JP6232161B1 - 光学フィルタ - Google Patents

Abstract

【課題】所望の光学性能を簡素な構成で発揮できる光学フィルタを提供する。【解決手段】光学フィルタ（１ａ）は、ＵＶ‐ＩＲ吸収層を備え、０°の入射角度で波長３００ｎｍ〜１２００ｎｍの光を入射させたときに、下記（ｉ）〜（ｖ）の特性を有する。（ｉ）波長４５０ｎｍ〜６００ｎｍにおいて７８％以上の平均透過率、（ii）波長７５０ｎｍ〜１０８０ｎｍにおいて１％以下の分光透過率、（iii）波長３００ｎｍ〜３５０ｎｍにおいて１％以下の分光透過率、（iv）波長６００ｎｍ〜７５０ｎｍにおいて波長の増加に伴い減少する分光透過率及び波長６２０ｎｍ〜６８０ｎｍの範囲内に存在する第一ＩＲカットオフ波長、並びに（ｖ）波長３５０ｎｍ〜４５０ｎｍにおいて波長の増加に伴い増加する分光透過率及び波長３８０ｎｍ〜４３０ｎｍの範囲内に存在する第一ＵＶカットオフ波長【選択図】図１Ａ

Description

本発明は、光学フィルタに関する。

ＣＣＤ（Charge Coupled Device）又はＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）等の撮像素子を用いた撮像装置において、良好な色再現性を有する画像を得るために様々な光学フィルタが撮像素子の前面に配置されている。一般的に、撮像素子は紫外線領域から赤外線領域に至る広い波長範囲で分光感度を有する。一方、人間の視感度は可視光の領域にのみに存在する。このため、撮像装置における撮像素子の分光感度を人間の視感度に近づけるために、撮像素子の前面に赤外線又は紫外線を遮蔽する光学フィルタを配置する技術が知られている。

光学フィルタとしては、誘電体多層膜を有する光学フィルタのように光の反射を利用する光学フィルタと、所定の波長の光を吸収可能な光吸収剤を含有している膜を有する光学フィルタのように光の吸収を利用する光学フィルタとがある。後者は、入射光の入射角度に対して変動しにくい分光特性を有する点で望ましい。

例えば、特許文献１には、近赤外線吸収剤及び樹脂から形成される近赤外線吸収フィルタが記載されている。近赤外線吸収剤は、所定のホスホン酸化合物と、所定のリン酸エステル化合物と、銅塩とから得られる。所定のホスホン酸化合物は、リン原子Ｐに結合した−ＣＨ₂ＣＨ₂−Ｒ¹¹で表される一価の基Ｒ¹を有する。Ｒ¹¹は水素原子、炭素数１〜２０のアルキル基、又は炭素数１〜２０のフッ素化アルキル基である。

特開２０１１−２０３４６７号公報

特許文献１に記載の近赤外線吸収フィルタは、波長８００ｎｍ〜１２００ｎｍにおける光を有効に吸収できているものの、波長３５０ｎｍ〜４００ｎｍ及び波長６５０ｎｍ〜８００ｎｍにおいて望ましい光吸収特性を有しているとは言い難い。そこで、本発明は、特許文献１に記載の近赤外線吸収フィルタのみでは実現困難な所望の光学性能を簡素な構成で発揮できる光学フィルタを提供する。

本発明は、
赤外線及び紫外線を吸収可能なＵＶ‐ＩＲ吸収層を備え、
０°の入射角度で波長３００ｎｍ〜１２００ｎｍの光を入射させたときに、
（ｉ）波長４５０ｎｍ〜６００ｎｍにおいて７８％以上の平均透過率を有し、
（ii）波長７５０ｎｍ〜１０８０ｎｍにおいて１％以下の分光透過率を有し、
（iii）波長３００ｎｍ〜３５０ｎｍにおいて１％以下の分光透過率を有し、
（iv）波長６００ｎｍ〜７５０ｎｍにおいて波長の増加に伴い減少する分光透過率を有するとともに、波長６００ｎｍ〜７５０ｎｍにおいて分光透過率が５０％を示す第一ＩＲカットオフ波長が波長６２０ｎｍ〜６８０ｎｍの範囲内に存在し、
（ｖ）波長３５０ｎｍ〜４５０ｎｍにおいて波長の増加に伴い増加する分光透過率を有するとともに、波長３５０ｎｍ〜４５０ｎｍにおいて分光透過率が５０％を示す第一ＵＶカットオフ波長が波長３８０ｎｍ〜４３０ｎｍの範囲内に存在する、
光学フィルタを提供する。

上記の光学フィルタは、所望の光学性能を簡素な構成で発揮できる。

図１Ａは、本発明の光学フィルタの一例を示す断面図である。 図１Ｂは、本発明の光学フィルタの別の一例を示す断面図である。 図１Ｃは、本発明の光学フィルタのさらに別の一例を示す断面図である。 図１Ｄは、本発明の光学フィルタのさらに別の一例を示す断面図である。 図１Ｅは、本発明の光学フィルタのさらに別の一例を示す断面図である。 図１Ｆは、本発明の光学フィルタのさらに別の一例を示す断面図である。 図２は、本発明の光学フィルタを備えたカメラモジュールの一例を示す断面図である。 図３は、実施例１に係る光学フィルタの透過率スペクトルである。 図４は、実施例２に係る光学フィルタの透過率スペクトルである。 図５は、実施例１６に係る光学フィルタの透過率スペクトルである。 図６は、実施例１７に係る光学フィルタの透過率スペクトルである。 図７は、実施例１８に係る光学フィルタの透過率スペクトルである。 図８Ａは、実施例２１で用いた赤外線吸収ガラス基板の透過率スペクトルである。 図８Ｂは、実施例２１に係る光学フィルタの透過率スペクトルである。 図９は、実施例２２に係る光学フィルタの透過率スペクトルである。 図１０は、実施例２３に係る光学フィルタの透過率スペクトルである。 図１１は、実施例２４に係る光学フィルタの透過率スペクトルである。 図１２は、実施例３８に係る光学フィルタの透過率スペクトルである。

以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。なお、以下の説明は、本発明の一例に関するものであり、本発明はこれらによって限定されるものではない。

光学フィルタは、波長４５０ｎｍ〜６００ｎｍの光を透過させ、かつ、波長３００ｎｍ〜４００ｎｍ及び波長６５０ｎｍ〜１１００ｎｍの光をカットする特性を有することが望ましい場合がある。しかし、例えば、特許文献１に記載の光学フィルタは、波長３５０ｎｍ〜４００ｎｍ及び波長６５０ｎｍ〜８００ｎｍにおいて十分な光吸収特性を有しておらず、波長３５０ｎｍ〜４００ｎｍの光及び波長６５０ｎｍ〜８００ｎｍの光をカットするために、別の光吸収層又は光反射膜を必要とする。このように、簡素な構成（例えば、単一の層）で上記の望ましい特性を有する光学フィルタを実現することは容易なことではない。実際に、本発明者は、簡素な構成で上記の望ましい特性を有する光学フィルタを実現するために試行錯誤を何度も重ねた。その結果、本発明者は、ついに本発明に係る光学フィルタを案出した。

図１Ａに示す通り、光学フィルタ１ａは、ＵＶ‐ＩＲ吸収層１０を備えている。ＵＶ‐ＩＲ吸収層１０は、赤外線及び紫外線を吸収可能な層である。光学フィルタ１ａは、０°の入射角度で波長３００ｎｍ〜１２００ｎｍの光を入射させたときに、下記（ｉ）〜（ｖ）の光学性能を発揮する。
（ｉ）波長４５０ｎｍ〜６００ｎｍにおいて７８％以上の平均透過率
（ii）波長７５０ｎｍ〜１０８０ｎｍにおいて１％以下の分光透過率
（iii）波長３００ｎｍ〜３５０ｎｍにおいて１％以下の分光透過率
（iv）波長６００ｎｍ〜７５０ｎｍにおいて波長の増加に伴い減少する分光透過率及び波長６２０ｎｍ〜６８０ｎｍの範囲内に存在する第一ＩＲカットオフ波長
（ｖ）波長３５０ｎｍ〜４５０ｎｍにおいて波長の増加に伴い増加する分光透過率及び波長３８０ｎｍ〜４３０ｎｍの範囲内に存在する第一ＵＶカットオフ波長

本明細書において、「分光透過率」とは、特定の波長の入射光が試料等の物体に入射するときの透過率であり、「平均透過率」とは、所定の波長範囲内の分光透過率の平均値であり、「最大透過率」とは、所定の波長範囲内の分光透過率の最大値である。また、本明細書において、「透過率スペクトル」とは所定の波長範囲内の各波長における分光透過率を波長の順に並べたものである。

本明細書において、「ＩＲカットオフ波長」とは、光学フィルタに波長３００ｎｍ〜１２００ｎｍの光を、所定の入射角度で入射させたときに、６００ｎｍ以上の波長範囲において５０％の分光透過率を示す波長を意味する。「第一ＩＲカットオフ波長」は、０°の入射角度で光学フィルタに光を入射させたときのＩＲカットオフ波長である。また、「ＵＶカットオフ波長」とは、光学フィルタに波長３００ｎｍ〜１２００ｎｍの光を、所定の入射角度で入射させたときに、４５０ｎｍ以下の波長範囲において、５０％の分光透過率を示す波長を意味する。「第一ＵＶカットオフ波長」は、０°の入射角度で光学フィルタに光を入射させたときのＵＶカットオフ波長である。

光学フィルタ１ａが上記の（ｉ）〜（ｖ）の光学性能を発揮することにより、光学フィルタ１ａにおいて波長４５０ｎｍ〜６００ｎｍの光の透過量が多く、かつ、波長３００ｎｍ〜４００ｎｍ及び波長６５０ｎｍ〜１１００ｎｍの光を効果的にカットできる。このため、光学フィルタ１ａの透過スペクトルは、特許文献１に記載の近赤外線吸収フィルタの透過スペクトルに比べて、人間の視感度により適合している。しかも、光学フィルタ１ａは、ＵＶ‐ＩＲ吸収層１０以外の層を備えていなくても、上記の（ｉ）〜（ｖ）の光学性能を発揮できる。

上記（ｉ）に関し、光学フィルタ１ａは、波長４５０ｎｍ〜６００ｎｍにおいて、望ましくは８０％以上の平均透過率を有し、より望ましくは８２％以上の平均透過率を有する。

上記（iii）に関し、光学フィルタ１ａは、望ましくは、波長３００ｎｍ〜３６０ｎｍにおいて１％以下の分光透過率を有する。これにより、光学フィルタ１ａは、紫外線領域の光をより効果的にカットできる。

上記（iv）に関し、第一ＩＲカットオフ波長（５０％の分光透過率を示す波長）は、望ましくは、波長６３０ｎｍ〜６５０ｎｍの範囲内に存在する。これにより、光学フィルタ１ａの透過スペクトルが人間の視感度により適合する。

上記（ｖ）に関し、第一ＵＶカットオフ波長（５０％の分光透過率を示す波長）は、望ましくは、波長３９０ｎｍ〜４２０ｎｍの範囲内に存在する。これにより、光学フィルタ１ａの透過スペクトルが人間の視感度により適合する。

光学フィルタ１ａは、望ましくは、０°の入射角度で波長３００ｎｍ〜１２００ｎｍの光を入射させたときに、下記（vi）の光学性能を発揮する。これにより、比較的長い波長（波長１０００〜１１００ｎｍ）を有する赤外線を遮蔽することができる。従来、この波長の光をカットするためには誘電体多層膜からなる光反射膜が用いられることが多い。しかし、光学フィルタ１ａによれば、このような誘電体多層膜を用いなくともこの波長の光を効果的にカットできる。誘電体多層膜からなる光反射膜が必要であったとしても、光反射膜に要求される反射性能のレベルを低くできるので、光反射膜における誘電体の積層数を低減でき、光反射膜の形成に要するコストを低減できる。
（vi）波長１０００〜１１００ｎｍにおいて３％以下の分光透過率

光学フィルタ１ａは、望ましくは、０°の入射角度で波長３００ｎｍ〜１２００ｎｍの光を入射させたときに、下記（vii）の光学性能を発揮する。この場合、より長い波長（１１００〜１２００ｎｍ）を有する赤外線をカットできる。これにより、誘電体多層膜を用いなくとも又は誘電体多層膜における誘電体の積層数が少なくても、光学フィルタ１ａがこの波長の光を効果的にカットできる。
（vii）波長１１００〜１２００ｎｍにおいて１５％以下の分光透過率

例えば、光学フィルタ１ａにおいて、第二ＩＲカットオフ波長と、第一ＩＲカットオフ波長との差の絶対値が１０ｎｍ以下である（光学性能（viii））。第二ＩＲカットオフ波長は、光学フィルタ１ａに４０°の入射角度で波長３００ｎｍ〜１２００ｎｍの光を入射させたときのＩＲカットオフ波長である。この場合、光学フィルタ１ａの第一ＩＲカットオフ波長付近の透過率特性は、光学フィルタ１ａに入射する光の入射角度に対して変動しにくい。その結果、光学フィルタ１ａが撮像素子の前方に配置された撮像装置によって得られた画像の中心部及び周辺部において異なる色味が発生することを抑制できる。

光学フィルタ１ａにおいて、第二ＩＲカットオフ波長と、第一ＩＲカットオフ波長との差の絶対値は、望ましくは５ｎｍ以下である。

例えば、光学フィルタ１ａにおいて、第三ＩＲカットオフ波長と、第一ＩＲカットオフ波長との差の絶対値が１５ｎｍ以下である（光学性能（ix））。第三ＩＲカットオフ波長は、光学フィルタ１ａに５０°の入射角度で波長３００ｎｍ〜１２００ｎｍの光を入射させたときのＩＲカットオフ波長である。この場合、光学フィルタ１ａに入射する光の入射角度が大きく変化しても、光学フィルタ１ａの第一ＩＲカットオフ波長付近の透過率特性の変化を抑制できる。その結果、広い画角で撮像可能な撮像装置の撮像素子の前方に光学フィルタ１ａを配置しても、良質な画像が得られやすい。

例えば、光学フィルタ１ａにおいて、第四ＩＲカットオフ波長と、第一ＩＲカットオフ波長との差の絶対値が２０ｎｍ以下である。第四ＩＲカットオフ波長は、光学フィルタ１ａに６０°の入射角度で波長３００ｎｍ〜１２００ｎｍの光を入射させたときのＩＲカットオフ波長である。この場合、広い画角で撮像可能な撮像装置の撮像素子の前方に光学フィルタ１ａを配置しても、良質な画像が得られやすい。

例えば、光学フィルタ１ａにおいて、第二ＵＶカットオフ波長と、第一ＵＶカットオフ波長との差の絶対値が１０ｎｍ以下である（光学性能（ｘ））。第二ＵＶカットオフ波長は、光学フィルタ１ａに４０°の入射角度で波長３００ｎｍ〜１２００ｎｍの光を入射させたときのＵＶカットオフ波長である。この場合、光学フィルタ１ａの第一ＵＶカットオフ波長付近の透過率特性は、光学フィルタ１ａに入射する光の入射角度に対して変動しにくい。その結果、光学フィルタ１ａが撮像素子の前方に配置された撮像装置によって得られた画像の中心部及び周辺部において異なる色味が発生することを抑制できる。

光学フィルタ１ａにおいて、第二ＵＶカットオフ波長と、第一ＵＶカットオフ波長との差の絶対値は、望ましくは５ｎｍ以下である。

例えば、光学フィルタ１ａにおいて、第三ＵＶカットオフ波長と、第一ＵＶカットオフ波長との差の絶対値が１５ｎｍ以下である（光学性能（xi））。第三ＵＶカットオフ波長は、光学フィルタ１ａに５０°の入射角度で波長３００ｎｍ〜１２００ｎｍの光を入射させたときのＵＶカットオフ波長である。この場合、光学フィルタ１ａに入射する光の入射角度が大きく変化しても、光学フィルタ１ａの第一ＵＶカットオフ波長付近の透過率特性の変化を抑制できる。その結果、広い画角で撮像可能な撮像装置の撮像素子の前方に光学フィルタ１ａを配置しても、良質な画像が得られやすい。

例えば、光学フィルタ１ａにおいて、第四ＵＶカットオフ波長と、第一ＵＶカットオフ波長との差の絶対値が２０ｎｍ以下である。第四ＵＶカットオフ波長は、光学フィルタ１ａに６０°の入射角度で波長３００ｎｍ〜１２００ｎｍの光を入射させたときのＵＶカットオフ波長である。この場合、広い画角で撮像可能な撮像装置の撮像素子の前方に光学フィルタ１ａを配置しても、良質な画像が得られやすい。

光学フィルタ１ａは、望ましくは、０°の入射角度で波長３００ｎｍ〜１２００ｎｍの光を入射させたときに、下記（xii）の光学性能を発揮する。
（xii）波長８００〜９５０ｎｍにおいて０.５％以下の分光透過率、より望ましくは０．１％以下の分光透過率

光学フィルタ１ａは、望ましくは、０°の入射角度で波長３００ｎｍ〜１２００ｎｍの光を入射させたときに、下記（xiii）の光学性能をさらに発揮する。
（xiii）波長８００〜１０００ｎｍにおいて０.５％以下の分光透過率、より望ましくは０．１％以下の分光透過率

撮像装置に使用されているＲＧＢに対応した各カラーフィルタは、各ＲＧＢに対応した波長範囲の光を透過させるだけではなく波長８００ｎｍ以上の光をも透過させることがある。このため、撮像装置に用いられる赤外線カットフィルタの上記の波長範囲における分光透過率がある程度低くないと、上記の波長範囲の光が撮像素子の画素に入射し、その画素から信号が出力されてしまう。このような撮像装置を用いてデジタル画像を取得した場合に、可視光領域の光量が十分に強いときは、低光量の赤外線がカラーフィルタを透過して撮像素子の画素が受光しても得られたデジタル画像に大きな影響は出ない。しかし、可視光領域の光量が小さいとき又は画像の暗部においては、そのような赤外線の影響を受けやすくなり、ときには青系又は赤系などの色味がそれらの画像に混ざることがある。

このように、ＣＭＯＳ及びＣＣＤなどの撮像素子とともに用いられているカラーフィルタは、波長８００〜９５０ｎｍまたは８００〜１０００ｎｍの範囲における光を透過させる場合がある。光学フィルタ１ａが上記の（xii）及び（xiii）の光学性能を有することにより、このような画像の不具合を防止できる。

ＵＶ‐ＩＲ吸収層１０は、上記（ｉ）〜（ｖ）の光学性能を光学フィルタ１ａが発揮できるように、赤外線及び紫外線を吸収する限り特に制限されないが、例えば、ホスホン酸と銅イオンとによって形成されたＵＶ‐ＩＲ吸収剤を含んでいる。

ＵＶ‐ＩＲ吸収層１０がホスホン酸と銅イオンとによって形成されたＵＶ‐ＩＲ吸収剤を含む場合、そのホスホン酸は、例えば、アリール基を有する第一ホスホン酸を含む。第一ホスホン酸においてアリール基はリン原子に結合している。これにより、光学フィルタ１ａが上記（ｉ）〜（ｖ）の光学性能を発揮しやすい。

第一ホスホン酸が有するアリール基は、例えば、フェニル基、ベンジル基、トルイル基、ニトロフェニル基、ヒドロキシフェニル基、フェニル基における少なくとも１つの水素原子がハロゲン原子に置換されているハロゲン化フェニル基、又はベンジル基のベンゼン環における少なくとも１つの水素原子がハロゲン原子に置換されているハロゲン化ベンジル基である。望ましくは、第一ホスホン酸は、その一部において、ハロゲン化フェニル基を有する。この場合、より確実に、光学フィルタ１ａが上記（ｉ）〜（ｖ）の光学性能を発揮しやすい。

ＵＶ‐ＩＲ吸収層１０がホスホン酸と銅イオンとによって形成されたＵＶ‐ＩＲ吸収剤を含む場合、そのホスホン酸は、望ましくは、アルキル基を有する第二ホスホン酸をさらに含む。第二ホスホン酸において、アルキル基はリン原子に結合している。

第二ホスホン酸が有するアルキル基は、例えば、６個以下の炭素原子を有するアルキル基である。このアルキル基は、直鎖及び分岐鎖のいずれを有していてもよい。

ＵＶ‐ＩＲ吸収層１０がホスホン酸と銅イオンとによって形成されたＵＶ‐ＩＲ吸収剤を含む場合、ＵＶ‐ＩＲ吸収層１０は、望ましくは、ＵＶ‐ＩＲ吸収剤を分散させるリン酸エステルと、マトリクス樹脂とをさらに含む。

ＵＶ‐ＩＲ吸収層１０に含有されているリン酸エステルは、ＵＶ‐ＩＲ吸収剤を適切に分散できる限り特に制限されないが、例えば、下記式（ｃ１）で表されるリン酸ジエステル及び下記式（ｃ２）で表されるリン酸モノエステルの少なくとも一方を含む。下記式（ｃ１）及び下記式（ｃ２）において、Ｒ₂₁、Ｒ₂₂、及びＲ₃は、それぞれ、−（ＣＨ₂ＣＨ₂Ｏ）_nＲ₄で表される１価の官能基であり、ｎは、１〜２５の整数であり、Ｒ₄は、炭素数６〜２５のアルキル基を示す。Ｒ₂₁、Ｒ₂₂、及びＲ₃は、互いに同一又は異なる種類の官能基である。

リン酸エステルは、特に制限されないが、例えば、プライサーフＡ２０８Ｎ：ポリオキシエチレンアルキル（Ｃ１２、Ｃ１３）エーテルリン酸エステル、プライサーフＡ２０８Ｆ：ポリオキシエチレンアルキル（Ｃ８）エーテルリン酸エステル、プライサーフＡ２０８Ｂ：ポリオキシエチレンラウリルエーテルリン酸エステル、プライサーフＡ２１９Ｂ：ポリオキシエチレンラウリルエーテルリン酸エステル、プライサーフＡＬ：ポリオキシエチレンスチレン化フェニルエーテルリン酸エステル、プライサーフＡ２１２Ｃ：ポリオキシエチレントリデシルエーテルリン酸エステル、又はプライサーフＡ２１５Ｃ：ポリオキシエチレントリデシルエーテルリン酸エステルであり得る。これらはいずれも第一工業製薬社製の製品である。また、リン酸エステルは、ＮＩＫＫＯＬ ＤＤＰ−２：ポリオキシエチレンアルキルエーテルリン酸エステル、ＮＩＫＫＯＬ ＤＤＰ−４：ポリオキシエチレンアルキルエーテルリン酸エステル、又はＮＩＫＫＯＬ ＤＤＰ−６：ポリオキシエチレンアルキルエーテルリン酸エステルであり得る。これらは、いずれも日光ケミカルズ社製の製品である。

ＵＶ‐ＩＲ吸収層１０に含まれるマトリクス樹脂は、例えば、ＵＶ‐ＩＲ吸収剤を分散させることができ、熱硬化又は紫外線硬化が可能な樹脂である。さらに、マトリクス樹脂として、その樹脂によって０．１ｍｍの樹脂層を形成した場合に、その樹脂層の波長３５０ｎｍ〜９００ｎｍに対する透過率が例えば７０％以上であり、望ましくは７５％以上であり、より望ましくは８０％以上である樹脂を用いることができる。ホスホン酸の含有量は、例えば、マトリクス樹脂１００質量部に対して３〜１８０質量部である。

ＵＶ‐ＩＲ吸収層１０に含まれるマトリクス樹脂は、上記の特性を満足する限り特に限定されないが、例えば（ポリ）オレフィン樹脂、ポリイミド樹脂、ポリビニルブチラール樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリアミド樹脂、ポリサルホン樹脂、ポリエーテルサルホン樹脂、ポリアミドイミド樹脂、（変性）アクリル樹脂、エポキシ樹脂、又はシリコーン樹脂である。マトリクス樹脂は、フェニル基等のアリール基を含んでいてもよく、望ましくはフェニル基等のアリール基を含んでいるシリコーン樹脂である。ＵＶ‐ＩＲ吸収層１０が硬い（リジッドである）と、そのＵＶ‐ＩＲ吸収層１０の厚みが増すにつれて、光学フィルタ１ａの製造工程中に硬化収縮によりクラックが生じやすい。マトリクス樹脂がアリール基を含むシリコーン樹脂であるとＵＶ‐ＩＲ吸収層１０が良好な耐クラック性を有しやすい。また、アリール基を含むシリコーン樹脂を用いると、上記のホスホン酸と銅イオンとによって形成されたＵＶ‐ＩＲ吸収剤を含有する場合にＵＶ‐ＩＲ吸収剤が凝集しにくい。さらに、ＵＶ‐ＩＲ吸収層１０のマトリクス樹脂がアリール基を含むシリコーン樹脂である場合に、ＵＶ‐ＩＲ吸収層１０に含まれるリン酸エステルが式（ｃ１）又は式（ｃ２）で表されるリン酸エステルのようにオキシアルキル基等の柔軟性を有する直鎖有機官能基を有することが望ましい。なぜなら、上記のホスホン酸と、アリール基を含むシリコーン樹脂と、オキシアルキル基等の直鎖有機官能基を有するリン酸エステルとの組合せに基づく相互作用により、ＵＶ‐ＩＲ吸収剤が凝集しにくく、かつ、ＵＶ‐ＩＲ吸収層に良好な剛性及び良好な柔軟性をもたらすことができるからである。マトリクス樹脂として使用されるシリコーン樹脂の具体例としては、ＫＲ−２５５、ＫＲ−３００、ＫＲ−２６２１−１、ＫＲ−２１１、ＫＲ−３１１、ＫＲ−２１６、ＫＲ−２１２、及びＫＲ−２５１を挙げることができる。これらはいずれも信越化学工業社製のシリコーン樹脂である。

図１Ａに示す通り、光学フィルタ１ａは、例えば透明誘電体基板２０をさらに備え、透明誘電体基板２０の一方の主面の少なくとも一部がＵＶ‐ＩＲ吸収層１０によって覆われている。透明誘電体基板２０は、４５０ｎｍ〜６００ｎｍにおいて高い平均透過率（例えば、８０％以上）を有する誘電体基板である限り、特に制限されない。場合によっては、透明誘電体基板２０は、紫外線領域又は赤外線領域に吸収能を有していてもよい。

透明誘電体基板２０は、例えば、ガラス製又は樹脂製である。透明誘電体基板２０がガラス製である場合、そのガラスは、例えば、Ｄ２６３等のホウケイ酸ガラス、ソーダ石灰ガラス（青板）、Ｂ２７０等の白板ガラス、無アルカリガラス、又は銅を含有しているリン酸塩ガラス若しくは銅を含有しているフツリン酸塩ガラス等の赤外線吸収性ガラスである。透明誘電体基板２０が、銅を含有しているリン酸塩ガラス又は銅を含有しているフツリン酸塩ガラス等の赤外線吸収性ガラスである場合、透明誘電体基板２０が有する赤外線吸収性能とＵＶ‐ＩＲ吸収層１０が有する赤外線吸収性能との組み合わせによって光学フィルタ１ａに必要な赤外線吸収性能を実現できる。このため、ＵＶ‐ＩＲ吸収層１０に要求される赤外線吸収性能のレベルを下げることができる。このような赤外線吸収性ガラスは、例えば、ショット社製のＢＧ−６０、ＢＧ−６１、ＢＧ−６２、ＢＧ−６３、若しくはＢＧ−６７であり、日本電気硝子社製の５００ＥＸＬであり、又はＨＯＹＡ社製のＣＭ５０００、ＣＭ５００、Ｃ５０００、若しくはＣ５００Ｓである。また、赤外線吸収性ガラスは紫外線吸収特性を有していてもよい。

透明誘電体基板２０は、酸化マグネシウム、サファイア、又は石英などの透明性を有する結晶性の基板であってもよい。例えば、サファイアは高硬度であるので、傷がつきにくい。このため、板状のサファイアは、耐擦傷性の保護材料（プロテクトフィルタ）として、スマートフォン及び携帯電話等の携帯端末に備えられているカメラモジュール又はレンズの前面に配置される場合がある。このような板状のサファイア上にＵＶ‐ＩＲ吸収層１０が形成されることにより、カメラモジュール及びレンズの保護とともに、紫外線又は赤外線を遮蔽できる。これにより、紫外線又は赤外線の遮蔽性を備える光学フィルタをＣＣＤやＣＭＯＳなどの撮像素子の周辺又はカメラモジュールの内部に配置する必要がなくなる。このため、板状のサファイア上にＵＶ‐ＩＲ吸収層１０を形成すれば、カメラモジュールの低背位化に貢献できる。

透明誘電体基板２０が、樹脂製である場合、その樹脂は、例えば、（ポリ）オレフィン樹脂、ポリイミド樹脂、ポリビニルブチラール樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリアミド樹脂、ポリサルホン樹脂、ポリエーテルサルホン樹脂、ポリアミドイミド樹脂、（変性）アクリル樹脂、エポキシ樹脂、又はシリコーン樹脂である。

図１Ａに示す通り、光学フィルタ１ａにおいて、例えば、ＵＶ‐ＩＲ吸収層１０は、単一の層として形成されている。この場合、光学フィルタ１ａの構造が簡素である。

光学フィルタ１ａは、例えば、ＵＶ‐ＩＲ吸収層１０を形成するための組成物（ＵＶ‐ＩＲ吸収性組成物）を透明誘電体基板２０の一方の主面に塗布して塗膜を形成し、その塗膜を乾燥させることによって製造できる。ＵＶ‐ＩＲ吸収層１０が、ホスホン酸と銅イオンとによって形成されたＵＶ‐ＩＲ吸収剤を含む場合を例に、ＵＶ‐ＩＲ吸収性組成物の調製方法及び光学フィルタ１ａの製造方法を説明する。

まず、ＵＶ‐ＩＲ吸収性組成物の調製方法の一例を説明する。酢酸銅一水和物などの銅塩をテトラヒドロフラン（ＴＨＦ）などの所定の溶媒に添加して撹拌し、銅塩の溶液を得る。次に、この銅塩の溶液に、式（ｃ１）で表されるリン酸ジエステル又は式（ｃ２）で表されるリン酸モノエステルなどのリン酸エステル化合物を加えて撹拌し、Ａ液を調製する。また、第一ホスホン酸をＴＨＦなどの所定の溶媒に加えて撹拌し、Ｂ液を調製する。第一ホスホン酸として複数種類のホスホン酸を用いる場合、ホスホン酸をＴＨＦなどの所定の溶媒に加えたうえで撹拌して、ホスホン酸の種類ごとに調製した複数の予備液を混合してＢ液を調製してもよい。望ましくは、Ｂ液の調製においてアルコキシシランモノマーが加えられる。

ＵＶ‐ＩＲ吸収性組成物にアルコキシシランモノマーが加えられると、ＵＶ‐ＩＲ吸収剤の粒子同士が凝集することを防止できるので、リン酸エステルの含有量を低減しても、ＵＶ‐ＩＲ吸収性組成物においてＵＶ‐ＩＲ吸収剤が良好に分散する。また、ＵＶ‐ＩＲ吸収性組成物を用いて光学フィルタ１ａを製造する場合に、アルコキシシランモノマーの加水分解反応及び縮重合反応が十分に起こるように処理することにより、シロキサン結合(−Ｓｉ−Ｏ−Ｓｉ−)が形成され、光学フィルタ１ａが良好な耐湿性を有する。加えて、光学フィルタ１ａが良好な耐熱性を有する。なぜなら、シロキサン結合は、−Ｃ−Ｃ−結合及び−Ｃ−Ｏ−結合等の結合よりも結合エネルギーが高く化学的に安定しており、耐熱性及び耐湿性に優れているからである。

次に、Ａ液を撹拌しながら、Ａ液にＢ液を加えて所定時間撹拌する。次に、この溶液にトルエンなどの所定の溶媒を加えて撹拌し、Ｃ液を得る。次に、Ｃ液を加温しながら所定時間脱溶媒処理を行って、Ｄ液を得る。これにより、ＴＨＦなどの溶媒及び酢酸（沸点：約１１８℃）などの銅塩の解離により発生する成分が除去され、第一ホスホン酸と銅イオンとによってＵＶ‐ＩＲ吸収剤が生成される。Ｃ液を加温する温度は、銅塩から解離した除去されるべき成分の沸点に基づいて定められている。なお、脱溶媒処理においては、Ｃ液を得るために用いたトルエン（沸点：約１１０℃）などの溶媒も揮発する。この溶媒は、ＵＶ‐ＩＲ吸収性組成物においてある程度残留していることが望ましいので、この観点から溶媒の添加量及び脱溶媒処理の時間が定められているとよい。なお、Ｃ液を得るためにトルエンに代えてｏ‐キシレン（沸点：約１４４℃）を用いることもできる。この場合、ｏ‐キシレンの沸点はトルエンの沸点よりも高いので、添加量をトルエンの添加量の４分の１程度に低減できる。

ＵＶ‐ＩＲ吸収性組成物が第二ホスホン酸をさらに含んでいる場合、例えば、以下のようにしてＨ液がさらに調製される。まず、酢酸銅一水和物などの銅塩をテトラヒドロフラン（ＴＨＦ）などの所定の溶媒に添加して撹拌し、銅塩の溶液を得る。次に、この銅塩の溶液に、式（ｃ１）で表されるリン酸ジエステル又は式（ｃ２）で表されるリン酸モノエステルなどのリン酸エステル化合物を加えて撹拌し、Ｅ液を調製する。また、第二ホスホン酸をＴＨＦなどの所定の溶媒に加えて撹拌し、Ｆ液を調製する。第二ホスホン酸として複数種類のホスホン酸を用いる場合、第二ホスホン酸をＴＨＦなどの所定の溶媒に加えたうえで撹拌して第二ホスホン酸の種類ごとに調製した複数の予備液を混合してＦ液を調製してもよい。Ｅ液を撹拌しながら、Ｅ液にＦ液を加えて所定時間撹拌する。次に、この溶液にトルエンなどの所定の溶媒を加えて撹拌し、Ｇ液を得る。次に、Ｇ液を加温しながら所定時間脱溶媒処理を行って、Ｈ液を得る。これにより、ＴＨＦなどの溶媒及び酢酸などの銅塩の解離により発生する成分が除去され、第二ホスホン酸と銅イオンとによって別のＵＶ‐ＩＲ吸収剤が生成される。Ｇ液を加温する温度はＣ液と同様に決定され、Ｇ液を得るための溶媒もＣ液と同様に決定される。

Ｄ液にシリコーン樹脂等のマトリクス樹脂を加えて撹拌してＵＶ‐ＩＲ吸収性組成物を調製できる。また、ＵＶ‐ＩＲ吸収性組成物が第二ホスホン酸と銅イオンとによって形成されたＵＶ‐ＩＲ吸収剤を含有している場合、Ｄ液にシリコーン樹脂等のマトリクス樹脂を加えて撹拌して得られたＩ液に、さらにＨ液を加えて撹拌することにより、ＵＶ‐ＩＲ吸収性組成物を調製できる。

ＵＶ‐ＩＲ吸収性組成物を透明誘電体基板２０の一方の主面に塗布して塗膜を形成する。例えば、液状のＵＶ‐ＩＲ吸収性組成物をスピンコーティング又はディスペンサによる塗布により、透明誘電体基板２０の一方の主面に塗布して塗膜を形成する。次に、この塗膜に対して所定の加熱処理を行って塗膜を硬化させる。例えば、５０℃〜２００℃の温度の環境にこの塗膜を曝す。必要に応じて、ＵＶ‐ＩＲ吸収性組成物に含有されているアルコキシシランモノマーを十分に加水分解させるために塗膜に加湿処理を施す。例えば、４０℃〜１００℃の温度及び４０％〜１００％の相対湿度の環境に硬化後の塗膜を曝す。これにより、シロキサン結合のくり返し構造(Ｓｉ−Ｏ)_nが形成される。このようにして、光学フィルタ１ａを製造できる。なお、一般的にはモノマーを含むアルコキシシランの加水分解及び縮重合反応においては、アルコキシシランと水とを液状組成物内に併存させてこれらの反応を行わせる場合がある。しかし、光学フィルタを作製するときに予めＵＶ‐ＩＲ吸収性組成物に水を添加しておくと、ＵＶ‐ＩＲ吸収層の形成の過程でリン酸エステル又はＵＶ‐ＩＲ吸収剤が劣化してしまい、ＵＶ‐ＩＲ吸収性能が低下したり、光学フィルタの耐久性を損ねたりする可能性がある。このため、所定の加熱処理により塗膜を硬化させた後に加湿処理を行うことが望ましい。

透明誘電体基板２０がガラス基板である場合、透明誘電体基板２０とＵＶ‐ＩＲ吸収層１０との付着性を向上させるために、シランカップリング剤を含む樹脂層を透明誘電体基板２０とＵＶ‐ＩＲ吸収層１０との間に形成してもよい。

＜変形例＞
光学フィルタ１ａは、様々な観点から変更可能である。例えば、光学フィルタ１ａは、図１Ｂ〜図１Ｆに示す光学フィルタ１ｂ〜１ｆにそれぞれ変更されてもよい。光学フィルタ１ｂ〜１ｆは、特に説明する場合を除き、光学フィルタ１ａと同様に構成されている。光学フィルタ１ａの構成要素と同一又は対応する光学フィルタ１ｂ〜１ｆの構成要素には同一の符号を付し、詳細な説明を省略する。光学フィルタ１ａに関する説明は、技術的に矛盾しない限り光学フィルタ１ｂ〜１ｆにも当てはまる。

図１Ｂに示す通り、本発明の別の一例に係る光学フィルタ１ｂは、透明誘電体基板２０の両方の主面上にＵＶ‐ＩＲ吸収層１０が形成されている。これにより、１つのＵＶ‐ＩＲ吸収層１０によってではなく、２つのＵＶ‐ＩＲ吸収層１０によって、光学フィルタ１ｂが上記の（ｉ）〜（ｖ）の光学性能を発揮できる。透明誘電体基板２０の両方の主面上におけるＵＶ‐ＩＲ吸収層１０の厚みは同一であってもよいし、異なっていてもよい。すなわち、光学フィルタ１ｂが所望の光学特性を得るために必要なＵＶ‐ＩＲ吸収層１０の厚みが均等に又は不均等に分配されるように、透明誘電体基板２０の両方の主面上にＵＶ‐ＩＲ吸収層１０が形成されている。これにより、透明誘電体基板２０の両方の主面上に形成された各ＵＶ‐ＩＲ吸収層１０の厚みが比較的小さい。これにより、塗膜の内部圧力が低くクラックの発生を防止できる。また、液状のＵＶ‐ＩＲ吸収性組成物を塗布する時間を短縮でき、ＵＶ‐ＩＲ吸収性組成物の塗膜を硬化させるための時間を短縮できる。透明誘電体基板２０が薄い場合、透明誘電体基板２０の一方の主面上のみにＵＶ‐ＩＲ吸収層１０を形成すると、ＵＶ‐ＩＲ吸収性組成物からＵＶ‐ＩＲ吸収層１０を形成する場合に生じる収縮に伴う応力によって、光学フィルタが反る可能性がある。しかし、透明誘電体基板２０の両方の主面上にＵＶ‐ＩＲ吸収層１０が形成されていることにより、透明誘電体基板２０が薄い場合でも、光学フィルタ１ｂにおいて反りが抑制される。この場合も、透明誘電体基板２０とＵＶ‐ＩＲ吸収層１０との付着性を向上させるために、シランカップリング剤を含む樹脂層を透明誘電体基板２０とＵＶ‐ＩＲ吸収層１０との間に形成してもよい。

図１Ｃに示す通り、本発明の別の一例に係る光学フィルタ１ｃは、反射防止膜３０を備えている。反射防止膜３０は、光学フィルタ１ｃと空気との界面をなすように形成された、可視光領域の光の反射を低減するための膜である。反射防止膜３０は、例えば、樹脂、酸化物、及びフッ化物等の誘電体によって形成された膜である。反射防止膜３０は、屈折率の異なる二種類以上の誘電体を積層して形成された多層膜であってもよい。特に、反射防止膜３０は、ＳｉＯ₂等の低屈折率材料とＴｉＯ₂又はＴａ₂Ｏ₅等の高屈折率材料とからなる誘電体多層膜であってもよい。この場合、光学フィルタ１ｃと空気との界面におけるフレネル反射が低減され、光学フィルタ１ｃの可視光領域の光量を増大させることができる。この場合も、透明誘電体基板２０とＵＶ‐ＩＲ吸収層１０との付着性を向上させるために、シランカップリング剤を含む樹脂層を透明誘電体基板２０とＵＶ‐ＩＲ吸収層１０との間に形成してもよい。場合によっては、反射防止膜３０の付着性を向上させるために、シランカップリング剤を含む樹脂層をＵＶ‐ＩＲ吸収層１０と反射防止膜３０との間に形成してもよい。反射防止膜３０は、光学フィルタ１ｃの両方の主面に配置されていてもよいし、片方の主面にのみ配置されていてもよい。

図１Ｄに示す通り、本発明の別の一例に係る光学フィルタ１ｄは、ＵＶ‐ＩＲ吸収層１０のみによって構成されている。光学フィルタ１ｄは、例えば、ガラス基板、樹脂基板、金属基板（例えば、スチール基板又はステンレス基板）等の所定の基板にＵＶ‐ＩＲ吸収性組成物を塗布して塗膜を形成し、この塗膜を硬化させた後に基板から剥離させることによって製造できる。光学フィルタ１ｄは、溶融成形法によって製造されてもよい。光学フィルタ１ｄは、透明誘電体基板２０を備えていないので薄い。このため、光学フィルタ１ｄは、撮像素子及び光学系の低背位化に貢献できる。

図１Ｅに示す通り、本発明の別の一例に係る光学フィルタ１ｅは、ＵＶ‐ＩＲ吸収層１０と、その両面に配置された一対の反射防止膜３０とを備えている。この場合、光学フィルタ１ｅは、撮像素子及び光学系の低背位化に貢献でき、かつ、光学フィルタ１ｄに比べて可視光領域の光量を増大させることができる。

図１Ｆに示す通り、本発明の別の一例に係る光学フィルタ１ｆは、ＵＶ‐ＩＲ吸収層１０と、その一方の主面に配置された、赤外線及び／又は紫外線を反射する反射膜４０とを備えている。反射膜４０は、例えば、アルミニウム等の金属を蒸着することにより形成された膜、又は、高屈折率材料からなる層と低屈折率材料からなる層とが交互に積層された誘電体多層膜である。高屈折率材料としてはＴｉＯ₂、ＺｒＯ₂、Ｔａ₂Ｏ₅、Ｎｂ₂Ｏ₅、ＺｎＯ、及びＩｎ₂Ｏ₃等の１．７〜２．５の屈折率を有する材料が用いられる。低屈折率材料としては、ＳｉＯ₂、Ａｌ₂Ｏ₃、及びＭｇＦ₂等の１．２〜１．６の屈折率を有する材料が用いられる。誘電体多層膜を形成する方法は、例えば、化学気相成長（ＣＶＤ）法、スパッタ法、又は真空蒸着法である。また、このような反射膜が光学フィルタの両方の主面をなすように形成されてもよい(図示省略)。光学フィルタの両方の主面に反射膜が形成されていると、光学フィルタの表裏両面で応力がバランスし、光学フィルタが反りにくいというメリットが得られる。

光学フィルタ１ａ〜１ｆは、それぞれ、必要に応じて、ＵＶ‐ＩＲ吸収層１０とは別に、赤外線吸収膜（図示省略）を備えるように変更されてもよい。赤外線吸収膜は、例えば、シアニン系、フタロシアニン系、スクアリリウム系、ジインモニウム系、及びアゾ系等の有機系の赤外線吸収剤又は金属錯体からなる赤外線吸収剤を含有している。赤外線吸収膜は、例えば、これらの赤外線吸収剤から選ばれる１つ又は複数の赤外線吸収剤を含有している。この有機系の赤外線吸収剤は、吸収可能な光の波長範囲（吸収バンド）が小さく、特定の範囲の波長の光を吸収するのに適している。

光学フィルタ１ａ〜１ｆは、それぞれ、必要に応じて、ＵＶ‐ＩＲ吸収層１０とは別に、紫外線吸収膜（図示省略）を備えるように変更されてもよい。紫外線吸収膜は、例えば、ベンゾフェノン系、トリアジン系、インドール系、メロシアニン系、及びオキサゾール系等の紫外線吸収剤を含有している。紫外線吸収膜は、例えば、これらの紫外線吸収剤から選ばれる１つ又は複数の紫外線吸収剤を含有している。これらの紫外線吸収剤は、例えば３００ｎｍ〜３４０ｎｍ付近の紫外線を吸収し、吸収した波長よりも長い波長の光（蛍光）を発し、蛍光剤又は蛍光増白剤として機能するものも含まれうるが、紫外線吸収膜により、樹脂等の光学フィルタに使用されている材料の劣化をもたらす紫外線の入射を低減できる。

上記の赤外線吸収剤又は紫外線吸収剤は、樹脂製の透明誘電体基板２０に予め含有させてもよい。赤外線吸収膜や紫外線吸収膜は、例えば、赤外線吸収剤又は紫外線吸収剤を含有している樹脂を成膜することによって形成できる。この場合、樹脂は、赤外線吸収剤又は紫外線吸収剤を適切に溶解又は分散させることができ、かつ、透明であることが必要である。このような樹脂として、（ポリ）オレフィン樹脂、ポリイミド樹脂、ポリビニルブチラール樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリアミド樹脂、ポリサルホン樹脂、ポリエーテルサルホン樹脂、ポリアミドイミド樹脂、（変性）アクリル樹脂、エポキシ樹脂、及びシリコーン樹脂を例示できる。

光学フィルタ１ａ〜１ｆは、それぞれ、必要に応じて、赤外線及び／又は紫外線を反射する反射膜をさらに備えるように変更されてもよい。このような反射膜としては、例えば、アルミニウム等の金属を蒸着することにより形成された膜、又は、高屈折率材料からなる層と低屈折率材料からなる層とが交互に積層された誘電体多層膜を用いることができる。このような反射膜は光学フィルタの両方の主面をなすように形成されてもよく、光学フィルタの片方の主面をなすように形成されてもよい。前者のように反射膜が形成されていると、光学フィルタの表裏両面で応力がバランスし、光学フィルタが反りにくい。反射膜が誘電体多層膜である場合、例えば、高屈折率材料としてはＴｉＯ₂、ＺｒＯ₂、Ｔａ₂Ｏ₅、Ｎｂ₂Ｏ₅、ＺｎＯ、及びＩｎ₂Ｏ₃等の１．７〜２．５の屈折率を有する材料が用いられ、低屈折率材料としてはＳｉＯ₂、Ａｌ₂Ｏ₃、及びＭｇＦ₂等の１．２〜１．６の屈折率を有する材料が用いられる。誘電体多層膜を形成する方法は、例えば、化学気相成長（ＣＶＤ）法、スパッタ法、又は真空蒸着法である。

光学フィルタ１ａ〜１ｆは、例えば、撮像装置における撮像素子の分光感度を人間の視感度に近づけるために、撮像装置の内部のＣＣＤ又はＣＭＯＳ等の撮像素子の前面（被写体に近い側）に配置される。

また、図２に示す通り、例えば、光学フィルタ１ａを用いたカメラモジュール１００を提供できる。カメラモジュール１００は、光学フィルタ１ａに加え、例えば、レンズ系２、ローパスフィルタ３、撮像素子４、回路基板５、光学フィルタ支持筐体７、及び光学系筐体８を備えている。光学フィルタ１ａの周縁は、例えば、光学フィルタ支持筐体７の中央に形成された開口に接する環状の凹部に嵌められている。光学フィルタ支持筐体７は、光学系筐体８に固定されている。光学系筐体８の内部には、レンズ系２、ローパスフィルタ３、及び撮像素子４が光軸に沿ってこの順番で配置されている。撮像素子４は、例えば、ＣＣＤ又はＣＭＯＳである。被写体からの光は、光学フィルタ１ａによって、紫外線及び赤外線がカットされた後、レンズ系２によって集光され、さらにローパスフィルタ３を通過して撮像素子４に入る。撮像素子４によって生成された電気信号は回路基板５によってカメラモジュール１００の外部に送られる。

カメラモジュール１００において、光学フィルタ１ａはレンズ系２を保護するカバー（プロテクトフィルタ）としての機能も果たしている。この場合、望ましくは、光学フィルタ１ａにおける透明誘電体基板２０としてサファイア基板が使用される。サファイア基板は高い耐擦傷性を有するので、例えばサファイア基板が外側（撮像素子４の側とは反対側）に配置されることが望ましい。これにより、光学フィルタ１ａは、外部からの接触等に対して高い耐擦傷性を有するとともに上記（ｉ）〜（ｖ）の光学性能（望ましくはさらに（vi）〜（xiii）の光学性能）を有する。これにより、撮像素子４の近くに赤外線又は紫外線をカットするための光学フィルタを配置する必要がなくなり、カメラモジュール１００を低背位化しやすい。なお、図２に示すカメラモジュール１００は、各部品の配置等を例示するための概略図であり、光学フィルタ１ａがプロテクトフィルタとして用いられる態様を説明するものである。光学フィルタ１ａがプロテクトフィルタとしての機能を果たす限り、光学フィルタ１ａを用いたカメラモジュールは、図２で表したものに限定されず、必要に応じて、ローパスフィルタ３は省略されてもよいし、他のフィルタを備えていてもよい。

実施例により、本発明をより詳細に説明する。なお、本発明は以下の実施例に限定されない。まず、実施例及び比較例に係る光学フィルタの評価方法を説明する。

＜光学フィルタの透過率スペクトル測定＞
波長３００ｎｍ〜１２００ｎｍの光を実施例及び比較例に係る光学フィルタに入射させたときの透過率スペクトルを、紫外線可視分光光度計（日本分光社製、製品名：Ｖ−６７０）を用いて測定した。光学フィルタに対する入射光の入射角度を０°から６５°まで５°刻みで変化させてそれぞれの角度における透過率スペクトルを測定した。

＜ＵＶ‐ＩＲ吸収層の厚みの測定＞
実施例及び比較例に係る光学フィルタの厚みをデジタルマイクロメータで測定した。実施例及び比較例に係る光学フィルタのうちガラス等の透明誘電体基板を有する光学フィルタについては、デジタルマイクロメータで測定した光学フィルタの厚みからガラス基板の厚みを差し引いて光学フィルタにおけるＵＶ‐ＩＲ吸収層の厚みを決定した。

＜実施例１＞
酢酸銅一水和物（（ＣＨ₃ＣＯＯ）₂Ｃｕ・Ｈ₂Ｏ）１．１２５ｇとテトラヒドロフラン（ＴＨＦ）６０ｇとを混合して、３時間撹拌し酢酸銅溶液を得た。次に、得られた酢酸銅溶液に、リン酸エステル化合物であるプライサーフＡ２０８Ｎ（第一工業製薬社製）を０．４１２ｇ加えて３０分間撹拌し、Ａ液を得た。フェニルホスホン酸（Ｃ₆Ｈ₅ＰＯ（ＯＨ）₂）（日産化学工業社製）０．４４１ｇにＴＨＦ１０ｇを加えて３０分間撹拌し、Ｂ−１液を得た。４‐ブロモフェニルホスホン酸（Ｃ₆Ｈ₄ＢｒＰＯ（ＯＨ）₂）（東京化成工業社製）０．６６１ｇにＴＨＦ１０ｇを加えて３０分間撹拌し、Ｂ−２液を得た。次に、Ｂ−１液とＢ−２液とを混ぜて１分間撹拌し、メチルトリエトキシシラン（ＭＴＥＳ：ＣＨ₃Ｓｉ（ＯＣ₂Ｈ₅）₃）（信越化学工業社製）１．９３４ｇとテトラエトキシシラン（ＴＥＯＳ：Ｓｉ（ＯＣ₂Ｈ₅）₄）（キシダ化学社製 特級）０．６３４ｇを加えてさらに１分間撹拌し、Ｂ液を得た。Ａ液を撹拌しながらＡ液にＢ液を加え、室温で１分間撹拌した。次に、この溶液にトルエン２５ｇを加えた後、室温で１分間撹拌し、Ｃ液を得た。このＣ液をフラスコに入れてオイルバス（東京理化器械社製、型式：ＯＳＢ−２１００）で加温しながら、ロータリーエバポレータ（東京理化器械社製、型式：Ｎ−１１１０ＳＦ）によって、脱溶媒処理を行った。オイルバスの設定温度は、１０５℃に調整した。その後、フラスコの中から脱溶媒処理後のＤ液を取り出した。フェニルホスホン酸銅及び４‐ブロモフェニルホスホン酸銅を含むフェニル系ホスホン酸銅（吸収剤）の微粒子の分散液であるＤ液は透明であり、微粒子が良好に分散していた。

酢酸銅一水和物０．２２５ｇとＴＨＦ３６ｇとを混合して３時間撹拌し酢酸銅溶液を得た。次に、得られた酢酸銅溶液に、リン酸エステル化合物であるプライサーフＡ２０８Ｎを０．１２９ｇ加えて３０分間撹拌し、Ｅ液を得た。また、ｎ‐ブチルホスホン酸（Ｃ₄Ｈ₉ＰＯ（ＯＨ）₂）（日本化学工業社製）０．１４４ｇにＴＨＦ１０ｇを加えて３０分間撹拌し、Ｆ液を得た。Ｅ液を撹拌しながらＥ液にＦ液を加え、室温で１分間撹拌した。次に、この溶液にトルエン２５ｇを加えた後、室温で１分間撹拌し、Ｇ液を得た。このＧ液をフラスコに入れてオイルバスで加温しながら、ロータリーエバポレータによって、脱溶媒処理を行った。オイルバスの設定温度は、１０５℃に調整した。その後、フラスコの中から脱溶媒処理後のＨ液を取り出した。ブチルホスホン酸銅の微粒子の分散液であるＨ液は透明であり、微粒子が良好に分散していた。

Ｄ液にシリコーン樹脂（信越化学工業社製、製品名：ＫＲ−３００）を２．２００ｇ添加し３０分間撹拌して、Ｉ液を得た。Ｈ液をＩ液に加えて３０分間撹拌し、実施例１に係るＵＶ‐ＩＲ吸収性組成物（Ｊ液）を得た。実施例１に係るＵＶ‐ＩＲ吸収性組成物（Ｊ液）について、各成分の質量基準の含有量を表１に示し、各成分の物質量基準の含有量及び各ホスホン酸の物質量基準の含有率を表２に示す。各ホスホン酸の含有率は、小数第２位を四捨五入して求めているため、合計が１００ｍｏｌ％にならない場合がある。

７６ｍｍ×７６ｍｍ×０．２１ｍｍの寸法を有するホウケイ酸ガラスでできた透明ガラス基板（ＳＣＨＯＴＴ社製、製品名：Ｄ２６３）の一方の主面の中心部の３０ｍｍ×３０ｍｍの範囲にディスペンサを用いて実施例１に係るＵＶ‐ＩＲ吸収性組成物を塗布して塗膜を形成した。光学フィルタの波長７００〜７３０ｎｍにおける平均透過率が約１％になるように試行錯誤を行って塗膜の厚みを決定した。ＵＶ‐ＩＲ吸収性組成物を透明ガラス基板に塗布するときに塗布液が流れ出さないように、塗布液の塗布範囲に相当する開口を有する枠を透明ガラス基板上に置いて塗布液をせき止めた。塗布液の量を調節することで、目標の厚みの塗膜を得た。次に、未乾燥の塗膜を有する透明ガラス基板をオーブンに入れて、８５℃で６時間加熱処理を行い、塗膜を硬化させた。その後、温度８５℃及び相対湿度８５％に設定された恒温恒湿槽内に、上記の塗膜が形成された透明ガラス基板を２０時間置いて加湿処理を行い、透明ガラス基板上にＵＶ‐ＩＲ吸収層が形成された実施例１に係る光学フィルタを得た。加湿処理は、透明ガラス基板上に塗布されたＵＶ‐ＩＲ吸収性組成物に含まれるアルコキシシランの加水分解及び縮重合を促進させ、ＵＶ‐ＩＲ吸収層において硬質で緻密なマトリクスを形成するために行った。実施例１に係る光学フィルタのＵＶ‐ＩＲ吸収層の厚みは１７０μｍであった。実施例１に係る光学フィルタの、入射角度が０°〜６５°における透過率スペクトルを測定した。入射角度が０°、４０°、５０°、及び６０°における透過率スペクトルを図３に示す。実施例１に係る光学フィルタの、入射角度が０°のときの透過率スペクトルから看取した結果を表７及び表８に示す。表８における「透過率７８％以上の波長範囲」は、波長４００ｎｍ〜６００ｎｍにおいて７８％以上の分光透過率を示す波長範囲である。表８における赤外線領域特性に関する「透過率１％以下の波長範囲」は、波長７００ｎｍ〜１２００ｎｍにおいて１％以下の分光透過率を示す波長範囲である。表８における赤外線領域特性に関する「透過率０．１％以下の波長範囲」は、波長７００ｎｍ〜１２００ｎｍにおいて０．１％以下の分光透過率を示す波長範囲である。表８における紫外線領域特性に関する「透過率１％以下の波長範囲」は、波長３００ｎｍ〜４００ｎｍにおいて１％以下の分光透過率を示す波長範囲である。表８における紫外線領域特性に関する「透過率０．１％以下の波長範囲」は、波長３００ｎｍ〜４００ｎｍにおいて０．１％以下の分光透過率を示す波長範囲である。このことは、表１０、表１２、表１４、表１６、表１８、及び表２０においても当てはまる。さらに、実施例１に係る光学フィルタの、入射角度が０°、３０°〜６５°（５°刻み）における透過率スペクトルから看取した結果（入射角度：０°〜６５°）を表１１及び表１２に示す。

＜実施例２〜１５＞
各化合物の添加量を表１に示す通りに調節した以外は、実施例１と同様にして、実施例２〜１５に係るＵＶ‐ＩＲ吸収性組成物を調製した。実施例１に係るＵＶ‐ＩＲ吸収性組成物の代わりに、実施例２〜１５に係るＵＶ‐ＩＲ吸収性組成物を用いて、ＵＶ‐ＩＲ吸収層の厚みを表１に示す通りに調節した以外は、実施例１と同様にして、それぞれ、実施例２〜１５に係る光学フィルタを作製した。各ホスホン酸の物質量基準の含有量及び含有率を表２に示す。各ホスホン酸の含有率は、小数第２位を四捨五入して求めているため、合計が１００ｍｏｌ％にならない場合がある。実施例２に係る光学フィルタの、入射角度が０°〜６５°における透過率スペクトルを測定した。入射角度が０°、４０°、５０°及び６０°における透過率スペクトルを図４に示す。実施例２に係る光学フィルタの、入射角度が０°のときの透過率スペクトルから看取した結果を表７及び表８に示す。さらに、実施例２に係る光学フィルタの、入射角度が０°、３０°〜６５°（５°刻み）における透過率スペクトルから看取した結果を表１３及び表１４に示す。また、実施例３〜１５に係る光学フィルタの、入射角度が０°のときの透過率スペクトルから看取した結果を表７及び表８に示す。

＜実施例１６＞
７６ｍｍ×７６ｍｍ×０．２１ｍｍの寸法を有するホウケイ酸ガラスでできた透明ガラス基板（ＳＣＨＯＴＴ社製、製品名：Ｄ２６３）の一方の主面の中心部の３０ｍｍ×３０ｍｍの範囲にディスペンサを用いて実施例２に係るＵＶ‐ＩＲ吸収性組成物を塗布して所定の厚みの塗膜を形成した。ＵＶ‐ＩＲ吸収性組成物を透明ガラス基板に塗布するときに塗布液が流れ出さないように、塗布液の塗布範囲に相当する開口を有する枠を透明ガラス基板上に置いて塗布液をせき止めた。次に、未乾燥の塗膜を有する透明ガラス基板をオーブンに入れて、８５℃で６時間加熱処理を行い、塗膜を硬化させた。その後、この塗膜を透明ガラス基板から剥離させた。温度８５℃及び相対湿度８５％に設定された恒温恒湿槽内に、剥離させた塗膜を２０時間置いて加湿処理を行い、ＵＶ‐ＩＲ吸収層のみから構成された実施例１６に係る光学フィルタを得た。デジタルマイクロメータによる計測は、光吸収層のみの厚みを測定した。その結果、実施例１６に係る光学フィルタの厚みは１３２μｍであった。実施例１６に係る光学フィルタの、入射角度が０°〜６５°における透過率スペクトルを測定した。入射角度が０°、４０°、５０°、及び６０°における透過率スペクトルを図５に示す。実施例１６に係る光学フィルタの、入射角度が０°のときの透過率スペクトルから看取した結果を表７及び表８に示す。さらに、実施例１６に係る光学フィルタの、入射角度が０°、３０°〜６５°（５°刻み）における透過率スペクトルから看取した結果を表１５及び表１６に示す。

＜実施例１７＞
７６ｍｍ×７６ｍｍ×０．２１ｍｍの寸法を有するホウケイ酸ガラスでできた透明ガラス基板（ＳＣＨＯＴＴ社製、製品名：Ｄ２６３）の一方の主面の中心部の３０ｍｍ×３０ｍｍの範囲にディスペンサを用いて実施例２に係るＵＶ‐ＩＲ吸収性組成物を塗布し、実施例２における塗膜の厚みの約半分の厚みの塗膜を形成した。ＵＶ‐ＩＲ吸収性組成物を透明ガラス基板に塗布するときに塗布液が流れ出さないように、塗布液の塗布範囲に相当する開口を有する枠を透明ガラス基板上に置いて塗布液をせき止めた。次に、未乾燥の塗膜を有する透明ガラス基板をオーブンに入れて、８５℃で６時間加熱処理を行い、塗膜を硬化させた。次に、透明ガラス基板の他方の主面の中心部の３０ｍｍ×３０ｍｍの範囲にディスペンサを用いて実施例２に係るＵＶ‐ＩＲ吸収性組成物を塗布し、実施例２における塗膜の厚みの約半分の厚みの塗膜を形成した。ＵＶ‐ＩＲ吸収性組成物を透明ガラス基板に塗布するときに塗布液が流れ出さないように、塗布液の塗布範囲に相当する開口を有する枠を透明ガラス基板上に置いて塗布液をせき止めた。次に、未乾燥の塗膜を有する透明ガラス基板をオーブンに入れて、８５℃で６時間加熱処理を行い、塗膜を硬化させた。次に、温度８５℃及び相対湿度８５％に設定された恒温恒湿槽内に、両主面に上記の塗膜が形成された透明ガラス基板を２０時間置いて加湿処理を行い、透明ガラス基板の両面にＵＶ‐ＩＲ吸収層が形成された実施例１７に係る光学フィルタを得た。透明ガラス基板の両面に形成されたＵＶ‐ＩＲ吸収層の合計の厚みは１９３μｍであった。実施例１７に係る光学フィルタの、入射角度が０°〜６５°における透過率スペクトルを測定した。入射角度が０°、４０°、５０°及び６０°における透過率スペクトルを図６に示す。実施例１７に係る光学フィルタの、入射角度が０°のときの透過率スペクトルから看取した結果を表７及び表８に示す。実施例１７に係る光学フィルタの、入射角度が０°、３０°〜６５°（５°刻み）における透過率スペクトルから看取した結果を表１７及び表１８に示す。

＜実施例１８＞
実施例１７で用いた透明ガラス基板の代わりに、０．０７ｍｍの厚みを有する実施例１７で用いた透明ガラス基板と同一種類の透明ガラス基板を用いた以外は、実施例１７と同様にして、透明ガラス基板の両面にＵＶ‐ＩＲ吸収層が形成された実施例１８に係る光学フィルタを作製した。透明ガラス基板の両面に形成されたＵＶ‐ＩＲ吸収層の合計の厚みは１８３μｍであった。実施例１８に係る光学フィルタの、入射角度が０°〜６５°における透過率スペクトルを測定した。入射角度が０°、４０°、５０°及び６０°における透過率スペクトルを図７に示す。実施例１８に係る光学フィルタの、入射角度が０°のときの透過率スペクトルから看取した結果を表７及び表８に示す。実施例１８に係る光学フィルタの、入射角度が０°、３０°〜６５°（５°刻み）における透過率スペクトルから看取した結果を表１９及び表２０に示す。

＜実施例１９＞
リン酸エステル化合物として、プライサーフＡ２０８Ｎの代わりに、プライサーフＡ２０８Ｆ（第一工業製薬社製）を用い、各化合物の添加量を表１に示す通りに調節した以外は、実施例１と同様にして、実施例１９に係るＵＶ‐ＩＲ吸収性組成物を調製した。実施例１に係るＵＶ‐ＩＲ吸収性組成物の代わりに、実施例１９に係るＵＶ‐ＩＲ吸収性組成物を用い、ＵＶ‐ＩＲ吸収層の厚みを１９８μｍに調節した以外は、実施例１と同様にして、実施例１９に係る光学フィルタを作製した。実施例１９に係る光学フィルタの透過率スペクトルを測定し、入射角度が０°のときの透過率スペクトルから看取した結果を表７及び表８に示す。

＜実施例２０＞
４‐ブロモフェニルホスホン酸の代わりに、４‐フルオロフェニルホスホン酸（Ｃ₆Ｈ₄ＦＰＯ（ＯＨ）₂）（東京化成工業社製）を用い、各化合物の添加量を表１に示す通り調節した以外は、実施例１と同様にして、実施例２０に係るＵＶ‐ＩＲ吸収性組成物を調製した。実施例１に係るＵＶ‐ＩＲ吸収性組成物の代わりに、実施例２０に係るＵＶ‐ＩＲ吸収性組成物を用い、ＵＶ‐ＩＲ吸収層の厚みを１６８μｍに調節した以外は、実施例１と同様にして、実施例２０に係る光学フィルタを作製した。実施例２０に係る光学フィルタの透過率スペクトルを測定し、入射角度が０°のときの透過率スペクトルから看取した結果を表７及び表８に示す。

＜実施例２１＞
実施例２で用いた透明ガラス基板の代わりに、１００μｍの厚みを有する赤外線吸収ガラス基板を用い、ＵＶ‐ＩＲ吸収層の厚みを７６μｍに調節した以外は、実施例２と同様にして実施例２１に係る光学フィルタを作製した。この赤外線吸収ガラス基板は銅を含有しており、図８Ａに示す透過率スペクトルを有していた。実施例２１に係る光学フィルタの、入射角度が０°における透過率スペクトルを測定した。その結果を図８Ｂに示す。また、実施例２１に係る光学フィルタの、入射角度が０°における透過率スペクトルから看取した結果を表７及び表８に示す。

＜実施例２２〜実施例３７＞
乾燥された塗膜の加湿処理の条件を表３に示す通りに変更し、ＵＶ‐ＩＲ吸収層の厚みを表３に示す通りに調節した以外は、実施例２と同様にして、実施例２２〜３７に係る光学フィルタをそれぞれ作製した。実施例２２〜２４に係る光学フィルタの、入射角度が０°における透過率スペクトルを測定した。その結果をそれぞれ図９〜図１１に示す。また、実施例２２〜２４に係る光学フィルタの、入射角度が０°における透過率スペクトルから看取した結果を表７及び表８に示す。実施例２５〜３７に係る光学フィルタの透過率スペクトルを測定し、入射角度が０°のときの透過率スペクトルから看取した結果を表７及び表８に示す。

＜実施例３８＞
実施例２で用いた透明ガラス基板の代わりに、０．３ｍｍの厚みを有するサファイア基板を用い、ＵＶ‐ＩＲ吸収層の厚みを１６８μｍに調節した以外は、実施例２と同様にして実施例３８に係る光学フィルタを作製した。実施例３８に係る光学フィルタの、入射角度が０°における透過率スペクトルを測定した。その結果を図１２に示す。実施例３８に係る光学フィルタの、入射角度が０°における透過率スペクトルから看取した結果を表７及び表８に示す。

＜比較例１＞
各化合物の添加量を表４及び表５に示す通りに調節した以外は、実施例１と同様にして、比較例１に係るＤ液（フェニル系ホスホン酸銅の微粒子の分散液）を調製した。比較例１に係るＤ液にシリコーン樹脂（信越化学工業社製、製品名：ＫＲ−３００）を２．２００ｇ添加し３０分間撹拌して、比較例１に係るＵＶ‐ＩＲ吸収性組成物を得た。実施例１に係るＵＶ‐ＩＲ吸収性組成物の代わりに、比較例１に係るＵＶ‐ＩＲ吸収性組成物を用いて、ＵＶ‐ＩＲ吸収層の厚みを１２６μｍに調節した以外は、実施例１と同様にして比較例１に係る光学フィルタを作製した。比較例１に係る光学フィルタの透過率スペクトルを測定し、入射角度が０°のときの透過率スペクトルから看取できる結果を表９及び表１０に示す。また、比較例１に係る光学フィルタの、入射角度が０°のときの透過率スペクトル測定の結果に基づいて、比較例１に係る光学フィルタのＵＶ‐ＩＲ吸収層の厚みを２００μｍに変化させた場合の透過率スペクトルを計算し、この透過率スペクトルから看取できる結果を表９及び表１０に比較計算例１として示す。

＜比較例２＞
各化合物の添加量を表４及び表５に示す通りに調節した以外は、実施例１と同様にして、比較例２に係るＤ液（フェニル系ホスホン酸銅の微粒子の分散液）をそれぞれ調製した。比較例２に係るＤ液にシリコーン樹脂（信越化学工業社製、製品名：ＫＲ−３００）を４．４００ｇ添加し３０分間撹拌して、比較例２に係るＵＶ‐ＩＲ吸収性組成物を得た。実施例１に係るＵＶ‐ＩＲ吸収性組成物の代わりに、比較例２に係るＵＶ‐ＩＲ吸収性組成物を用いて、ＵＶ‐ＩＲ吸収層の厚みを２１７μｍに調節し、塗膜を硬化させるための加熱処理及び加湿処理の条件を表６に示す通りに変更した以外は、実施例１と同様にして比較例２に係る光学フィルタを作製した。比較例２に係る光学フィルタの透過率スペクトルを測定し、入射角度が０°のときの透過率スペクトルから看取できる結果を表９及び表１０に示す。また、比較例２に係る光学フィルタの、入射角度が０°のときの透過率スペクトル測定の結果に基づいて、比較例２に係る光学フィルタのＵＶ‐ＩＲ吸収層の厚みを３４７μｍに変化させた場合の透過率スペクトルを計算し、この透過率スペクトルから看取できる結果を表９及び表１０に比較計算例２として示す。

＜比較例３＞
酢酸銅一水和物１．１２５ｇとＴＨＦ６０ｇとを混合して、３時間撹拌し酢酸銅溶液を得た。次に、得られた酢酸銅溶液に、プライサーフＡ２０８Ｆ（第一工業製薬社製）を０．６２４ｇ加えて３０分間撹拌し、Ａ液を得た。フェニルホスホン酸（日産化学工業社製）０．８３２ｇにＴＨＦ１０ｇを加えて３０分間撹拌し、Ｂ−１液を得た。Ｂ−１液に、ＭＴＥＳ（信越化学工業社製）１．２７４ｇとＴＥＯＳ（キシダ化学社製 特級）１．０１２ｇを加えてさらに１分間撹拌し、Ｂ液を得た。Ａ液を撹拌しながらＡ液にＢ液を加え、室温で１分間撹拌した。次に、この溶液にトルエン２５ｇを加えた後、室温で１分間撹拌し、Ｃ液を得た。このＣ液をフラスコに入れてオイルバス（東京理化器械社製、型式：ＯＳＢ−２１００）で加温しながら、ロータリーエバポレータ（東京理化器械社製、型式：Ｎ−１１１０ＳＦ）によって、脱溶媒処理を行った。オイルバスの設定温度は、１０５℃に調整した。その後、フラスコの中から脱溶媒処理後の比較例３に係るＤ液を取り出した。比較例３に係るＤ液（フェニルホスホン酸銅の微粒子の分散液）は透明であり、微粒子が良好に分散していた。

比較例３に係るＤ液にシリコーン樹脂（信越化学工業社製、製品名：ＫＲ−３００）を４．４００ｇ添加し３０分間撹拌して、比較例３に係るＵＶ‐ＩＲ吸収性組成物を得た。実施例１に係るＵＶ‐ＩＲ吸収性組成物の代わりに、比較例３に係るＵＶ‐ＩＲ吸収性組成物を用いて、ＵＶ‐ＩＲ吸収層の厚みを１９８μｍに調節し、塗膜を硬化させるための加熱処理の条件を表６に示す通りに調節した以外は、実施例１と同様にして比較例３に係る光学フィルタを作製した。比較例３に係る光学フィルタの透過率スペクトルを測定し、入射角度が０°のときの透過率スペクトルから看取した結果を表９及び表１０に示す。また、比較例３に係る光学フィルタの透過率スペクトル測定の結果に基づいて、比較例３に係る光学フィルタのＵＶ‐ＩＲ吸収層の厚みを３０３μｍに変化させた場合の透過率スペクトルを計算し、この透過率スペクトルから看取できる結果を表９及び表１０に比較計算例３として示す。

＜比較例４＞
酢酸銅一水和物１．１２５ｇとＴＨＦ６０ｇとを混合して３時間撹拌し酢酸銅溶液を得た。次に、得られた酢酸銅溶液に、リン酸エステル化合物であるプライサーフＡ２０８Ｆを０．８９１ｇ加えて３０分間撹拌し、Ｅ液を得た。また、ｎ‐ブチルホスホン酸（日本化学工業社製）０．６７０ｇにＴＨＦ１０ｇを加えて３０分間撹拌し、Ｆ液を得た。Ｅ液を撹拌しながらＥ液にＦ液を加え、室温で１分間撹拌した。次に、この溶液にトルエン２５ｇを加えた後、室温で１分間撹拌し、Ｇ液を得た。このＧ液をフラスコに入れてオイルバスで加温しながら、ロータリーエバポレータによって、脱溶媒処理を行った。オイルバスの設定温度は、１０５℃に調整した。その後、フラスコの中から脱溶媒処理後の比較例４に係るＨ液を取り出した。ブチルホスホン酸銅の微粒子の分散液であるＨ液は透明であり、微粒子が良好に分散していた。

比較例４に係るＨ液にシリコーン樹脂（信越化学工業社製、製品名：ＫＲ−３００）を４．４００ｇ添加し３０分間撹拌して、比較例４に係るＵＶ‐ＩＲ吸収性組成物を得た。比較例２に係るＵＶ‐ＩＲ吸収性組成物の代わりに、比較例４に係るＵＶ‐ＩＲ吸収性組成物を用いて、ＵＶ‐ＩＲ吸収層の厚みを１００２μｍに調節し、塗膜の加湿処理を行わなかった以外は、比較例２と同様にして比較例４に係る光学フィルタを作製した。比較例４に係る光学フィルタの透過率スペクトルを測定し、入射角度が０°のときの透過率スペクトルから看取できる結果を表９及び表１０に示す。また、比較例４に係る光学フィルタの、入射角度が０°のときの透過率スペクトル測定の結果に基づいて、比較例４に係る光学フィルタのＵＶ‐ＩＲ吸収層の厚みを１２１６μｍ及び３８５μｍに変化させた場合の透過率スペクトルをそれぞれ計算し、これらの透過率スペクトルから看取できる結果を表９及び表１０に比較計算例４−Ａ及び比較計算例４−Ｂとしてそれぞれ示す。

＜比較例５＞
ＵＶ‐ＩＲ吸収層の厚みを１９１μｍに調節し、塗膜の加湿処理を行わなかった以外は、実施例２と同様にして比較例５に係る光学フィルタを作製した。比較例５に係る光学フィルタの透過率スペクトルを測定し、入射角度が０°のときの透過率スペクトルから看取できる結果を表９及び表１０に示す。比較例５に係る光学フィルタの、入射角度が０°のときの透過率スペクトル測定の結果に基づいて、比較例５に係る光学フィルタのＵＶ‐ＩＲ吸収層の厚みを１４８μｍに変化させた場合の透過率スペクトルを計算し、この透過率スペクトルから看取できる結果を表９及び表１０に比較計算例５として示す。

＜比較例６及び７＞
ＵＶ‐ＩＲ吸収層の厚みを表９に示す通りに調節し、塗膜の加湿処理を表６に示す通り調節した以外は、実施例２と同様にして比較例６及び７に係る光学フィルタを作製した。比較例６及び７に係る光学フィルタの透過率スペクトルを測定し、入射角度が０°のときの透過率スペクトルから看取した結果を表９及び表１０に示す。比較例６に係る光学フィルタの、入射角度が０°のときの透過率スペクトル測定の結果に基づいて、比較例６に係る光学フィルタのＵＶ‐ＩＲ吸収層の厚みを１５５μｍに変化させた場合の透過率スペクトルを計算し、この透過率スペクトルから看取できる結果を表９及び表１０に比較計算例６として示す。また、比較例７に係る光学フィルタの、入射角度が０°のときの透過率スペクトル測定の結果に基づいて、比較例７に係る光学フィルタのＵＶ‐ＩＲ吸収層の厚みを１６１μｍに変化させた場合の透過率スペクトルを計算し、この透過率スペクトルから看取できる結果を表９及び表１０に比較計算例７として示す。

＜比較例８＞
比較例１と同様にして、比較例８に係るＤ液（フェニル系ホスホン酸銅の微粒子の分散液）を調製した。酢酸銅一水和物０．２２５ｇとＴＨＦ３６ｇとを混合して３時間撹拌し酢酸銅溶液を得た。次に、得られた酢酸銅溶液に、リン酸エステル化合物であるプライサーフＡ２０８Ｆ（第一工業製薬社製）を０．１７８ｇ加えて３０分間撹拌し、Ｅ液を得た。また、ｎ‐ブチルホスホン酸（日本化学工業社製）０．１３４ｇにＴＨＦ１０ｇを加えて３０分間撹拌し、Ｆ液を得た。Ｅ液を撹拌しながらＥ液にＦ液を加え、室温で１分間撹拌した。次に、この溶液にトルエン２５ｇを加えた後、室温で１分間撹拌し、Ｇ液を得た。このＧ液をフラスコに入れてオイルバスで加温しながら、ロータリーエバポレータによって、脱溶媒処理を行った。オイルバスの設定温度は、１０５℃に調整した。その後、フラスコの中から脱溶媒処理後の比較例８に係るＨ液を取り出した。比較例８に係るＤ液にシリコーン樹脂（信越化学工業社製、製品名：ＫＲ−３００）を２．２００ｇ添加し３０分間撹拌して、比較例８に係るＩ液を得た。比較例８に係るＨ液を比較例８に係るＩ液に加えて撹拌したが、ホスホン酸銅粒子の凝集が生じ、高い透明性を有するＵＶ‐ＩＲ吸収性組成物を得ることはできなかった。

＜比較例９＞
表４に示す分量でホスホン酸としてｎ‐ブチルホスホン酸のみを含み、アルコキシシランモノマーを含まないＵＶ‐ＩＲ吸収性組成物の調製を試みたが、ホスホン酸銅粒子の凝集が生じてしまい、高い透明性を有する均質なＵＶ‐ＩＲ吸収性組成物を得ることはできなかった。

表７によれば、実施例１〜３８に係る光学フィルタは、上記（ｉ）〜（vii）の光学性能を有していた。また、表１１、表１３、表１５、表１７、及び表１９によれば、実施例１、２、１６〜１８に係る光学フィルタは、上記（viii）〜（xi）の光学性能をさらに有していた。また、実施例３〜１５及び実施例１９〜３８に係る光学フィルタに関する透過率スペクトル測定の別の結果（入射角度：０°〜６５°、図示省略）によれば、これらの実施例に係る光学フィルタも上記（viii）〜（xi）の光学性能をさらに有していた。

表９によれば、比較例１に係る光学フィルタは、上記（ii）、（vi）、及び（vii）の光学性能を有しておらず、赤外線領域において所望の特性を有していなかった。また、比較計算例１によれば、ＵＶ‐ＩＲ吸収層の厚みを大きくすることにより、赤外線領域における特性を向上させることができるものの、第一ＩＲカットオフ波長が短くなって（iv）の光学性能を実現できないことが示唆された。このように、比較例１に係るＵＶ‐ＩＲ吸収性組成物を用いても、上記（ｉ）〜（ｖ）のすべての光学性能を有する光学フィルタを作製できないことが示唆された。同様に、表９における比較例２及び比較計算例２並びに比較例３及び比較計算例３の結果によれば、比較例２及び３に係るＵＶ‐ＩＲ吸収性組成物を用いても、上記（ｉ）〜（ｖ）のすべての光学性能を有する光学フィルタを作製できないことが示唆された。

表９によれば、比較例４に係る光学フィルタは、上記（iii）及び（ｖ）の光学性能を有しておらず、紫外線領域において所望の特性を有していなかった。また、比較計算例４−Ａによれば、ＵＶ‐ＩＲ吸収層の厚みを大きくすることにより、上記（iii）及び（ｖ）の光学性能を実現できるものの、上記（ｉ）の光学性能を実現することが難しいことが示唆された。また、比較計算例４−Ｂによれば、ＵＶ‐ＩＲ吸収層の厚みを小さくすることにより、上記（ｉ）の光学性能は向上するものの、上記（iii）及び（ｖ）の光学性能がさらに悪化し、加えて、波長７５０〜１０８０ｎｍにおける最大透過率も増加することが示唆された。このため、比較例４に係るＵＶ‐ＩＲ吸収性組成物を用いても、上記（ｉ）〜（ｖ）のすべての光学性能を有する光学フィルタを作製できないことが示唆された。

表９によれば、比較例５に係る光学フィルタは、上記（ｉ）及び（iv）の光学性能を有していなかった。比較計算例５によれば、ＵＶ‐ＩＲ吸収層の厚みを小さくすることにより、波長４５０〜６００ｎｍにおける平均透過率は高まるものの、ＩＲカットオフ波長はほとんど変化せず、波長７５０〜１０８０ｎｍにおける最大透過率も増加することが示唆された。このため、比較例５に係る光学フィルタの作製方法では、上記（ｉ）〜（ｖ）のすべての光学性能を有する光学フィルタを作製できないことが示唆された。ＵＶ‐ＩＲ吸収性組成物に含まれるアルコキシシランモノマーの加水分解及び縮重合が加湿処理により促進され、ＵＶ‐ＩＲ吸収層の硬化が進むことに加えて、加湿処理が光学フィルタの透過率スペクトルにも影響を及ぼすことが示唆された。

表９によれば、比較例６に係る光学フィルタは、上記（iv）の光学性能を有していなかった。比較計算例６によれば、ＵＶ‐ＩＲ吸収層の厚みを小さくすることにより、ＩＲカットオフ波長が増加するものの、波長７５０〜１０８０ｎｍにおける最大透過率も増加することが示唆された。このため、比較例６に係る光学フィルタの作製方法では、上記（ｉ）〜（ｖ）のすべての光学性能を有する光学フィルタを作製できないことが示唆された。特に、比較例６における加湿処理の条件が十分でないことが示唆された。

表９によれば、比較例７に係る光学フィルタは、上記（ｉ）及び（iv）の光学性能を有していなかった。比較計算例７によれば、ＵＶ‐ＩＲ吸収層の厚みを小さくすることにより、ＩＲカットオフ波長が増加するものの、波長７５０〜１０８０ｎｍにおける最大透過率も増加することが示唆された。このため、比較例７に係る光学フィルタの作製方法では、上記（ｉ）〜（ｖ）のすべての光学性能を有する光学フィルタを作製できないことが示唆された。特に、比較例７における加湿処理の条件が十分でないことが示唆された。

表２に示す通り、実施例３〜５に係るＵＶ‐ＩＲ吸収性組成物において、実施例３に係るＵＶ‐ＩＲ吸収性組成物のｎ‐ブチルホスホン酸の含有率が最も高く、実施例５に係るＵＶ‐ＩＲ吸収性組成物のｎ‐ブチルホスホン酸の含有率が最も低い。このことと、表８によれば、ＵＶ‐ＩＲ吸収性組成物におけるアルキル系ホスホン酸の含有率が高くなると、波長７００〜１２００ｎｍにおいて分光透過率が１％以下である波長範囲及び分光透過率が０.１％以下である波長範囲が長波長側に向けて拡大することが示唆された。実施例６〜８、実施例９及び実施例１０、並びに実施例１１〜１５においても同じことがいえた。

表２に示す通り、実施例１１〜１５に係るＵＶ‐ＩＲ吸収性組成物において、実施例１１に係るＵＶ‐ＩＲ吸収性組成物のｎ‐ブチルホスホン酸の含有率が最も高く、実施例１２に係るＵＶ‐ＩＲ吸収性組成物のｎ‐ブチルホスホン酸の含有率が二番目に高く、実施例１３に係るＵＶ‐ＩＲ吸収性組成物のｎ‐ブチルホスホン酸の含有率が三番目に高く、実施例１５に係るＵＶ‐ＩＲ吸収性組成物のｎ‐ブチルホスホン酸の含有率が最も低い。表７における実施例１１〜１５の結果によれば、光学フィルタの波長１０００〜１１００ｎｍにおける最大透過率及び光学フィルタの波長１１００〜１２００ｎｍにおける最大透過率は、実施例１１において最も低く、実施例１２において２番目に低く、実施例１３において３番目に低く、実施例１５において最も高い。これにより、ＵＶ‐ＩＲ吸収性組成物において所定の範囲でアルキル系スルホン酸の含有率を高めることにより、赤外線領域の波長の遮蔽性が向上することが示唆された。

表２に示す通り、実施例７、１０、及び１３に係るＵＶ‐ＩＲ吸収性組成物において、実施例７に係るＵＶ‐ＩＲ吸収性組成物の４‐ブロモフェニルホスホン酸の含有率が最も高く、実施例１３に係るＵＶ‐ＩＲ吸収性組成物の４‐ブロモフェニルホスホン酸の含有率が最も低い。表７における実施例７、１０、及び１３の結果によれば、ＵＶ‐ＩＲ吸収性組成物の４‐ブロモフェニルホスホン酸の含有率が高いほどＵＶカットオフ波長が大きくなっている。これにより、ＵＶ‐ＩＲ吸収性組成物の４‐ブロモフェニルホスホン酸の含有率を調節することにより、光学フィルタの光学性能の最適化が可能であることが示唆された。

実施例２２〜３７並びに比較例５〜７に係る光学フィルタを作製するためのＵＶ‐ＩＲ吸収性組成物は、実施例２に係るＵＶ‐ＩＲ吸収性組成物と同様に調製されているものの、表７〜表１０に示す通り、これらの実施例及びこれらの比較例に係る光学フィルタは、実施例２に係る光学フィルタとは異なる光学性能を有していた。上記の通り、ＵＶ‐ＩＲ吸収性組成物に含まれる、アルコキシシランの加水分解及び縮重合を促進させる目的で加湿処理が行われてはいるが、加湿処理の態様により、これらの実施例及びこれらの比較例に係る光学フィルタにおいて、波長４５０〜６００ｎｍにおける平均透過率及びＩＲカットオフ波長について差異が生じた。

表９における比較計算例５〜７の結果によれば、ＵＶ‐ＩＲ吸収層の厚みを変えることでＵＶカットオフ波長を調節できるものの、比較例５〜７に係る光学フィルタの作製方法によれば、（ｉ）〜（xi）の他の光学性能を満たしながら、ＩＲカットオフ波長を所望の範囲に収めることは困難である。そこで、各実施例及び一部の比較例の加湿処理において被処理物品が晒される環境における水蒸気量（曝露水蒸気量）を下記の通り求めた。結果を表３及び表６に示す。温度ｔ［℃］の時の飽和水蒸気圧ｅ［ｈＰａ］を、Tetensの近似式：ｅ＝６．１１×１０^{(7.5t/(t+237.3))}により求めた。飽和水蒸気圧ｅ［ｈＰａ］と相対湿度φ［％］から、水蒸気密度ρｖ［ｇ／ｍ³］をρｖ＝２１７×ｅ×φ/（ｔ＋２７３．１５）の式より求めた。水蒸気量×時間［ｍｏｌ／ｍ³・時間］を曝露水蒸気量として定義した。表３及び表６に示す通り、加湿処理において、温度が６０℃以上の場合、相対湿度は７０％以上で処理時間１時間以上のときに良好な光学性能が得られることが示唆された。この処理条件は、５．０［ｍｏｌ／ｍ³・時間］以上の曝露水蒸気量の条件に相当するが、加湿処理での温度が４０℃と低く相対湿度が７０％である場合、及び、加湿処理での温度が６０℃で相対湿度が４０％と低い場合でも、処理時間を延ばして同程度の曝露水蒸気量とすることで良好な光学性能が得られることが示唆された。これらの結果から、６０℃以上の温度及び７０％以上の相対湿度の環境において短時間の加湿処理を行うことが、良好な光学性能を効率良く光学フィルタにもたらす観点から望ましいことが示唆された。

１ａ〜１ｆ 光学フィルタ
２ レンズ系
３ ローパスフィルタ
４ 撮像素子
５ 回路基板
７ 光学フィルタ支持筐体
８ 光学系筐体
１０ ＵＶ‐ＩＲ吸収層
２０ 透明誘電体基板
３０ 反射防止膜
４０ 反射膜
１００ カメラモジュール

Claims (11)

1. 赤外線及び紫外線を吸収可能なＵＶ‐ＩＲ吸収層を備え、
   ０°の入射角度で波長３００ｎｍ〜１２００ｎｍの光を入射させたときに、
   （ｉ）波長４５０ｎｍ〜６００ｎｍにおいて７８％以上の平均透過率を有し、
   （ii）波長７５０ｎｍ〜１０８０ｎｍにおいて１％以下の分光透過率を有し、
   （iii）波長３００ｎｍ〜３５０ｎｍにおいて１％以下の分光透過率を有し、
   （iv）波長６００ｎｍ〜７５０ｎｍにおいて波長の増加に伴い減少する分光透過率を有するとともに、波長６００ｎｍ〜７５０ｎｍにおいて分光透過率が５０％を示す第一ＩＲカットオフ波長が波長６２０ｎｍ〜６８０ｎｍの範囲内に存在し、
   （ｖ）波長３５０ｎｍ〜４５０ｎｍにおいて波長の増加に伴い増加する分光透過率を有するとともに、波長３５０ｎｍ〜４５０ｎｍにおいて分光透過率が５０％を示す第一ＵＶカットオフ波長が波長３８０ｎｍ〜４３０ｎｍの範囲内に存在し、
   ４０°の入射角度で波長３００ｎｍ〜１２００ｎｍの光を入射させたときに波長６００ｎｍ〜７５０ｎｍにおいて分光透過率が５０％を示す第二ＩＲカットオフ波長と、前記第一ＩＲカットオフ波長との差の絶対値が１０ｎｍ以下である、
   光学フィルタ。
2. ０°の入射角度で波長３００ｎｍ〜１２００ｎｍの光を入射させたときに、
   （vi）波長１０００〜１１００ｎｍにおいて３％以下の分光透過率を有する、
   請求項１に記載の光学フィルタ。
3. ０°の入射角度で波長３００ｎｍ〜１２００ｎｍの光を入射させたときに、
   （vii）波長１１００〜１２００ｎｍにおいて１５％以下の分光透過率を有する、
   請求項１又は２に記載の光学フィルタ。
4. ５０°の入射角度で波長３００ｎｍ〜１２００ｎｍの光を入射させたときに波長６００ｎｍ〜７５０ｎｍにおいて分光透過率が５０％を示す第三ＩＲカットオフ波長と、前記第一ＩＲカットオフ波長との差の絶対値が１５ｎｍ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。
5. ４０°の入射角度で波長３００ｎｍ〜１２００ｎｍの光を入射させたときに波長３５０ｎｍ〜４５０ｎｍにおいて分光透過率が５０％を示す第二ＵＶカットオフ波長と、前記第一ＵＶカットオフ波長との差の絶対値が１０ｎｍ以下である、請求項１〜４のいずれか１項に記載の光学フィルタ。
6. ５０°の入射角度で波長３００ｎｍ〜１２００ｎｍの光を入射させたときに波長３５０ｎｍ〜４５０ｎｍにおいて分光透過率が５０％を示す第三ＵＶカットオフ波長と、前記第一ＵＶカットオフ波長との差の絶対値が１５ｎｍ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。
7. 前記ＵＶ‐ＩＲ吸収層は、ホスホン酸と銅イオンとによって形成されたＵＶ‐ＩＲ吸収剤を含む、請求項１〜６のいずれか１項に記載の光学フィルタ。
8. 前記ホスホン酸は、アリール基を有する第一ホスホン酸を含む、請求項７に記載の光学フィルタ。
9. 前記第一ホスホン酸は、その一部において、フェニル基における少なくとも１つの水素原子がハロゲン原子に置換されているハロゲン化フェニル基を有する、請求項８に記載の光学フィルタ。
10. 前記ホスホン酸は、アルキル基を有する第二ホスホン酸をさらに含む、請求項８又は９に記載の光学フィルタ。
11. 前記ＵＶ‐ＩＲ吸収層は、単一の層として形成されている、請求項１〜１０のいずれか１項に記載の光学フィルタ。

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