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公開番号2025074326
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-05-13
出願番号2025034776,2022540257
出願日2025-03-05,2021-07-21
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 20060101AFI20250502BHJP(光学)
要約【課題】本発明は、可視光の高い透過性、特に、青色光の透過性を良好に維持しながら、近赤外光の遮蔽性において、光抜け等の高入射角における近赤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、近赤外線吸収色素である色素(A)と樹脂とを含む樹脂膜を含み、前記色素(A)は、式(A1)に示す化合物および下記式(A2)に示す化合物の少なくとも一方を含み、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、近赤外線吸収色素である色素（Ａ）と樹脂とを含む樹脂膜を含み、
前記色素（Ａ）は、下記式（Ａ１）に示す化合物および下記式（Ａ２）に示す化合物の少なくとも一方を含み、
前記光学フィルタは下記分光特性（ｉｉｉ－１）～（ｉｉｉ－７）を全て満たす、光学フィルタ。
（ｉｉｉ－１）波長４４０～４９０ｎｍ、入射角０度の分光透過率曲線における平均透過率Ｔ
４４０－４９０（０ｄｅｇ）ＡＶＥ
が８５％以上
（ｉｉｉ－２）波長４４０～４９０ｎｍ、入射角３０度の分光透過率曲線における平均透過率Ｔ
４４０－４９０（３０ｄｅｇ）ＡＶＥ
が８５％以上
（ｉｉｉ－３）波長５００～５７０ｎｍ、入射角０度の分光透過率曲線における平均透過率Ｔ
５００－５７０（０ｄｅｇ）ＡＶＥ
が９０％以上
（ｉｉｉ－４）波長５００～５７０ｎｍ、入射角３０度の分光透過率曲線における平均透過率Ｔ
５００－５７０（３０ｄｅｇ）ＡＶＥ
が９０％以上
（ｉｉｉ－５）波長７００～８５０ｎｍ、入射角０度の分光透過率曲線における最大透過率Ｔ
７００－８５０（０ｄｅｇ）ＭＡＸ
が３％以下
（ｉｉｉ－６）波長７００～８５０ｎｍ、入射角３０度の分光透過率曲線における最大透過率Ｔ
７００－８５０（３０ｄｅｇ）ＭＡＸ
が１％以下
（ｉｉｉ－７）波長７００～８５０ｎｍ、入射角６０度の分光透過率曲線における最大透過率Ｔ
７００－８５０（６０ｄｅｇ）ＭＡＸ
が１％以下
TIFF
2025074326000023.tif
120
166
ただし、式（Ａ１）および（Ａ２）中の記号は以下のとおりである。
Ｒ
１０１
、Ｒ
１０６
、Ｒ
１０７
は、それぞれ独立に水素原子、置換基を有してもよい炭素数１～１５のアルキル基もしくはアルコキシ基、または、炭素数５～２０のアリール基を示す。Ｒ
１２１
、Ｒ
１２８
およびＲ
１２９
は、それぞれ独立に水素原子、ハロゲン原子、置換基を有してもよい炭素数１～１５のアルキル基もしくはアルコキシ基、または、炭素数５～２０のアリール基を示す。Ｒ
１０２
～Ｒ
１０５
、Ｒ
１０８
、Ｒ
１０９
、Ｒ
１２２
～Ｒ
１２７
、Ｒ
１３０
およびＲ
１３１
は、それぞれ独立に水素原子、炭素数１～１５のアルキル基もしくはアルコキシ基、または炭素数５～２０のアリール基を示す。Ｒ
１１０
～
１１４
およびＲ
１３２
～
１３６
は、それぞれ独立に水素原子、ハロゲン原子、または、炭素数１～１５のアルキル基もしくはアルコキシ基を示す。
Ｘ
－
は一価のアニオンを示す。
ｎ１およびｎ２はそれぞれ独立に０または１である。－（ＣＨ
２
）
ｎ１
－を含む炭素環、および、－（ＣＨ
２
）
ｎ２
－を含む炭素環に結合する水素原子はハロゲン原子、置換基を有してもよい炭素数１～１５のアルキル基または炭素数５～２０のアリール基で置換されていてもよい。
続きを表示（約 1,300 文字）【請求項２】
前記基材は、支持体と前記樹脂膜を含み、前記樹脂膜の厚さが５μｍ以下である、請求項１に記載の光学フィルタ。
【請求項３】
前記樹脂が脂環式化合物から構成されるポリマーである、請求項１または２に記載の光学フィルタ。
【請求項４】
前記分光特性（ｉｉｉ－３）において、波長５００～５７０ｎｍ、入射角０度の分光透過率曲線における平均透過率Ｔ
５００－５７０（０ｄｅｇ）ＡＶＥ
が９２％以上である、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】
前記分光特性（ｉｉｉ－４）において、波長５００～５７０ｎｍ、入射角３０度の分光透過率曲線における平均透過率Ｔ
５００－５７０（３０ｄｅｇ）ＡＶＥ
が９２％以上である、請求項１～４のいずれか１項に記載の光学フィルタ。
【請求項６】
前記分光特性（ｉｉｉ－６）において、波長７００～８５０ｎｍ、入射角３０度の分光透過率曲線における最大透過率Ｔ
７００－８５０（３０ｄｅｇ）ＭＡＸ
が０．７％以下である、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】
前記分光特性（ｉｉｉ－７）において、波長７００～８５０ｎｍ、入射角６０度の分光透過率曲線における最大透過率Ｔ
７００－８５０（６０ｄｅｇ）ＭＡＸ
が０．８％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】
前記樹脂膜が１層、または、２層である請求項１～７のいずれか１項に記載の光学フィルタ。
【請求項９】
前記色素（Ａ）は、前記色素（Ａ）を前記樹脂に溶解してアルカリガラス板上に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（ｉ－１）～（ｉ－４）を全て満たす請求項１～８のいずれか１項に記載の光学フィルタ。
（ｉ－１）波長６００～８００ｎｍにおいて透過率が３０％となる最も短い波長をＩＲ３０ａとし、波長７００～１２００ｎｍにおいて透過率が３０％となる最も長い波長をＩＲ３０ｂとしたとき、
ＩＲ３０ａとＩＲ３０ｂとの差の絶対値が１７０ｎｍ以上
（ｉ－２）波長６００～８００ｎｍにおいて透過率が５０％となる最も短い波長をＩＲ５０ａとし、波長７００～１２００ｎｍにおいて透過率が５０％となる最も長い波長をＩＲ５０ｂとしたとき、
ＩＲ５０ａとＩＲ５０ｂとの差の絶対値が２００ｎｍ以上
（ｉ－３）波長４４０ｎｍにおける吸光度Ａ
４４０
と波長７００ｎｍにおける吸光度Ａ
７００
との関係がＡ
４４０
／Ａ
７００
≦０．１４
（ｉ－４）波長４９０ｎｍにおける吸光度Ａ
４９０
と波長７００ｎｍにおける吸光度Ａ
７００
との関係がＡ
４９０
／Ａ
７００
≦０．１０
【請求項１０】
請求項１～９のいずれか１項に記載の光学フィルタを備える撮像装置。

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、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 2,100 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、近赤外波長領域の光（以下「近赤外光」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。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近赤外光が高透過率化する光抜け、誘電体多層膜が反射した近赤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、入射角依存性なく近赤外光を遮断する光学フィルタが求められていた。
【０００４】
ここで、特許文献１には入射角依存性を低減するために近赤外線吸収色素を含む層を備えた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】
国際公開第２０１９／１６８０９０号
【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に記載の光学フィルタでは、可視光領域の透過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、特に、青色光の透過性を良好に維持しながら、近赤外光の遮蔽性において、光抜け等の高入射角における近赤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最外層として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、近赤外線吸収色素である色素（Ａ）と樹脂とを含む樹脂膜を含み、
前記色素（Ａ）は、前記色素（Ａ）を前記樹脂に溶解してアルカリガラス板上に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（ｉ－１）～（ｉ－４）を全て満たす光学フィルタ。
（ｉ－１）波長６００～８００ｎｍにおいて透過率が３０％となる最も短い波長をＩＲ３０ａとし、波長７００～１２００ｎｍにおいて透過率が３０％となる最も長い波長をＩＲ３０ｂとしたとき、
ＩＲ３０ａとＩＲ３０ｂとの差の絶対値が１７０ｎｍ以上
（ｉ－２）波長６００～８００ｎｍにおいて透過率が５０％となる最も短い波長をＩＲ５０ａとし、波長７００～１２００ｎｍにおいて透過率が５０％となる最も長い波長をＩＲ５０ｂとしたとき、
ＩＲ５０ａとＩＲ５０ｂとの差の絶対値が２００ｎｍ以上
（ｉ－３）波長４４０ｎｍにおける吸光度Ａ
４４０
と波長７００ｎｍにおける吸光度Ａ
７００
との関係がＡ
４４０
／Ａ
７００
≦０．１４
（ｉ－４）波長４９０ｎｍにおける吸光度Ａ
４９０
と波長７００ｎｍにおける吸光度Ａ
７００
との関係がＡ
４９０
／Ａ
７００
≦０．１０
【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近赤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、化合物６のジクロロメタン中の分光透過率曲線およびシクロオレフィン樹脂中の分光透過率曲線を示す図である。
図６は例３－１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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