい。 The vapor deposition is usually carried out in a vapor deposition temperature range of 100 ° C. or higher and 10 ° C. or higher lower than the Tg of the transparent resin layer, preferably 100 ° C. or higher and 20 ° C. or higher lower than the Tg of the transparent resin layer. .. It is preferable to perform thin-film deposition under such temperature conditions because a dielectric multilayer film having excellent adhesion can be formed without excessive heating of the base material.
本発明において、基材にガラス基板を用いることで、通常よりも高温での蒸着による誘電体多層膜形成を行うことができる。具体的な蒸着温度は、好ましくは180℃以上、より好ましくは190℃以上、さらに好ましくは200℃以上である。このような高温での蒸着で誘電体多層膜を形成すると、誘電体多層膜の密着性が向上し、蒸着膜である誘電体多層膜の強度が上がるため、得られる誘電体多層膜ならびにそれを用いた積層体の耐熱性、耐傷つき性も向上する。 In the present invention, by using a glass substrate as a base material, a dielectric multilayer film can be formed by thin-film deposition at a temperature higher than usual. The specific vapor deposition temperature is preferably 180 ° C. or higher, more preferably 190 ° C. or higher, and even more preferably 200 ° C. or higher. When a dielectric multilayer film is formed by thin-film deposition at such a high temperature, the adhesion of the dielectric multilayer film is improved and the strength of the dielectric multilayer film, which is a vapor-deposited film, is increased. The heat resistance and scratch resistance of the laminated body used are also improved.
高屈折率材料層および低屈折率材料層の各層の厚さは、通常、遮断しようとする近赤外線波長をλ(nm)とすると、0.1λ〜0.5λの厚さが好ましい。λ(nm)の値としては、例えば700〜1400nm、好ましくは750〜1300nmである。厚さがこの範囲であると、屈折率(n)と膜厚(d)との積(n×d)がλ/4で算出される光学的膜厚と、高屈折率材料層および低屈折率材料層の各層の厚さとがほぼ同じ値となって、反射・屈折の光学的特性の関係から、特定波長の遮断・透過を容易にコントロールできる傾向にある。 The thickness of each of the high refractive index material layer and the low refractive index material layer is usually preferably 0.1λ to 0.5λ, where λ (nm) is the near-infrared wavelength to be blocked. The value of λ (nm) is, for example, 700 to 1400 nm, preferably 750 to 1300 nm. When the thickness is in this range, the optical film thickness calculated by λ / 4 as the product (n × d) of the refractive index (n) and the film thickness (d), the high refractive index material layer, and the low refraction The thickness of each layer of the index material layer becomes almost the same value, and there is a tendency that the blocking / transmitting of a specific wavelength can be easily controlled due to the relationship between the optical characteristics of reflection / refraction.
誘電体多層膜における高屈折率材料層と低屈折率材料層との合計の積層数は、光学フィルター全体として16〜70層であることが好ましく、20〜60層であることがより好ましい。各層の厚み、光学フィルター全体としての誘電体多層膜の厚みや合計の積層数が前記範囲にあると、十分な製造マージンを確保できる上に、光学フィルターの反りや誘電体多層膜のクラックを低減することができる。 The total number of layers of the high-refractive index material layer and the low-refractive index material layer in the dielectric multilayer film is preferably 16 to 70 layers as a whole, and more preferably 20 to 60 layers. When the thickness of each layer, the thickness of the dielectric multilayer film as a whole of the optical filter, and the total number of layers are within the above ranges, a sufficient manufacturing margin can be secured, and warpage of the optical filter and cracks of the dielectric multilayer film are reduced. can do.
本発明の一実施形態において、化合物(A)の吸収特性に合わせて高屈折率材料層および低屈折率材料層を構成する材料種、高屈折率材料層および低屈折率材料層の各層の厚さ、積層の順番、積層数を適切に選択することで、可視域に十分な透過率を確保した上で近赤外波長域に十分な光線カット特性を有し、且つ、斜め方向から近赤外線が入射した際の反射率を低減することができる。 In one embodiment of the present invention, the thickness of each layer of the high refractive index material layer and the low refractive index material layer, the high refractive index material layer and the low refractive index material layer constituting the high refractive index material layer and the low refractive index material layer according to the absorption characteristics of the compound (A). By appropriately selecting the stacking order and the number of stacks, it has sufficient light-cutting characteristics in the near-infrared wavelength region while ensuring sufficient transmittance in the visible region, and near-infrared from an oblique direction. It is possible to reduce the refractive index when the light is incident.
ここで、条件を最適化するには、例えば、光学薄膜設計ソフト(例えば、EssentialMacleod、ThinFilmCenter社製)を用い、光学フィルター(又は基材)の垂直方向から測定した場合、垂直方向に対して30度の角度から測定した場合、垂直方向に対して60度の角度から測定した場合のいずれにおいても可視光透過率と近赤外域の光線カット効果を両立できるようにパラメーターを設定すればよい。特に、環境光センサー用光学フィルターとして好適に使用するためには、各入射角度において可視光透過率や近赤外カット性能の変化が小さいことが重要であり、このような特性を達成するためには誘電体多層膜の設計を行う際、波長領域によって光学特性を最適化する入射角度を変化させることが好ましい(例えば、波長400〜750nmの透過率は入射角度30度で光学特性を最適化、800〜1200nmの透過率は入射角度0度で光学特性を最適化など)。 Here, in order to optimize the conditions, for example, when measured from the vertical direction of the optical filter (or the base material) using optical thin film design software (for example, Essential Macleod, manufactured by ThinFilmCenter), 30 with respect to the vertical direction. The parameters may be set so that the visible light transmittance and the light ray cutting effect in the near infrared region can be compatible with each other when measured from an angle of degrees and when measured from an angle of 60 degrees with respect to the vertical direction. In particular, in order to be suitably used as an optical filter for an ambient light sensor, it is important that the change in visible light transmittance and near-infrared cut performance is small at each incident angle, and in order to achieve such characteristics. When designing a dielectric multilayer film, it is preferable to change the incident angle for optimizing the optical characteristics depending on the wavelength region (for example, the transmittance at a wavelength of 400 to 750 nm optimizes the optical characteristics at an incident angle of 30 degrees. The transmittance of 800 to 1200 nm optimizes the optical characteristics at an incident angle of 0 degrees).
上記ソフトの場合、例えば基材の片面のみに形成される誘電体多層膜の設計にあたっては、波長400〜750nmの垂直方向に対して30度の角度から測定した場合の目標透過率を100%、TargetToleranceの値を1、波長755〜790nmの垂直方向から測定した場合の目標透過率を100%、TargetToleranceの値を0.8、波長800〜1000nmの垂直方向に対して30度の角度から測定した場合の目標透過率を0%、TargetToleranceの値を0.5、波長1005〜1300nmの垂直方向に対して0度の角度から測定した場合の目標透過率を0%、TargetToleranceの値を0.7とするなどのパラメーター設定方法が挙げられる。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設計を最適化する光線入射角度やTargetToleranceの値を変えることもできる。特に、波長400〜700nmの領域における少なくとも一部の波長領域を斜め方向からの光線に対して設計を最適化すると、入射角度60度など入射角が非常に大きい場合もリップルなどによる可視透過率の低下を低減できるため好ましい。
In the case of the above software, for example, when designing a dielectric multilayer film formed on only one side of a base material, the target transmittance when measured from an angle of 30 degrees with respect to the vertical direction having a wavelength of 400 to 750 nm is 100%. The target transmittance was measured from a vertical direction of wavelength 755 to 790 nm, the target transmittance was 100%, the value of target transmittance was 0.8, and the target transmittance was measured from an angle of 30 degrees with respect to the vertical direction of
[その他の機能膜]
本発明の一実施形態に係る光学フィルターは、本発明の効果を損なわない範囲において、基材と誘電体多層膜との間、基材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基材が設けられた面と反対側の面に、基材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。
[Other functional membranes]
The optical filter according to the embodiment of the present invention has a surface between the base material and the dielectric multilayer film on the side opposite to the surface on which the dielectric multilayer film is provided, as long as the effect of the present invention is not impaired. Or, on the surface of the dielectric multilayer film opposite to the surface on which the substrate is provided, for the purpose of improving the surface hardness of the substrate or the dielectric multilayer film, improving chemical resistance, preventing static electricity, and erasing scratches. A functional film such as an antireflection film, a hard coat film or an antistatic film can be appropriately provided.
本発明の一実施形態に係る光学フィルターは、前述の機能膜からなる層を1層含んでもよく、2層以上含んでもよい。本発明の一実施形態に係る光学フィルターがこのような機能膜からなる層を2層以上含む場合には、同様の層を2層以上含んでもよいし、異なる層を2層以上含んでもよい。 The optical filter according to the embodiment of the present invention may include one layer made of the above-mentioned functional film or two or more layers. When the optical filter according to the embodiment of the present invention contains two or more layers made of such a functional film, it may contain two or more similar layers or two or more different layers.
このような機能膜を積層する方法としては、特に制限されないが、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などを基材または誘電体多層膜に、前記と同様に溶融成形またはキャスト成形する方法等を挙げることができる。 The method for laminating such a functional film is not particularly limited, but a coating agent such as an antireflection agent, a hard coating agent and / or an antistatic agent is melted on a base material or a dielectric multilayer film in the same manner as described above. Examples thereof include a method of molding or cast molding.
また、コーティング剤などを含む硬化性組成物をバーコーター等で基材または誘電体多層膜上に塗布した後、紫外線照射等により硬化することによっても製造することができる。 It can also be produced by applying a curable composition containing a coating agent or the like on a base material or a dielectric multilayer film with a bar coater or the like, and then curing the composition by irradiating with ultraviolet rays or the like.
コーティング剤としては、紫外線(UV)/電子線(EB)硬化型樹脂や熱硬化型樹脂などが挙げられ、具体的には、ビニル化合物類や、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樹脂などが挙げられる。これらのコーティング剤を含む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。 Examples of the coating agent include ultraviolet (UV) / electron beam (EB) curable resin and thermosetting resin. Specifically, vinyl compounds, urethane-based, urethane acrylate-based, acrylate-based, and epoxy-based coating agents are used. And epoxy acrylate-based resins and the like. Examples of the curable composition containing these coating agents include vinyl-based, urethane-based, urethane acrylate-based, acrylate-based, epoxy-based and epoxy acrylate-based curable compositions.
また、硬化性組成物は、重合開始剤を含んでいてもよい。重合開始剤としては、公知の光重合開始剤または熱重合開始剤を用いることができ、光重合開始剤と熱重合開始剤を併用してもよい。重合開始剤は、1種単独で用いてもよいし、2種以上を併用してもよい。 In addition, the curable composition may contain a polymerization initiator. As the polymerization initiator, a known photopolymerization initiator or thermal polymerization initiator can be used, and the photopolymerization initiator and the thermal polymerization initiator may be used in combination. The polymerization initiator may be used alone or in combination of two or more.
硬化性組成物中、重合開始剤の配合割合は、硬化性組成物の全量を100重量%とした場合、好ましくは0.1〜10重量%、より好ましくは0.5〜10重量%、さらに好ましくは1〜5重量%である。重合開始剤の配合割合が前記範囲にあると、硬化性組成物の硬化特性および取り扱い性が優れ、所望の硬度を有する反射防止膜、ハードコート膜や帯電防止膜などの機能膜を得ることができる。 The proportion of the polymerization initiator in the curable composition is preferably 0.1 to 10% by weight, more preferably 0.5 to 10% by weight, and further, when the total amount of the curable composition is 100% by weight. It is preferably 1 to 5% by weight. When the blending ratio of the polymerization initiator is within the above range, it is possible to obtain a functional film such as an antireflection film, a hard coat film or an antistatic film which has excellent curing characteristics and handleability of the curable composition and has a desired hardness. it can.
さらに、硬化性組成物には溶剤として有機溶剤を加えてもよく、有機溶剤としては、公知のものを使用することができる。有機溶剤の具体例としては、メタノール、エタノール、イソプロパノール、ブタノール、オクタノール等のアルコール類;アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノン等のケトン類;酢酸エチル、酢酸ブチル、乳酸エチル、γ−ブチロラクトン、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノエチルエーテルアセテート等のエステル類;エチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノブチルエーテル等のエーテル類;ベンゼン、トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素類;ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド、N−メチルピロリドン等のアミド類を挙げることができる。これら溶剤は、1種単独で用いてもよいし、2種以上を併用してもよい。 Further, an organic solvent may be added to the curable composition as a solvent, and known organic solvents can be used. Specific examples of the organic solvent include alcohols such as methanol, ethanol, isopropanol, butanol and octanol; ketones such as acetone, methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone and cyclohexanone; ethyl acetate, butyl acetate, ethyl lactate, γ-butyrolactone and propylene. Esters such as glycol monomethyl ether acetate and propylene glycol monoethyl ether acetate; ethers such as ethylene glycol monomethyl ether and diethylene glycol monobutyl ether; aromatic hydrocarbons such as benzene, toluene and xylene; dimethylformamide, dimethylacetamide, N- Examples thereof include amides such as methylpyrrolidone. These solvents may be used alone or in combination of two or more.
機能膜の厚さは、好ましくは0.1〜20μm、さらに好ましくは0.5〜10μm、特に好ましくは0.7〜5μmである。
また、基材と機能膜および/または誘電体多層膜との密着性や、機能膜と誘電体多層膜との密着性を上げる目的で、基材、機能膜または誘電体多層膜の表面にコロナ処理やプラズマ処理等の表面処理をしてもよい。
The thickness of the functional film is preferably 0.1 to 20 μm, more preferably 0.5 to 10 μm, and particularly preferably 0.7 to 5 μm.
Further, for the purpose of improving the adhesion between the base material and the functional film and / or the dielectric multilayer film and the adhesion between the functional film and the dielectric multilayer film, a corona is formed on the surface of the base material, the functional film or the dielectric multilayer film. Surface treatment such as treatment or plasma treatment may be performed.
[光学フィルターの用途]
本発明の一実施形態に係る光学フィルターは、入射角度が大きい場合においても優れた可視透過率と近赤外線カット能を有するとともに、耐熱性に優れていることからハンダリフロー工程に適用可能である。したがって、固体撮像装置、ならびに、照度センサーや色補正用センサーなどの各種環境光センサー用として有用である。特に、デジタルスチルカメラや携帯電話用カメラなどのCCDやCMOSイメージセンサーなどの固体撮像素子の視感度補正に有用であり、製品組み込み時の高温接着、高温領域下での使用などを求められる用途にも好適に使用できる。また、デジタルスチルカメラ、スマートフォン、タブレット端末、携帯電話、ウェアラブルデバイス、自動車、テレビ、ゲーム機等に搭載される環境光センサー用として有用である。さらに、自動車や建物等の窓用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。
[Use of optical filter]
The optical filter according to the embodiment of the present invention has excellent visible transmittance and near-infrared ray cutting ability even when the incident angle is large, and is also excellent in heat resistance, so that it can be applied to a soldering reflow process. Therefore, it is useful for a solid-state image sensor and various ambient light sensors such as an illuminance sensor and a color correction sensor. In particular, it is useful for correcting the luminous efficiency of solid-state image sensors such as CCD and CMOS image sensors such as digital still cameras and mobile phone cameras, and is used for applications that require high-temperature adhesion when incorporating products and use in high-temperature regions. Can also be preferably used. It is also useful for ambient light sensors installed in digital still cameras, smartphones, tablet terminals, mobile phones, wearable devices, automobiles, televisions, game consoles, and the like. Further, it is also useful as a heat ray cut filter or the like attached to a window glass plate or the like of an automobile or a building.
[環境光センサー]
本発明の一実施形態に係る光学フィルターと、光電変換素子を組み合わせて環境光センサーとして用いることができる。ここで、環境光センサーとは、照度センサーや色補正用センサーなど周囲の明るさや色調(夕方の時間帯で赤色が強いなど)を感知可能なセンサーであり、例えば、環境光センサーで感知した情報により機器に搭載されているディスプレイの照度や色合いを制御することが可能である。
[Ambient light sensor]
An optical filter according to an embodiment of the present invention and a photoelectric conversion element can be combined and used as an ambient light sensor. Here, the ambient light sensor is a sensor that can detect the ambient brightness and color tone (such as strong red color in the evening time zone) such as an illuminance sensor and a color correction sensor. For example, information detected by the ambient light sensor. It is possible to control the illuminance and color tone of the display mounted on the device.
図3は、周囲の明るさを検知する環境光センサー200aの一例を示す。環境光センサー200aは、光学フィルター100及び光電変換素子202を備える。光電変換素子202は、受光部に光が入射すると光起電力効果により電流や電圧を発生する。光学フィルター100は光電変換素子202の受光面側に設けられている。光学フィルター100により、光電変換素子202の受光面に入射する光は可視光帯域の光となり、近赤外線帯域(800nm〜2500nm)の光は遮断される。環境光センサー200aは可視光に感応して信号を出力する。
FIG. 3 shows an example of an
なお、環境光センサー200aにおいて、光学フィルター100と光電変換素子202との間には他の透光性の層が介在していてもよい。例えば、光学フィルター100と光電変換素子202との間には、封止材として透光性を有する樹脂層が設けられていてもよい。
In the
光電変換素子202は、第1電極206、光電変換層208、第2電極210を有している。また、受光面側にはパッシベーション膜216が設けられている。光電変換層208は光電効果を発現する半導体で形成される。例えば、光電変換層208は、シリコン半導体を用いて形成される。光電変換層208はダイオード型の素子であり、内蔵電界により光起電力を発現する。なお、光電変換素子202は、ダイオード型の素子に限定されず、光導電型の素子(フォトレジスタ、光依存性抵抗、光導電体、フォトセルとも呼ばれる)、またはフォトトランジスタ型の素子であってもよい。
The
光電変換層208はシリコン半導体以外に、ゲルマニウム半導体、シリコン・ゲルマニウム半導体を用いてもよい。また、光電変換層208として、GaP、GaAsP、CdS、CdTe、CuInSe2などの化合物半導体材料を用いてもよい。半導体材料によって形成される光電変換素子202は、可視光線帯域から近赤外線帯域の光に対して感度を有する。例えば、光電変換層208がシリコン半導体で形成される場合、シリコン半導体のバンドギャップエネルギーは1.12eVであるので、原理的には近赤外光である波長700〜1100nmの光を吸収し得る。しかし、光学フィルター100を備えることで環境光センサー200aは近赤外光には感応せず、可視光域の光に対して感度を有する。なお、光電変換素子202は、光学フィルター100を透過した光が選択的に照射されるように、遮光性の筐体204で囲まれていることが好ましい。環境光センサー200aは、光学フィルター100を備えることで、近赤外光を遮断して、周囲光を検知することができる。それにより環境光センサー200aが、近赤外光に感応して誤動作するといった不具合を解消することができる。
In addition to the silicon semiconductor, the
図4は、周囲の明るさに加え色調を検知する環境光センサー200bの一例を示す。環境光センサー200bは、光学フィルター100、光電変換素子202a〜202c、カラーフィルタ212a〜212cを含んで構成されている。光電変換素子202aの受光面上には赤色光帯域の光を透過するカラーフィルタ212aが設けられ、光電変換素子202bの受光面上には緑色光帯域の光を透過するカラーフィルタ212bが設けられ、光電変換素子202cの受光面上には青色光帯域の光を透過するカラーフィルタ212cが設けられている。光電変換素子202a〜202cは、素子分離絶縁層214で絶縁されていることを除き、図3で示すものと同様の構成を備えている。この構成により、光電変換素子202a〜202cは独立して照度を検知することが可能となっている。なお、カラーフィルタ212a〜212cと光電変換素子202a〜202cとの間にはパッシベーション膜216が設けられていてもよい。
FIG. 4 shows an example of the ambient light sensor 200b that detects the color tone in addition to the ambient brightness. The ambient light sensor 200b includes an
光電変換素子202a〜202cは、可視光線波長領域から近赤外線波長領域の広い範囲にわたって感度を有する。そのため、光学フィルター100に加え、光電変換素子202a〜202cに対応してカラーフィルタ212a〜212cを設けることで、環境光センサー200bは、近赤外光を遮断して、センサーの誤動作を防止しつつ、各色に対応した光を検知することができる。環境光センサー200bは、近赤外域の光を遮断する光学フィルター100とカラーフィルタ212a〜212cとを備えることにより、周囲光を複数の波長帯域の光に分光して検知するこができるだけでなく、従来のカラーセンサでは近赤外線の影響を受けて正確に検知ができなくなっていた暗い環境下でも適用可能となる。
The
[電子機器]
図5(A)〜(C)は、本発明の一実施形態に係る環境光センサー200を有する電子機器300の一例を示す。なお、図5(A)は正面図、図5(B)は上面図、図5(C)は、図5(B)において点線で囲む領域Dの構成例示する詳細図を示す。電子機器300は、筐体302、表示パネル304、マイクロホン部306、スピーカ部308、環境光センサー200を含む。表示パネル304はタッチパネルが採用され、表示機能に加え入力機能を兼ね備えている。
[Electronics]
5 (A) to 5 (C) show an example of an
環境光センサー200は、筐体302に設けられる表面パネル310背面に設けられている。すなわち、環境光センサー200は電子機器300の外観に表れず、透光性の表面パネル310を通して光が入射する。表面パネル310は、光学フィルター100により近赤外線域の光を遮断され、可視光域の光が光電変換素子202へ入射する。電子機器300は環境光センサー200により、表示パネル304の照度や色合いを制御することができる。
The ambient
以下、実施例に基づいて本発明をより具体的に説明するが、本発明はこれら実施例に何ら限定されるものではない。なお、「部」は、特に断りのない限り「重量部」を意味する。また、各物性値の測定方法および物性の評価方法は以下のとおりである。 Hereinafter, the present invention will be described in more detail based on Examples, but the present invention is not limited to these Examples. The "part" means a "part by weight" unless otherwise specified. The method for measuring each physical property value and the method for evaluating the physical property are as follows.
<分子量>
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。
<Molecular weight>
The molecular weight of the resin was measured by the following method (a) or (b) in consideration of the solubility of each resin in a solvent and the like.
(a)ウオターズ(WATERS)社製のゲルパーミエ−ションクロマトグラフィー(GPC)装置(150C型、カラム:東ソー社製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。 (A) Using a gel permeation chromatography (GPC) apparatus (150C type, column: H type column manufactured by Tosoh Corporation, developing solvent: o-dichlorobenzene) manufactured by WATERS, weight average molecular weight in terms of standard polystyrene. (Mw) and number average molecular weight (Mn) were measured.
(b)東ソー社製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。 (B) Using a GPC apparatus manufactured by Tosoh Corporation (HLC-8220 type, column: TSKgelα-M, developing solvent: THF), the weight average molecular weight (Mw) and the number average molecular weight (Mn) in terms of standard polystyrene were measured.
<ガラス転移温度(Tg)>
エスアイアイ・ナノテクノロジーズ株式会社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。
<Glass transition temperature (Tg)>
Using a differential scanning calorimeter (DSC6200) manufactured by SII Nano Technologies Co., Ltd., the temperature was measured at a heating rate of 20 ° C. per minute under a nitrogen stream.
<分光透過率>
光学フィルターの各波長域における透過率は、株式会社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。
<Spectroscopic transmittance>
The transmittance of the optical filter in each wavelength range was measured using a spectrophotometer (U-4100) manufactured by Hitachi High-Technologies Corporation.
ここで、光学フィルターの垂直方向から測定した場合の透過率では、図6(A)のように光学フィルター2に対して垂直に透過した光1を分光光度計3で測定し、光学フィルターの垂直方向に対して30度の角度から測定した場合の透過率では、図6(B)のように光学フィルター2の垂直方向に対して30度の角度で透過した光1’を分光光度計3で測定し、光学フィルターの垂直方向に対して60度の角度から測定した場合の透過率では、図6(C)のように光学フィルター2の垂直方向に対して60度の角度で透過した光1’’を分光光度計3で測定した。
Here, in the transmittance measured from the vertical direction of the optical filter, as shown in FIG. 6A, the
<クラック評価>
目視により、誘電体多層膜層(蒸着層) にクラックのないものを「○」、誘電体多層膜層(蒸着層) にクラックが有るものを「×」と評価した。
<Crack evaluation>
Visually, those without cracks in the dielectric multilayer film layer (deposited layer) were evaluated as "○", and those with cracks in the dielectric multilayer film layer (deposited layer) were evaluated as "x".
<耐リフロー評価>
光学フィルターを厚さ1mmのガラスエポキシ基板SL−EP(日東シンコー社製)上にカプトンテープで固定し、千住金属工業社製リフロー装置(STR−2010N2M−III)にてJEDEC規格のJ−STD−02Dに準拠し、最高温度約270℃ に達する半田リフロー処理を行った後のクラックの有無を耐リフロー性とした。クラックの発生がない場合を「○」、クラックが発生し、実際の使用が困難な場合を「×」として評価した。
<Reflow resistance evaluation>
The optical filter is fixed on a glass epoxy substrate SL-EP (manufactured by Nitto Shinko Co., Ltd.) with a thickness of 1 mm with Kapton tape, and JEDEC standard J-STD- is used with a reflow device (STR-2010N2M-III) manufactured by Senju Metal Industry Co., Ltd. Based on 02D, the presence or absence of cracks after the solder reflow treatment to reach the maximum temperature of about 270 ° C was defined as the reflow resistance. The case where no cracks occurred was evaluated as "○", and the case where cracks occurred and it was difficult to actually use the product was evaluated as "x".
下記実施例で用いた近赤外線吸収色素は、一般的に知られている方法で合成した。一般的合成方法としては、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号公報などに記載されている方法を挙げることができる。 The near-infrared absorbing dye used in the following examples was synthesized by a generally known method. As a general synthesis method, for example, Japanese Patent No. 3366697, Japanese Patent No. 2846091, Japanese Patent No. 2864475, Japanese Patent No. 3703869, Japanese Patent Application Laid-Open No. 60-228448, Japanese Patent Application Laid-Open No. 1-146846, Japanese Patent Application Laid-Open No. 1-2289960, Japanese Patent No. 4081149, Japanese Patent Application Laid-Open No. 63-124054, "Futarusinin-Chemistry and Function" (IPC, 1997), Japanese Patent Application Laid-Open No. 2007-169315, Japanese Patent Application Laid-Open No. Examples thereof include the methods described in Japanese Patent Application Laid-Open No. -108267, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2010-241873, Japanese Patent No. 3699464, and Japanese Patent No. 4740631.
<樹脂合成例1>
3Lの4つ口フラスコに2,6−ジフルオロベンゾニトリル35.12g(0.253mol)、9,9−ビス(4−ヒドロキシフェニル)フルオレン87.60g(0.250mol)、炭酸カリウム41.46g(0.300mol)、N,N−ジメチルアセトアミド(以下「DMAc」ともいう。)443gおよびトルエン111gを添加した。続いて、4つ口フラスコに温度計、撹拌機、窒素導入管付き三方コック、ディーンスターク管および冷却管を取り付けた。次いで、フラスコ内を窒素置換した後、得られた溶液を140℃で3時間反応させ、生成する水をディーンスターク管から随時取り除いた。水の生成が認められなくなったところで、徐々に温度を160℃まで上昇させ、そのままの温度で6時間反応させた。室温(25℃)まで冷却後、生成した塩をろ紙で除去し、ろ液をメタノールに投じて再沈殿させ、ろ別によりろ物(残渣)を単離した。得られたろ物を60℃で一晩真空乾燥し、白色粉末(以下「樹脂A」ともいう。)を得た(収率95%)。得られた樹脂Aは、数平均分子量(Mn)が75,000、重量平均分子量(Mw)が188,000であり、ガラス転移温度(Tg)が285℃であった。
<Plastic synthesis example 1>
35.12 g (0.253 mol) of 2,6-difluorobenzonitrile, 87.60 g (0.250 mol) of 9,9-bis (4-hydroxyphenyl) fluorene, and 41.46 g of potassium carbonate in a 3 L four-necked flask. 0.300 mol), 443 g of N, N-dimethylacetamide (hereinafter also referred to as “DMAc”) and 111 g of toluene were added. Subsequently, a thermometer, a stirrer, a three-way cock with a nitrogen introduction tube, a Dean-Stark tube and a cooling tube were attached to the four-necked flask. Then, after nitrogen substitution in the flask, the obtained solution was reacted at 140 ° C. for 3 hours, and the water produced was removed from the Dean-Stark apparatus at any time. When the formation of water was no longer observed, the temperature was gradually raised to 160 ° C., and the reaction was carried out at the same temperature for 6 hours. After cooling to room temperature (25 ° C.), the produced salt was removed with a filter paper, the filtrate was poured into methanol for reprecipitation, and the filtrate (residue) was isolated by filtration. The obtained filter medium was vacuum dried at 60 ° C. overnight to obtain a white powder (hereinafter, also referred to as “resin A”) (yield 95%). The obtained resin A had a number average molecular weight (Mn) of 75,000, a weight average molecular weight (Mw) of 188,000, and a glass transition temperature (Tg) of 285 ° C.
<樹脂合成例2>
下記式(8)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部、1−ヘキセン(分子量調節剤)18部およびトルエン(開環重合反応用溶媒)300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部とを添加し、この溶液を80℃で3時間加熱攪拌することにより開環重合反応させて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。
<Resin synthesis example 2>
8-Methyl-8-methoxycarbonyltetracyclo [4.4.0.12,5.17,10] dodeca-3-ene (hereinafter, also referred to as "DNM") 100 parts represented by the following formula (8). , 18 parts of 1-hexene (molecular weight modifier) and 300 parts of toluene (solvent for ring-opening polymerization reaction) were placed in a reaction vessel substituted with nitrogen, and this solution was heated to 80 ° C. Next, 0.2 parts of a toluene solution of triethylaluminum (0.6 mol / liter) and a toluene solution of methanol-modified tungsten hexachloride (concentration 0.025 mol / liter) were added to the solution in the reaction vessel as a polymerization catalyst. Nine parts were added, and the solution was heated and stirred at 80 ° C. for 3 hours to cause a ring-opening polymerization reaction to obtain a ring-opening polymer solution. The polymerization conversion rate in this polymerization reaction was 97%.
このようにして得られた開環重合体溶液1,000部をオートクレーブに仕込み、この開環重合体溶液に、RuHCl(CO)[P(C6H5)3]3を0.12部添加し、水素ガス圧100kg/cm2、反応温度165℃の条件下で、3時間加熱撹拌して水素添加反応を行った。得られた反応溶液(水素添加重合体溶液)を冷却した後、水素ガスを放圧した。この反応溶液を大量のメタノール中に注いで凝固物を分離回収し、これを乾燥して、水素添加重合体(以下「樹脂B」ともいう。)を得た。得られた樹脂Bは、数平均分子量(Mn)が32,000、重量平均分子量(Mw)が137,000であり、ガラス転移温度(Tg)が165℃であった。 1,000 parts of the ring-opening polymer solution thus obtained was charged into an autoclave, and 0.12 parts of RuHCl (CO) [P (C 6 H 5 ) 3 ] 3 was added to the ring-opening polymer solution. Then, under the conditions of a hydrogen gas pressure of 100 kg / cm 2 and a reaction temperature of 165 ° C., the hydrogenation reaction was carried out by heating and stirring for 3 hours. After cooling the obtained reaction solution (hydrogenated polymer solution), hydrogen gas was released. This reaction solution was poured into a large amount of methanol to separate and recover the coagulated product, which was dried to obtain a hydrogenated polymer (hereinafter, also referred to as "resin B"). The obtained resin B had a number average molecular weight (Mn) of 32,000, a weight average molecular weight (Mw) of 137,000, and a glass transition temperature (Tg) of 165 ° C.
[実施例1]
実施例1では、透明ガラス基板を含む基材を有する光学フィルターを以下の手順および条件で作製した。
[Example 1]
In Example 1, an optical filter having a substrate containing a transparent glass substrate was produced under the following procedure and conditions.
<樹脂溶液(D−1)の調製>
容器に、樹脂合成例1で得られた樹脂A100重量部、化合物(A)として下記式(a−1)で表わされる化合物(a−1)(ジクロロメタン中での吸収極大波長698nm)1.0部、およびジクロロメタンを加えて樹脂濃度が10重量%の溶液を調製した。その後、孔径5μmのミリポアフィルタでろ過して樹脂溶液(D−1)を得た。
<Preparation of resin solution (D-1)>
In a container, 100 parts by weight of the resin A obtained in Resin Synthesis Example 1, the compound (a-1) represented by the following formula (a-1) as the compound (A) (absorption maximum wavelength in dichloromethane, 698 nm) 1.0 Part and dichloromethane were added to prepare a solution having a resin concentration of 10% by weight. Then, it was filtered through a millipore filter having a pore size of 5 μm to obtain a resin solution (D-1).
<硬化性組成物溶液(1)の調製>
イソシアヌル酸エチレンオキサイド変性トリアクリレート( 商品名: アロニックスM−315、東亜合成化学(株) 製)30重量部、1,9−ノナンジオールジアクリレート20重量部、メタクリル酸20重量部、メタクリル酸グリシジル30重量部、3−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン5重量部、1−ヒドロキシシクロヘキシルベンゾフェノン(商品名:IRGACURE184 、チバ・スペシャリティ・ケミカル(株)製)5重量部およびサンエイドSI−110主剤(三新化学工業( 株)製)1重量部を混合し、固形分濃度が50wt%になるようにプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテートに溶解した後、孔径0.2μmのミリポアフィルタでろ過し、硬化性組成物溶液(1)を調製した。
<Preparation of curable composition solution (1)>
Isocyanurate ethylene oxide-modified triacrylate (trade name: Aronix M-315, manufactured by Toa Synthetic Chemical Co., Ltd.) 30 parts by weight, 1,9-
<基材の作製>
続いて、縦60mm、横60mmの大きさにカットした、日本電気硝子(株)製透明ガラス基板「OA−10G」の片面に硬化性組成物溶液(1)をスピンコートで塗布した後、ホットプレート上80℃で2分間加熱し溶剤を揮発除去し、硬化層を形成した。この際、該硬化層の膜厚が0.8μm程度となるようにスピンコーターの塗布条件を調整した。次に、該硬化層上に、スピンコーターを用いて樹脂溶液(D−1)を長波長側半値が646nm となるような条件で塗布し、ホットプレート上80℃で5分間加熱し、溶剤を揮発除去して透明樹脂層を形成した。次いで、ガラス面側からコンベア式露光機を用いて露光(露光量1J/c m2、照度200mW )し、その後オーブン中230℃ で20分間焼成して縦60mm、横60mmの基材を得た。
<Preparation of base material>
Subsequently, the curable composition solution (1) was applied to one side of a transparent glass substrate "OA-10G" manufactured by Nippon Electric Glass Co., Ltd., which was cut into a size of 60 mm in length and 60 mm in width, by spin coating, and then hot. The solvent was volatilized and removed by heating on a plate at 80 ° C. for 2 minutes to form a cured layer. At this time, the coating conditions of the spin coater were adjusted so that the film thickness of the cured layer was about 0.8 μm. Next, a resin solution (D-1) was applied onto the cured layer using a spin coater under conditions such that the long wavelength side half value was 646 nm, and the solvent was heated on a hot plate at 80 ° C. for 5 minutes. It was volatilized and removed to form a transparent resin layer. Next, exposure was performed from the glass surface side using a conveyor type exposure machine (exposure amount 1 J / cm 2 ,
<光学フィルターの作製>
得られた基材の片面に第一光学層として誘電体多層膜(I)を形成し、さらに基材のもう一方の面に第二光学層として誘電体多層膜(II)を形成し、厚さ約0.160mmの光学フィルターを得た。
<Manufacturing of optical filter>
A dielectric multilayer film (I) is formed as the first optical layer on one side of the obtained base material, and a dielectric multilayer film (II) is formed as the second optical layer on the other surface of the base material to obtain a thickness. An optical filter having a diameter of about 0.160 mm was obtained.
誘電体多層膜(I)は、蒸着温度200℃でシリカ(SiO2)層とチタニア(TiO2)層とが交互に積層されてなる(合計26層)。誘電体多層膜(II)は、蒸着温度200℃でシリカ(SiO2)層とチタニア(TiO2)層とが交互に積層されてなる(合計20層)。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は、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、シリカ層の順で交互に積層されており、光学フィルターの最外層をシリカ層とした。 The dielectric multilayer film (I) is formed by alternately laminating silica (SiO 2 ) layers and titanium (TiO 2 ) layers at a vapor deposition temperature of 200 ° C. (26 layers in total). The dielectric multilayer film (II) is formed by alternately laminating silica (SiO 2 ) layers and titanium (TiO 2 ) layers at a vapor deposition temperature of 200 ° C. (20 layers in total). In both the dielectric multilayer films (I) and (II), the silica layer and the titania layer are formed in the order of the titania layer, the silica layer, the titania layer, ..., the silica layer, the titania layer, and the silica layer from the substrate side. The layers were alternately laminated, and the outermost layer of the optical filter was a silica layer.
誘電体多層膜(I)および(II)の設計は、以下のようにして行った。
各層の厚さと層数については、可視域の反射防止効果と近赤外域の選択的な透過・反射性能を達成できるよう基材屈折率の波長依存特性や、適用した化合物(A)の吸収特性に合わせて光学薄膜設計ソフト(Essential Macleod、Thin Film Center社製)を用いて最適化を行った。最適化を行う際、本実施例においてはソフトへの入力パラメーター(Target値)を下記表9の通りとした。
The dielectric multilayer films (I) and (II) were designed as follows.
Regarding the thickness and number of layers of each layer, the wavelength-dependent characteristics of the refractive index of the substrate and the absorption characteristics of the applied compound (A) so as to achieve the antireflection effect in the visible region and the selective transmission / reflection performance in the near infrared region. Optimization was performed using optical thin film design software (Essential Macleod, manufactured by Thin Film Center). When optimizing, in this embodiment, the input parameters (Target values) to the software are as shown in Table 9 below.
膜構成最適化の結果、実施例1では、誘電体多層膜(I)は、膜厚30〜153nmのシリカ層と膜厚10〜96nmのチタニア層とが交互に積層されてなる、積層数26の多層蒸着膜となり、誘電体多層膜(II)は、膜厚38〜187nmのシリカ層と膜厚11〜111nmのチタニア層とが交互に積層されてなる、積層数20の多層蒸着膜となった。最適化を行った膜構成の一例を下記表10に示す。 As a result of film configuration optimization, in Example 1, the dielectric multilayer film (I) is formed by alternately laminating silica layers having a film thickness of 30 to 153 nm and titania layers having a film thickness of 10 to 96 nm. The dielectric multi-layer film (II) is a multi-layer vapor deposition film having 20 layers, in which silica layers having a film thickness of 38 to 187 nm and titania layers having a film thickness of 11 to 111 nm are alternately laminated. It was. An example of the optimized film configuration is shown in Table 10 below.
得られた光学フィルターの垂直方向および垂直方向に対して30°および60°の角度から分光透過率を測定し、各波長領域における光学特性を評価した。結果を図7および表13に示す。 The spectral transmittance was measured from angles of 30 ° and 60 ° with respect to the vertical direction and the vertical direction of the obtained optical filter, and the optical characteristics in each wavelength region were evaluated. The results are shown in FIG. 7 and Table 13.
続いて、得られた光学フィルターを85℃85%RHの環境に1000時間保管し、サンプルを取り出し、25℃55%RH雰囲気にて2日間静置した後、光学フィルターの垂直方向から分光透過率を測定し、各波長領域における光学特性およびクラック有無を評価した。前記保管後の結果、および前記保管前後の変化を図8および表13に示す。 Subsequently, the obtained optical filter was stored in an environment of 85 ° C. and 85% RH for 1000 hours, a sample was taken out, and the sample was allowed to stand in an atmosphere of 25 ° C. and 55% RH for 2 days. Was measured, and the optical characteristics and the presence or absence of cracks in each wavelength region were evaluated. The results after the storage and the changes before and after the storage are shown in FIGS. 8 and 13.
[実施例2]
実施例1において、化合物(A)として下記式(a−2)で表わされる化合物(a−2)(ジクロロメタン中での吸収極大波長703nm)1.0部および下記式(a−3)で表わされる化合物(a−3)(ジクロロメタン中での吸収極大波長736nm)2.0部を用いて調製した樹脂溶液(D−2)を用いたこと以外は、実施例1と同様の手順および条件で化合物(A)を含む透明樹脂層を有する基材を得た。
[Example 2]
In Example 1, the compound (A) is represented by 1.0 part of the compound (a-2) represented by the following formula (a-2) (absorption maximum wavelength in dichloromethane 703 nm) and the following formula (a-3). Compound (a-3) (absorption maximum wavelength in dichloromethane: 736 nm) The same procedure and conditions as in Example 1 except that the resin solution (D-2) prepared using 2.0 parts was used. A substrate having a transparent resin layer containing the compound (A) was obtained.
得られた基材を用いたこと以外は、実施例1と同様の手順および条件で厚さ0.160mmの光学フィルターを得た。誘電体多層膜の設計は、基材屈折率の波長依存性を考慮した上で、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垂直方向および垂直方向に対して30°および60°の角度から分光透過率を測定し、各波長領域における光学特性を評価した。結果を表13に示す。 An optical filter having a thickness of 0.160 mm was obtained under the same procedure and conditions as in Example 1 except that the obtained base material was used. The design of the dielectric multilayer film was carried out using the same design parameters as in Example 1 in consideration of the wavelength dependence of the refractive index of the base material. The spectral transmittance was measured from angles of 30 ° and 60 ° with respect to the vertical direction and the vertical direction of the obtained optical filter, and the optical characteristics in each wavelength region were evaluated. The results are shown in Table 13.
続いて、得られた光学フィルターを85℃85%RHの環境に1000時間保管し、サンプルを取り出し、25℃55%RH雰囲気にて2日間静置した後、光学フィルターの垂直方向および垂直方向から分光透過率を測定し、各波長領域における光学特性およびクラック有無を評価した。前記保管後の結果、および前記保管前後の変化を図9および表13に示す。 Subsequently, the obtained optical filter was stored in an environment of 85 ° C. and 85% RH for 1000 hours, a sample was taken out, and the sample was allowed to stand in an atmosphere of 25 ° C. and 55% RH for 2 days, and then from the vertical direction and the vertical direction of the optical filter. The spectral transmittance was measured, and the optical characteristics and the presence or absence of cracks in each wavelength region were evaluated. The results after the storage and the changes before and after the storage are shown in FIGS. 9 and 13.
[実施例3]
実施例2において、樹脂Aの代わりに樹脂合成例2で得られた樹脂B100重量部を用いた樹脂溶液(D−3)を用いたこと以外は実施例2と同様の手順および条件で化合物(A)を含む透明樹脂層を有する基材を得た。
[Example 3]
In Example 2, the compound (D-3) was prepared under the same procedure and conditions as in Example 2 except that the resin solution (D-3) using 100 parts by weight of the resin B obtained in Resin Synthesis Example 2 was used instead of the resin A. A substrate having a transparent resin layer containing A) was obtained.
続いて、得られた基材を用いたこと以外は、実施例1と同様の手順および条件で厚さ0.160mmの光学フィルターを得た。誘電体多層膜の設計は、基材屈折率の波長依存性を考慮した上で、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垂直方向および垂直方向に対して30°および60°の角度から分光透過率を測定し、各波長領域における光学特性を評価した。結果を表13に示す。 Subsequently, an optical filter having a thickness of 0.160 mm was obtained under the same procedure and conditions as in Example 1 except that the obtained base material was used. The design of the dielectric multilayer film was carried out using the same design parameters as in Example 1 in consideration of the wavelength dependence of the refractive index of the base material. The spectral transmittance was measured from angles of 30 ° and 60 ° with respect to the vertical direction and the vertical direction of the obtained optical filter, and the optical characteristics in each wavelength region were evaluated. The results are shown in Table 13.
続いて、得られた光学フィルターを85℃85%RHの環境に1000時間保管した後、サンプルを取り出し、25℃55%RH雰囲気にて2日間静置した後、光学フィルターの垂直方向から分光透過率を測定し、各波長領域における光学特性およびクラック有無を評価した。前記保管後の結果、および前記保管前後の変化を図10および表13に示す。 Subsequently, the obtained optical filter was stored in an environment of 85 ° C. and 85% RH for 1000 hours, then a sample was taken out, allowed to stand in an atmosphere of 25 ° C. and 55% RH for 2 days, and then spectrally transmitted from the vertical direction of the optical filter. The rate was measured and the optical characteristics and the presence or absence of cracks in each wavelength region were evaluated. The results after the storage and the changes before and after the storage are shown in FIGS. 10 and 13.
[実施例4]
実施例2において、日本電気硝子(株)製透明ガラス基板「OA−10G」の代わりに松浪硝子工業(株)製近赤外線吸収ガラス基板「BS−6」(厚み210μm)を用いたこと以外は実施例2と同様の手順および条件で化合物(A)を含む透明樹脂層を有する基材を得た。
[Example 4]
In Example 2, except that the near-infrared absorbing glass substrate "BS-6" (
続いて、得られた基材を用いたこと以外は実施例1と同様の手順および条件で厚さ0.220mmの光学フィルターを得た。誘電体多層膜の設計は、基材屈折率の波長依存性を考慮した上で、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垂直方向および垂直方向に対して30°および60°の角度から分光透過率を測定し、各波長領域における光学特性を評価した。結果を表13に示す。 Subsequently, an optical filter having a thickness of 0.220 mm was obtained under the same procedure and conditions as in Example 1 except that the obtained base material was used. The design of the dielectric multilayer film was carried out using the same design parameters as in Example 1 in consideration of the wavelength dependence of the refractive index of the base material. The spectral transmittance was measured from angles of 30 ° and 60 ° with respect to the vertical direction and the vertical direction of the obtained optical filter, and the optical characteristics in each wavelength region were evaluated. The results are shown in Table 13.
続いて、得られた光学フィルターを85℃85%RHの環境に1000時間保管した後、サンプルを取り出し、25℃55%RH雰囲気にて2日間静置した後、光学フィルターの垂直方向から分光透過率を測定し、各波長領域における光学特性およびクラック有無を評価した。前記保管後の結果、および前記保管前後の変化を図11および表13に示す。 Subsequently, the obtained optical filter was stored in an environment of 85 ° C. and 85% RH for 1000 hours, then a sample was taken out, allowed to stand in an atmosphere of 25 ° C. and 55% RH for 2 days, and then spectrally transmitted from the vertical direction of the optical filter. The rate was measured and the optical characteristics and the presence or absence of cracks in each wavelength region were evaluated. The results after the storage and the changes before and after the storage are shown in FIGS. 11 and 13.
[実施例5]
<硬化性組成物溶液(2)の調製>
近赤外線吸収微粒子分散液(住友金属鉱山(株)製YMF−02A)117重量部(固形分換算で約33重量部)、イソシアヌル酸エチレンオキサイド変性トリアクリレート( 商品名: アロニックスM−315、東亜合成化学(株) 製)30重量部、1,9−ノナンジオールジアクリレート20重量部、メタクリル酸20重量部、メタクリル酸グリシジル30重量部、3−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン5重量部、1−ヒドロキシシクロヘキシルベンゾフェノン(商品名:IRGACURE184 、チバ・スペシャリティ・ケミカル(株)製)5重量部およびサンエイドSI−110主剤(三新化学工業(株)製)1重量部を混合し、固形分濃度が50wt%になるようにプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテートに溶解し、近赤外線吸収微粒子を含む硬化性組成物溶液(2)を調製した。
[Example 5]
<Preparation of curable composition solution (2)>
Near-infrared absorbing fine particle dispersion (YMF-02A manufactured by Sumitomo Metal Mining Co., Ltd.) 117 parts by weight (about 33 parts by weight in terms of solid content), isocyanurate ethylene oxide-modified triacrylate (trade name: Aronix M-315, Toa Synthetic) (Chemical Co., Ltd.) 30 parts by weight, 1,9-
<基材および光学フィルターの作製>
実施例2において、硬化性組成物溶液(1)の代わりに、近赤外線吸収微粒子を含む硬化性組成物溶液(2)を用いて硬化層の厚みが2.0μmになるように調整したこと以外は実施例2と同様の手順および条件で化合物(A)を含む透明樹脂層を有する基材を得た。
<Manufacturing of base material and optical filter>
Except that in Example 2, instead of the curable composition solution (1), a curable composition solution (2) containing near-infrared absorbing fine particles was used to adjust the thickness of the cured layer to 2.0 μm. Obtained a substrate having a transparent resin layer containing the compound (A) under the same procedure and conditions as in Example 2.
続いて、得られた基材を用いたこと以外は実施例1と同様の手順および条件で厚さ0.161mmの光学フィルターを得た。誘電体多層膜の設計は、基材屈折率の波長依存性を考慮した上で、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垂直方向および垂直方向に対して30°および60°の角度から分光透過率を測定し、各波長領域における光学特性を評価した。結果を表13に示す。 Subsequently, an optical filter having a thickness of 0.161 mm was obtained under the same procedure and conditions as in Example 1 except that the obtained base material was used. The design of the dielectric multilayer film was carried out using the same design parameters as in Example 1 in consideration of the wavelength dependence of the refractive index of the base material. The spectral transmittance was measured from angles of 30 ° and 60 ° with respect to the vertical direction and the vertical direction of the obtained optical filter, and the optical characteristics in each wavelength region were evaluated. The results are shown in Table 13.
続いて、得られた光学フィルターを85℃85%RHの環境に1000時間保管した後、サンプルを取り出し、25℃55%RH雰囲気にて2日間静置した後、光学フィルターの垂直方向から分光透過率を測定し、各波長領域における光学特性およびクラック有無を評価した。前記保管後の結果、および前記保管前後の変化を図12および表13に示す。 Subsequently, the obtained optical filter was stored in an environment of 85 ° C. and 85% RH for 1000 hours, then a sample was taken out, allowed to stand in an atmosphere of 25 ° C. and 55% RH for 2 days, and then spectrally transmitted from the vertical direction of the optical filter. The rate was measured and the optical characteristics and the presence or absence of cracks in each wavelength region were evaluated. The results after the storage and the changes before and after the storage are shown in FIGS. 12 and 13.
[比較例1]
容器に、樹脂合成例2で得られた樹脂B100重量部、化合物(A)として上記化合物(a−1)0.04部、およびジクロロメタンを加えて樹脂濃度が20重量%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。剥離した塗膜をさらに減圧下100℃で8時間乾燥して、厚さ0.1mm、縦60mm、横60mmの透明樹脂製基板からなる基材を得た。
続いて、得られた基材を用いたこと以外は実施例1と同様の手順および条件で光学フィルターを作製した。得られたフィルターは反りや歪みがひどく、評価ができなかった。
[Comparative Example 1]
A solution having a resin concentration of 20% by weight was prepared by adding 100 parts by weight of the resin B obtained in Resin Synthesis Example 2, 0.04 parts of the above compound (a-1) as compound (A), and dichloromethane to a container. The obtained solution was cast on a smooth glass plate, dried at 20 ° C. for 8 hours, and then peeled off from the glass plate. The peeled coating film was further dried under reduced pressure at 100 ° C. for 8 hours to obtain a substrate made of a transparent resin substrate having a thickness of 0.1 mm, a length of 60 mm, and a width of 60 mm.
Subsequently, an optical filter was produced under the same procedure and conditions as in Example 1 except that the obtained base material was used. The obtained filter was severely warped and distorted and could not be evaluated.
[比較例2]
実施例1において、誘電体多層膜(I)および(II)の蒸着温度を120℃に変更したこと以外は、実施例1と同様にして基材および光学フィルターを作製した。得られた光学フィルターの垂直方向および垂直方向に対して30°および60°の角度から分光透過率を測定し、各波長領域における光学特性を評価した。結果を表13に示す。
[Comparative Example 2]
A base material and an optical filter were produced in the same manner as in Example 1 except that the vapor deposition temperatures of the dielectric multilayer films (I) and (II) were changed to 120 ° C. in Example 1. The spectral transmittance was measured from angles of 30 ° and 60 ° with respect to the vertical direction and the vertical direction of the obtained optical filter, and the optical characteristics in each wavelength region were evaluated. The results are shown in Table 13.
続いて、得られた光学フィルターを85℃85%RHの環境に1000時間保管し、サンプルを取り出し、25℃55%RH雰囲気にて2日間静置した後、光学フィルターの垂直方向から分光透過率を測定し、各波長領域における光学特性およびクラック有無を評価した。前記保管後の結果、および前記保管前後の変化を図13および表13に示す。比較例2で得られた光学フィルターは、前記保管後にクラックが発生し、リフロー耐性を示さなかった。 Subsequently, the obtained optical filter was stored in an environment of 85 ° C. and 85% RH for 1000 hours, a sample was taken out, and the sample was allowed to stand in an atmosphere of 25 ° C. and 55% RH for 2 days. Was measured, and the optical characteristics and the presence or absence of cracks in each wavelength region were evaluated. The results after the storage and the changes before and after the storage are shown in FIGS. 13 and 13. The optical filter obtained in Comparative Example 2 cracked after the storage and did not show reflow resistance.
[比較例3]
実施例1と同様の手順で基材を作製した。続いて、得られた基材の片面に誘電体多層膜(XIII)を形成し、さらに基材のもう一方の面に誘電体多層膜(XIV)を形成し、厚さ約0.110mmの光学フィルターを得た。
[Comparative Example 3]
A base material was prepared in the same procedure as in Example 1. Subsequently, a dielectric multilayer film (XIII) was formed on one side of the obtained substrate, and a dielectric multilayer film (XIV) was further formed on the other surface of the substrate, and an optical filter having a thickness of about 0.110 mm was formed. I got a filter.
誘電体多層膜(XIII)および誘電体多層膜(XIV)は、光学薄膜設計ソフト(EssentialMacleod、ThinFilmCenter社製)への入力パラメーター(Target値)を下記表11の通りとしたこと以外は実施例1と同様の手順で基材へ製膜した。 For the dielectric multilayer film (XIII) and the dielectric multilayer film (XIV), Example 1 except that the input parameters (target values) to the optical thin film design software (Essential Macleod, manufactured by ThinFilmCenter) are as shown in Table 11 below. A film was formed on the substrate in the same procedure as above.
膜構成最適化の結果、比較例3では、誘電体多層膜(XIII)は、膜厚30〜153nmのシリカ層と膜厚10〜96nmのチタニア層とが交互に積層されてなる、積層数26の多層蒸着膜となり、誘電体多層膜(XIV)は、膜厚32〜156nmのシリカ層と膜厚9〜89nmのチタニア層とが交互に積層されてなる、積層数18の多層蒸着膜となった。最適化を行った膜構成の一例を表12に示す。 As a result of film configuration optimization, in Comparative Example 3, the dielectric multilayer film (XIII) is formed by alternately laminating silica layers having a film thickness of 30 to 153 nm and titania layers having a film thickness of 10 to 96 nm. The dielectric multi-layer film (XIV) is a multi-layer vapor deposition film having 18 layers, in which silica layers having a film thickness of 32 to 156 nm and titania layers having a film thickness of 9 to 89 nm are alternately laminated. It was. Table 12 shows an example of the optimized film configuration.
得られた光学フィルターの光学特性を図14および表13に示す。比較例3で得られた光学フィルターの波長800〜1200nmでの光学濃度の平均値は0.6となり、良好な近赤外光カット特性を示さなかった。 The optical characteristics of the obtained optical filter are shown in FIGS. 14 and 13. The average value of the optical densities of the optical filters obtained in Comparative Example 3 at wavelengths of 800 to 1200 nm was 0.6, which did not show good near-infrared light cut characteristics.
実施例および比較例で適用した基材の構成、各種化合物などは下記の通りである。
<基材の形態>
形態(1):透明ガラス基板の片方の面に硬化性組成物層および化合物(A)を含む透明樹脂層を有する
形態(2):近赤外線吸収ガラス基板の片方の面に硬化性組成物層および化合物(A)を含む透明樹脂層を有する
形態(3):透明ガラス基板の片方の面に近赤外線吸収微粒子を含む硬化性組成物層および化合物(A)を含む透明樹脂層を有する
形態(4):化合物(A)を含む透明樹脂製基板(比較例)
The composition of the base material, various compounds, etc. applied in Examples and Comparative Examples are as follows.
<Form of base material>
Form (1): A curable composition layer and a transparent resin layer containing the compound (A) are provided on one side of a transparent glass substrate. Form (2): A curable composition layer on one side of a near-infrared absorbing glass substrate. And a form having a transparent resin layer containing the compound (A) (3): A form having a curable composition layer containing near-infrared absorbing fine particles and a transparent resin layer containing the compound (A) on one surface of the transparent glass substrate (3). 4): Transparent resin substrate containing the compound (A) (comparative example)
<透明樹脂>
樹脂A:芳香族ポリエーテル系樹脂(樹脂合成例1)
樹脂B:環状ポリオレフィン系樹脂(樹脂合成例2)
<近赤外線吸収色素>
≪化合物(A)≫
化合物(a−1):上記の化合物(a−1)(ジクロロメタン中での吸収極大波長698nm)
化合物(a−2):上記の化合物(a−2)(ジクロロメタン中での吸収極大波長703nm)
化合物(a−3):上記の化合物(a−3)(ジクロロメタン中での吸収極大波長736nm)
<Transparent resin>
Resin A: Aromatic polyether resin (resin synthesis example 1)
Resin B: Cyclic polyolefin resin (resin synthesis example 2)
<Near infrared absorbing pigment>
≪Compound (A) ≫
Compound (a-1): The above compound (a-1) (absorption maximum wavelength in dichloromethane, 698 nm).
Compound (a-2): The above compound (a-2) (absorption maximum wavelength in dichloromethane, 703 nm).
Compound (a-3): The above compound (a-3) (absorption maximum wavelength in dichloromethane, 736 nm).
<樹脂溶液>
樹脂溶液(D−1):樹脂A100重量部、化合物(a−1)1.0部およびジクロロメタンからなる溶液(樹脂濃度10重量%)
樹脂溶液(D−2):樹脂A100重量部、化合物(a−2)1.0部、化合物(a−3)2.0部およびジクロロメタンからなる溶液(樹脂濃度10重量%)
樹脂溶液(D−3):樹脂B100重量部、化合物(a−2)1.0部、化合物(a−3)2.0部およびジクロロメタンからなる溶液(樹脂濃度10重量%)
<ガラス基板>
ガラス基板(1):透明ガラス基板「OA−10G(厚み150μm)」(日本電気硝子(株)製)
ガラス基板(2):近赤外線吸収ガラス基板「BS−11(厚み120μm)」(松浪硝子工業(株)製)
<Resin solution>
Resin solution (D-1): A solution consisting of 100 parts by weight of resin A, 1.0 part by weight of compound (a-1) and dichloromethane (
Resin solution (D-2): A solution consisting of 100 parts by weight of resin A, 1.0 part of compound (a-2), 2.0 parts of compound (a-3) and dichloromethane (
Resin solution (D-3): A solution consisting of 100 parts by weight of resin B, 1.0 part of compound (a-2), 2.0 parts of compound (a-3) and dichloromethane (
<Glass substrate>
Glass substrate (1): Transparent glass substrate "OA-10G (thickness 150 μm)" (manufactured by Nippon Electric Glass Co., Ltd.)
Glass substrate (2): Near-infrared absorbing glass substrate "BS-11 (thickness 120 μm)" (manufactured by Matsunami Glass Industry Co., Ltd.)
<硬化性組成物溶液>
硬化性組成物溶液(1):イソシアヌル酸エチレンオキサイド変性トリアクリレート( 商品名: アロニックスM−315、東亜合成化学(株) 製)30重量部、1,9−ノナンジオールジアクリレート20重量部、メタクリル酸20重量部、メタクリル酸グリシジル30重量部、3−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン5重量部、1−ヒドロキシシクロヘキシルベンゾフェノン(商品名:IRGACURE184、チバ・スペシャリティ・ケミカル(株)製)5重量部およびサンエイドSI−110主剤(三新化学工業(株)製)1重量部を混合し、固形分濃度が50wt%になるようにプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテートに溶解した後、孔径0.2μmのミリポアフィルタでろ過した溶液である。
<Curable composition solution>
Curable composition solution (1): Isocyanic acid ethylene oxide-modified triacrylate (trade name: Aronix M-315, manufactured by Toa Synthetic Chemical Co., Ltd.) 30 parts by weight, 1,9-
硬化性組成物溶液(2):近赤外線吸収微粒子分散液(住友金属鉱山(株)製YMF−02A)117重量部(固形分換算で約33重量部)、イソシアヌル酸エチレンオキサイド変性トリアクリレート(商品名:アロニックスM−315、東亜合成化学(株)製)30重量部、1,9−ノナンジオールジアクリレート20重量部、メタクリル酸20重量部、メタクリル酸グリシジル30重量部、3−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン5重量部、1−ヒドロキシシクロヘキシルベンゾフェノン(商品名IRGACURE184、チバ・スペシャリティ・ケミカル(株)製)5重量部およびサンエイドSI−110主剤(三新化学工業(株)製)1重量部を混合し、固形分濃度が50wt%になるようにプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテートに溶解した溶液である。
Curable composition solution (2): Near infrared absorbing fine particle dispersion (YMF-02A manufactured by Sumitomo Metal Mining Co., Ltd.) 117 parts by weight (about 33 parts by weight in terms of solid content), isocyanurate ethylene oxide-modified triacrylate (commodity) Name: Aronix M-315, manufactured by Toa Synthetic Chemical Co., Ltd.) 30 parts by weight, 1,9-
1,1’,1’’・・・光
2・・・光学フィルター
3・・・分光光度計
100・・・光学フィルター
102・・・基材
104・・・誘電体多層膜
106・・・反射防止膜
110・・・ガラス基板
112・・・透明樹脂層
200・・・環境光センサー
202・・・光電変換素子
204・・・筐体
206・・・第1電極
208・・・光電変換層
210・・・第2電極
212・・・カラーフィルタ
214・・・素子分離絶縁層
216・・・パッシベーション膜
300・・・電子機器
302・・・筐体
304・・・表示パネル
306・・・マイクロホン部
308・・・スピーカ部
310・・・表面パネル
1,1', 1'' ...
Claims (11)
前記樹脂層を構成する樹脂のガラス転移温度が140〜380℃であり、
前記誘電体多層膜を、180℃以上の温度での蒸着により形成する工程を含む
ことを特徴とする光学フィルターの製造方法:
(a)光学フィルターの分光透過率を該光学フィルターの垂直方向から測定した際の、波長400〜650nmの範囲における透過率の平均値Ta-0が45%以上90%以下である;
(b)光学フィルターの光学濃度(OD値)を該光学フィルターの垂直方向から測定した際の、波長800〜1200nmの範囲における光学濃度の平均値ODa-0が1.0以上である;
(d)光学フィルターの分光透過率を該光学フィルターの垂直方向から測定した際の、波長580〜650nmにおける透過率の平均値をTRaとし、波長500〜580nmにおける透過率の平均値をTGaとし、波長420〜500nmにおける透過率の平均値をTBaとした場合、TGa/TRaおよびTBa/TRaがいずれも0.9〜1.6である。 It has a base material containing a glass substrate and a resin layer containing a compound (A) having an absorption maximum at a wavelength of 600 to 800 nm, and a dielectric multilayer film formed on at least one surface of the base material. , A method for manufacturing an optical filter that satisfies the following requirements (a), (b) and (d).
The glass transition temperature of the resin constituting the resin layer is 140 to 380 ° C.
A method for manufacturing an optical filter, which comprises a step of forming the dielectric multilayer film by vapor deposition at a temperature of 180 ° C. or higher.
(A) When the spectral transmittance of the optical filter is measured from the vertical direction of the optical filter, the average value Ta -0 of the transmittance in the wavelength range of 400 to 650 nm is 45% or more and 90% or less;
(B) When the optical density (OD value) of the optical filter is measured from the vertical direction of the optical filter, the average value OD a-0 of the optical density in the wavelength range of 800 to 1200 nm is 1.0 or more;
(D) the spectral transmittance of the optical filter when measured from the vertical direction of the optical filter, the average value of the transmittance at a wavelength 580~650nm and T Ra, the average value of the transmittance at a wavelength 500 to 580 nm T Ga When the average value of the transmittance at a wavelength of 420 to 500 nm is T Ba , both T Ga / T Ra and T Ba / T Ra are 0.9 to 1.6.
(e)光学フィルターの分光透過率を該光学フィルターの垂直方向に対して30度斜め方向から測定した際の、波長400〜650nmの範囲における透過率の平均値Ta-30、および、光学フィルターの透過率を該光学フィルターの垂直方向に対して60度斜め方向から測定した際の、波長400〜650nmの範囲における透過率の平均値Ta-60が、いずれも45%以上90%以下である。 The method for manufacturing an optical filter according to claim 1, wherein the optical filter further satisfies the following requirement (e).
(E) The average value of the transmittance Ta-30 in the wavelength range of 400 to 650 nm when the spectral transmittance of the optical filter is measured from an oblique direction of 30 degrees with respect to the vertical direction of the optical filter, and the optical filter. When the transmittance of the optical filter is measured from an oblique direction of 60 degrees with respect to the vertical direction of the optical filter, the average value Ta -60 of the transmittance in the wavelength range of 400 to 650 nm is 45% or more and 90% or less. is there.
A method for manufacturing an electronic device, which comprises a step of providing an ambient light sensor obtained by the manufacturing method according to claim 10.
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