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公開番号2024177587
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-12-19
出願番号2024179146,2022540194
出願日2024-10-11,2021-07-16
発明の名称光学フィルタ
出願人AGC株式会社
代理人弁理士法人栄光事務所
主分類G02B 5/22 20060101AFI20241212BHJP(光学)
要約【課題】本発明は、可視光の高い透過性、近赤外光および紫外光の高い遮蔽性を有し、特に、青色光の透過性が高く、かつ高入射角における紫外光の遮蔽性の低下が抑制された光学フィルタの提供を目的とする。
【解決手段】本発明は、基材と、前記基材の少なくとも一方の主面側に積層された誘電体多層膜とを備える光学フィルタであって、前記基材は、ジクロロメタン中で360～395nmに最大吸収波長を有する色素(U)と、ジクロロメタン中で600～800nmに最大吸収波長を有する色素(A)と、樹脂とを含む樹脂膜を有し、前記光学フィルタが特定の分光特性を満たす光学フィルタに関する。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
基材と、前記基材の少なくとも一方の主面側に積層された誘電体多層膜とを備える光学フィルタであって、
前記基材は、ジクロロメタン中で３６０～３９５ｎｍに最大吸収波長を有する色素（Ｕ）と、ジクロロメタン中で６００～８００ｎｍに最大吸収波長を有する色素（Ａ）と、樹脂とを含む樹脂膜を有し、
前記光学フィルタが下記分光特性（ｉ－１）～（ｉ－４）を全て満たす光学フィルタ。
（ｉ－１）波長４４０～４８０ｎｍの分光透過率曲線における平均透過率Ｔ
４４０－４８０
が８６％以上
（ｉ－２）波長３５０～４５０ｎｍおよび入射角０度において、透過率が１０％のときの波長をＵＶ１０
（０ｄｅｇ）
、透過率が２０％のときの波長をＵＶ２０
（０ｄｅｇ）
、透過率が５０％のときの波長をＵＶ５０
（０ｄｅｇ）
とし、
波長３５０～４５０ｎｍおよび入射角５０度において、透過率が１０％のときの波長をＵＶ１０
（５０ｄｅｇ）
、透過率が２０％のときの波長をＵＶ２０
（５０ｄｅｇ）
、透過率が５０％のときの波長をＵＶ５０
（５０ｄｅｇ）
としたとき、
ＵＶ１０
（０ｄｅｇ）
とＵＶ１０
（５０ｄｅｇ）
との差の絶対値が３ｎｍ以下、
ＵＶ２０
（０ｄｅｇ）
とＵＶ２０
（５０ｄｅｇ）
との差の絶対値が４ｎｍ以下、
ＵＶ５０
（０ｄｅｇ）
とＵＶ５０
（５０ｄｅｇ）
との差の絶対値が４ｎｍ以下
（ｉ－３）波長４００～４４０ｎｍの分光透過率曲線における平均透過率Ｔ
４００－４４０
が４０％以上
（ｉ－４）波長３７０～４００ｎｍおよび入射角０度での分光透過率曲線における平均透過率Ｔ
３７０－４００（０ｄｅｇ）
が１％以下
続きを表示（約 1,300 文字）【請求項２】
前記光学フィルタが下記分光特性（ｉ－５）をさらに満たす、請求項１に記載の光学フィルタ。
（ｉ－５）波長３７０～４００ｎｍおよび入射角５０度での分光透過率曲線における平均透過率Ｔ
３７０－４００（５０ｄｅｇ）
が０．５％以下
【請求項３】
前記光学フィルタが下記分光特性（ｉ－６）をさらに満たす、請求項１または２に記載の光学フィルタ。
（ｉ－６）波長３５０～４５０ｎｍおよび入射角０度において、透過率が１０％のときの波長をＵＶ１０
（０ｄｅｇ）
、透過率が７０％のときの波長をＵＶ７０
（０ｄｅｇ）
としたとき、
ＵＶ１０
（０ｄｅｇ）
とＵＶ７０
（０ｄｅｇ）
との差の絶対値が１６ｎｍ以下
【請求項４】
前記樹脂膜の厚さが１０μｍ以下である、請求項１～３のいずれか１項に記載の光学フィルタ。
【請求項５】
前記色素（Ｕ）は、アルカリガラス板上に前記色素（Ｕ）を前記樹脂に溶解して塗工した塗工膜の分光透過率曲線において、下記分光特性（ｉｉ－１）～（ｉｉ－６）を全て満たす、請求項１～４のいずれか１項に記載の光学フィルタ。
（ｉｉ－１）波長４００～４４０ｎｍにおける平均透過率Ｔ
４００－４４０
が４０％以上
（ｉｉ－２）波長３７０～４００ｎｍにおける平均透過率Ｔ
３７０－４００
が５％以下
（ｉｉ－３）波長４００ｎｍにおける透過率Ｔ
４００
が７％以下
（ｉｉ－４）波長３９０ｎｍにおける透過率Ｔ
３９０
が５％以下
（ｉｉ－５）波長３８０ｎｍにおける透過率Ｔ
３８０
が５％以下
（ｉｉ－６）波長３７０ｎｍにおける透過率Ｔ
３７０
が５％以下
【請求項６】
前記色素（Ｕ）を２種以上有する、請求項１～５のいずれか１項に記載の光学フィルタ。
【請求項７】
前記色素（Ｕ）が、ジクロロメタン中で３７０～３８５ｎｍに最大吸収波長を有する色素（Ｕ１）であり、
前記樹脂膜が、ジクロロメタン中で３８５～４０５ｎｍに最大吸収波長を有する色素（Ｕ２）をさらに含有し、
前記色素（Ｕ１）と前記色素（Ｕ２）の、前記樹脂中における最大吸収波長の差の絶対値が１０ｎｍ以上１５ｎｍ以下である、請求項１～６のいずれか１項に記載の光学フィルタ。
【請求項８】
前記基材は支持体を有し、前記支持体は、リン酸系ガラス、沸リン酸系ガラス、アルカリガラス、無アルカリガラス、石英ガラスのいずれかである、請求項１～７のいずれか１項に記載の光学フィルタ。
【請求項９】
前記樹脂膜が１層である、請求項１～８のいずれか１項に記載の光学フィルタ。
【請求項１０】
前記樹脂膜を２層以上有する、請求項１～８のいずれか１項に記載の光学フィルタ。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、可視波長領域の光を透過し、紫外波長領域と近赤外波長領域の光を遮断する光学フィルタに関する。
続きを表示（約 2,500 文字）【背景技術】
【０００２】
固体撮像素子を用いた撮像装置には、色調を良好に再現し鮮明な画像を得るため、可視域の光（以下「可視光」ともいう）を透過し、紫外波長領域の光（以下「紫外光」または「ＵＶ」ともいう）や近赤外波長領域の光（以下「近赤外光」または「ＮＩＲ」ともいう）を遮断する光学フィルタが用いられる。
【０００３】
このような光学フィルタは、例えば、透明基板の片面または両面に、屈折率が異なる誘電体薄膜を交互に積層（誘電体多層膜）し、光の干渉を利用して遮蔽したい光を反射する反射型のフィルタ等、様々な方式が挙げられる。ここで誘電体多層膜を有する光学フィルタは、光の入射角により誘電体多層膜の光学膜厚が変化するために、入射角による分光透過率曲線の変化や、高入射角において高反射率を得るべき紫外光が高透過率化する光抜け、誘電体多層膜が反射した紫外光によるノイズが発生することが問題である。このようなフィルタを使用すると、固体撮像素子の分光感度が入射角の影響を受けるおそれがある。したがって、可視光の透過率に略影響を及ぼすことなく、入射角依存性なく紫外光を遮断する光学フィルタが求められていた。
【０００４】
これに対し、特許文献１～４には、波長３７０～４２５ｎｍの光の入射角依存性が小さい光学フィルタとして、透明樹脂中にＵＶ吸収色素およびＮＩＲ吸収色素を含有する吸収層と誘電体多層膜とを組み合わせた、ＵＶカット能とＮＩＲカット能を併せ持つ光学フィルタが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
日本国特開２０１９－１６６４９号公報
日本国特許第６５０４１７６号公報
日本国特許第６０２０７４０号公報
日本国特許第６２５６３３５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１～４に記載の光学フィルタは可視光、特に青色光の透過性と、高入射角時の紫外光の遮蔽性の点で改善の余地があった。
よって本発明は、可視光の高い透過性、近赤外光および紫外光の高い遮蔽性を有し、特に、青色光の透過性が高く、かつ高入射角における紫外光の遮蔽性の低下が抑制された光学フィルタの提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、以下の構成を有する光学フィルタを提供する。
〔１〕基材と、前記基材の少なくとも一方の主面側に積層された誘電体多層膜とを備える光学フィルタであって、
前記基材は、ジクロロメタン中で３６０～３９５ｎｍに最大吸収波長を有する色素（Ｕ）と、ジクロロメタン中で６００～８００ｎｍに最大吸収波長を有する色素（Ａ）と、樹脂とを含む樹脂膜を有し、
前記光学フィルタが下記分光特性（ｉ－１）～（ｉ－４）を全て満たす光学フィルタ。
（ｉ－１）波長４４０～４８０ｎｍの分光透過率曲線における平均透過率Ｔ
４４０－４８０
が８６％以上
（ｉ－２）波長３５０～４５０ｎｍおよび入射角０度において、透過率が１０％のときの波長をＵＶ１０
（０ｄｅｇ）
、透過率が２０％のときの波長をＵＶ２０
（０ｄｅｇ）
、透過率が５０％のときの波長をＵＶ５０
（０ｄｅｇ）
とし、
波長３５０～４５０ｎｍおよび入射角５０度において、透過率が１０％のときの波長をＵＶ１０
（５０ｄｅｇ）
、透過率が２０％のときの波長をＵＶ２０
（５０ｄｅｇ）
、透過率が５０％のときの波長をＵＶ５０
（５０ｄｅｇ）
としたとき、
ＵＶ１０
（０ｄｅｇ）
とＵＶ１０
（５０ｄｅｇ）
との差の絶対値が３ｎｍ以下、
ＵＶ２０
（０ｄｅｇ）
とＵＶ２０
（５０ｄｅｇ）
との差の絶対値が４ｎｍ以下、
ＵＶ５０
（０ｄｅｇ）
とＵＶ５０
（５０ｄｅｇ）
との差の絶対値が４ｎｍ以下
（ｉ－３）波長４００～４４０ｎｍの分光透過率曲線における平均透過率Ｔ
４００－４４０
が４０％以上
（ｉ－４）波長３７０～４００ｎｍおよび入射角０度での分光透過率曲線における平均透過率Ｔ
３７０－４００（０ｄｅｇ）
が１％以下
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、可視光の高い透過性、近赤外光および紫外光の高い遮蔽性を有し、特に、青色光の透過性が高く、かつ高入射角における紫外光の遮蔽性の低下が抑制された光学フィルタが提供できる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
図１は一実施形態の光学フィルタの一例を概略的に示す断面図である。
図２は一実施形態の光学フィルタの別の一例を概略的に示す断面図である。
図３は一実施形態の光学フィルタの別の一例を概略的に示す断面図である。
図４は一実施形態の光学フィルタの別の一例を概略的に示す断面図である。
図５は例２－１４の光学フィルタの分光透過率曲線を示す図である。
図６は例２－１５の光学フィルタの分光透過率曲線を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明の実施の形態について説明する。
本明細書において、近赤外線吸収色素を「ＮＩＲ色素」、紫外線吸収色素を「ＵＶ色素」と略記することもある。
本明細書において、式（Ｉ）で示される化合物を化合物（Ｉ）という。他の式で表される化合物も同様である。化合物（Ｉ）からなる色素を色素（Ｉ）ともいい、他の色素についても同様である。また、式（Ｉ）で表される基を基（Ｉ）とも記し、他の式で表される基も同様である。
（【００１１】以降は省略されています）

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