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KR20200030630A - 적외선 흡수성 조성물, 적외선 컷 필터, 및 촬상 광학계 - Google Patents

적외선 흡수성 조성물, 적외선 컷 필터, 및 촬상 광학계 Download PDF

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KR20200030630A
KR20200030630A KR1020207007245A KR20207007245A KR20200030630A KR 20200030630 A KR20200030630 A KR 20200030630A KR 1020207007245 A KR1020207007245 A KR 1020207007245A KR 20207007245 A KR20207007245 A KR 20207007245A KR 20200030630 A KR20200030630 A KR 20200030630A
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infrared cut
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유이치로 구보
가쓰히데 심모
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니혼 이타가라스 가부시키가이샤
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Abstract

본 발명에 따르는 적외선 흡수성 조성물은, 하기 식 (a)로 표시되는 포스폰산과 구리 이온에 의해서 형성된 적외선 흡수제와, 적외선 흡수제를 분산시키는 인산에스테르를 함유한다. 인산에스테르는, 인산디에스테르 및 인산모노에스테르 중 적어도 한쪽을 포함한다. R1은, 페닐기 또는 적어도 1개의 수소 원자가 할로겐 원자로 치환된 페닐기이다. 포스폰산, 구리 이온, 및 인산에스테르의 몰 기준의 함유량을 각각 CA몰, CC몰, 및 CE몰이라고 정의하고, 또한, 반응성 수산기의 몰 기준의 함유량을 CH몰이라고 정의했을 때, CA/CE＜1, 또한, CH/CC＞1.95의 관계를 만족한다.
Figure pat00007

Description

적외선 흡수성 조성물, 적외선 컷 필터, 및 촬상 광학계{INFRARED-ABSORBING COMPOSITION, INFRARED-CUT FILTER, AND IMAGING OPTICAL SYSTEM}
본 발명은, 적외선 흡수성 조성물, 적외선 컷 필터, 및 촬상 광학계에 관한 것이다.
디지털 카메라 등의 촬상 장치에 있어서, 촬상 소자로서, CCD(Charge Coupled Device)나 CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor) 등의 Si(실리콘)를 이용한 2차원 화상 센서가 사용되고 있다. Si를 이용한 촬상 소자는, 적외선역의 파장의 광에 대한 수광 감도를 갖고, 인간의 시감도와는 상이한 파장 특성을 갖는다. 이로 인해, 촬상 장치에 있어서, 촬상 소자로부터 얻어지는 화상이 인간이 인식한 화상에 가까워지도록, 촬상 소자의 전방에 적외선역의 파장의 입사광을 차폐하는 필터(적외선 컷 필터)가 통상 배치되어 있다.
예를 들어, 특허문헌 1에는, 흡수형 컷 필터(광흡수 소자)와, 흡수형 컷 필터의 표면에 설치된 반사형 컷 코트(간섭막)를 구비하는 복합 필터가 기재되어 있다.
특허문헌 2에는, 적외선 흡수체와 적외선 반사체가 접착되어 형성되어 있는 적외선 컷 필터가 기재되어 있다. 적외선 흡수체는, 적외선 흡수 유리의 일 주면에 반사 방지막(AR 코트)이 형성됨으로써 제작되어 있다. 적외선 흡수 유리는, 구리 이온 등의 색소를 분산시킨 청색 유리이다. 반사 방지막은, 적외선 흡수 유리의 일 주면에 대해서, MgF2로 이루어지는 단층, Al2O2와 ZrO2와 MgF2로 이루어지는 다층막, 및 TiO2와 SiO2로 이루어지는 다층막 중 어느 한 막을 진공 증착 장치에 의해서 진공 증착함으로써 형성되어 있다. 또, 적외선 반사체는, 투명 기판의 일 주면에 적외선 반사막이 형성됨으로써 제작되어 있다. 적외선 반사막은, TiO2 등의 고굴절률 재료로 이루어지는 제1 박막과, SiO2 등의 저굴절률 재료로 이루어지는 제2 박막이 교호로 복수 적층된 다층막이다.
특허문헌 3에는, 투명 수지 중에 소정의 유기 색소를 함유하고 있는 근적외선 흡수층을 갖는 광학 필름이 기재되어 있다.
특허문헌 4에는, 소정의 인산에스테르 화합물 및 구리 이온으로 이루어지는 성분 및 소정의 인산에스테르 화합물과 구리 화합물의 반응에 의해 얻어지는 인산에스테르 구리 화합물 중 적어도 하나의 성분을 함유하고 있는 근적외선 흡수층을 구비한, 광학 필터가 기재되어 있다. 근적외선 흡수층은, 이들 성분이 아크릴계 수지 등의 수지에 함유되어 있는 수지 조성물로 형성되어도 된다.
일본국 특허 공개 2001-42230호 공보 국제 공개 제2011/158635호 일본국 특허 공개 2008-165215호 공보 일본국 특허 공개 2001-154015호 공보
특허문헌 1 및 2에 기재된 기술은, 원하는 적외선 흡수 특성을 얻기 위해서, 반사형 컷 코트 또는 반사 방지막과 같은 간섭막을 형성할 필요가 있다. 특허문헌 3의 기술에 의하면, 소정의 유기 색소가 흡수 가능한 적외선의 파장역은 한정되어 있으므로, 원하는 적외선 흡수 특성을 실현하기 위해서, 복수 종류의 유기 색소를 투명 수지에 함유시키는 것이 필요해질 가능성이 있다. 그러나, 복수 종류의 유기 색소를 투명 수지에 분산시키는 것은 어려운 경우도 많아, 적외선역의 일부 파장역에 있어서의 흡수 성능을 보완하기 위해서 반사형의 필터가 필요해질 가능성이 있다.
특허문헌 4에 기재된 기술은, 이하의 관점에서 유리하다. 우선, 인산에스테르 등의 인산계 화합물과 구리 이온으로 이루어지는 화합물은, 적외선역의 광에 대해서 적절한 흡수 특성을 갖는 경우가 있고, 이들 화합물을 매트릭스 성분에 분산시킴으로써 인간의 시감도에 가까운 광학 특성을 갖는 광학 제품을 제조할 수 있다. 이러한 인산계 화합물과 구리 이온으로 이루어지는 화합물을 적외선 흡수 성분으로서 함유하고 있는 광학 필터(적외선 컷 필터)는, 내열성 및 내후성의 관점에서의 문제도 적고, 광학 특성의 설계에 대한 유연성, 가공성, 많은 제품으로의 적응성, 및 제조 코스트의 관점에서도 뛰어나다. 그러나, 특허문헌 4에 기재된 광학 필터는, 가시역의 특정 범위(약 400nm~600nm)에 있어서의 광의 투과율이 충분히 높다고는 말하기 어렵다.
적외선 컷 필터에는, 가시역의 특정 범위(예를 들어, 400nm~600nm의 범위)의 파장의 광에 대해서 높은 투과율을 갖는 것이 요구된다. 특허문헌 4에 기재된 인산에스테르 등의 인산계 화합물과 구리 이온으로 이루어지는 화합물의 함유량이 증가하면, 적외선 컷 필터에 있어서, 적외선 흡수능은 높아지나 가시역의 특정 범위의 파장의 광의 투과율은 떨어져 버린다. 한편, 특허문헌 4에 기재된 인산에스테르 등의 인산계 화합물과 구리 이온으로 이루어지는 화합물의 함유량이 줄어들면, 적외선 컷 필터에 있어서 가시역의 특정 범위의 파장의 광의 투과율은 높아지나, 적외선 흡수능이 저하하고, 적외측 컷오프 파장이 길어진다. 이와 같이, 특허문헌 4에 기재된 기술에서는, 적외선 흡수능을 높이는 것과, 가시역의 특정 범위의 파장의 광의 투과율을 높이는 것의 사이에는 트레이드 오프의 관계가 보여진다. 본 명세서에 있어서, 적외측 컷오프 파장이란, 가시역에 있어서 단일의 투과대를 갖는 분광 투과율 곡선에 있어서 파장의 증가에 수반하여 투과대로부터 투과 저지대에 천이하는 영역에서 투과율이 50%가 되는 파장이라고 정의된다. 또, 그 분광 투과율 곡선에 있어서 파장의 증가에 수반하여 투과 저지대로부터 투과대에 천이하는 영역에서 투과율이 50%가 되는 파장은 자외측 컷오프 파장이라고 정의된다.
본 발명은, 이러한 사정을 감안하여, 인산계 화합물과 구리 이온에 의해서 형성된 적외선 흡수제를 함유하면서, 가시역의 특정 범위의 파장의 광의 투과율을 높이고, 또한, 적외측 컷오프 파장을 짧게(예를 들어, 700nm 이하) 하는데 유리한 적외선 흡수성 조성물을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은,
하기 식 (a)로 표시되는 포스폰산과 구리 이온에 의해서 형성된 적외선 흡수제와,
인산디에스테르 및 인산모노에스테르 중 적어도 한쪽을 포함하고, 상기 적외선 흡수제를 분산시키는 인산에스테르를 함유하며,
상기 포스폰산, 상기 구리 이온, 및 상기 인산에스테르의 몰 기준의 함유량을 각각 CA몰, CC몰, 및 CE몰이라고 정의하고, 또한, 상기 포스폰산의 1분자 중에 포함되는 2개의 수산기, 상기 인산디에스테르의 1분자 중에 포함되는 1개의 수산기, 및 상기 인산모노에스테르의 1분자 중에 포함되는 1개의 수산기인 반응성 수산기의 몰 기준의 함유량의 합계를 CH몰이라고 정의했을 때, CA/CE＜1, 또한, CH/CC＞1.95의 관계를 만족하는, 적외선 흡수성 조성물을 제공한다.
Figure pat00001
[식 중, R1은, 페닐기 또는 적어도 1개의 수소 원자가 할로겐 원자로 치환된 페닐기이다.]
또, 본 발명은,
투명 유전체 기판과,
상기 투명 유전체 기판의 적어도 한쪽의 주면에, 상기의 적외선 흡수성 조성물에 의해서 형성된 적외선 흡수층을 구비한, 적외선 컷 필터를 제공한다.
또한, 본 발명은,
상기의 적외선 컷 필터를 구비한, 촬상 광학계를 제공한다.
상기의 적외선 흡수성 조성물은, 인산계 화합물과 구리 이온에 의해서 형성된 적외선 흡수제를 함유하면서, 가시역의 특정 범위의 파장의 광의 투과율을 높이고, 또한, 적외측 컷오프 파장을 짧게(예를 들어, 700nm 이하) 하는데 유리하다.
도 1은 본 발명의 일례에 따르는 적외선 컷 필터의 단면도
도 2는 본 발명의 다른 일례에 따르는 적외선 컷 필터의 단면도
도 3은 본 발명의 또 다른 일례에 따르는 적외선 컷 필터의 단면도
도 4는 본 발명의 또 다른 일례에 따르는 적외선 컷 필터의 단면도
도 5는 본 발명의 일례에 따르는 촬상 광학계를 도시하는 도면
도 6은 실시예 1에 따르는 적외선 컷 필터의 분광 투과율 스펙트럼
도 7은 실시예 2에 따르는 적외선 컷 필터의 분광 투과율 스펙트럼
도 8은 실시예 3에 따르는 적외선 컷 필터의 분광 투과율 스펙트럼
도 9는 실시예 4에 따르는 적외선 컷 필터의 분광 투과율 스펙트럼
도 10은 실시예 5에 따르는 적외선 컷 필터의 분광 투과율 스펙트럼
도 11은 실시예 6에 따르는 적외선 컷 필터의 분광 투과율 스펙트럼
도 12는 실시예 7에 따르는 적외선 컷 필터의 분광 투과율 스펙트럼
도 13은 실시예 8에 따르는 적외선 컷 필터의 분광 투과율 스펙트럼
도 14는 실시예 9에 따르는 적외선 컷 필터의 분광 투과율 스펙트럼
도 15는 실시예 10에 따르는 적외선 컷 필터의 분광 투과율 스펙트럼
도 16은 실시예 11에 따르는 적외선 컷 필터의 분광 투과율 스펙트럼
도 17은 실시예 12에 따르는 적외선 컷 필터의 분광 투과율 스펙트럼
도 18은 실시예 13에 따르는 적외선 컷 필터의 분광 투과율 스펙트럼
도 19는 실시예 14에 따르는 적외선 컷 필터의 분광 투과율 스펙트럼
도 20은 실시예 15에 따르는 적외선 컷 필터의 분광 투과율 스펙트럼
도 21은 실시예 16에 따르는 적외선 컷 필터의 분광 투과율 스펙트럼
도 22는 실시예 17에 따르는 적외선 컷 필터의 분광 투과율 스펙트럼
도 23은 실시예 18에 따르는 적외선 컷 필터의 분광 투과율 스펙트럼
도 24는 실시예 19에 따르는 적외선 컷 필터의 분광 투과율 스펙트럼
도 25는 실시예 20에 따르는 적외선 컷 필터의 분광 투과율 스펙트럼
도 26은 실시예 21에 따르는 적외선 컷 필터의 분광 투과율 스펙트럼
도 27은 실시예 1~21에 따르는 적외선 흡수성 조성물에 있어서의, 반응성 수산기의 함유량 CH와 구리 이온의 함유량 CC의 비(CH/CC)와, 포스폰산의 함유량 CA와 인산에스테르의 함유량 CE의 비(CA/CE)의 관계를 나타내는 그래프
도 28은 비교예 1에 따르는 적외선 컷 필터의 분광 투과율 스펙트럼
도 29는 비교예 2에 따르는 적외선 컷 필터의 분광 투과율 스펙트럼
도 30은 비교예 3에 따르는 적외선 컷 필터의 분광 투과율 스펙트럼
도 31은 비교예 4에 따르는 적외선 컷 필터의 분광 투과율 스펙트럼
도 32는 비교예 5에 따르는 적외선 컷 필터의 분광 투과율 스펙트럼
도 33은 비교예 6에 따르는 적외선 컷 필터의 분광 투과율 스펙트럼
도 34는 실시예 22에 따르는 적외선 컷 필터의 분광 투과율 스펙트럼
도 35는 실시예 23에 따르는 적외선 컷 필터의 분광 투과율 스펙트럼
이하, 본 발명의 실시 형태에 대해 도면을 참조하면서 설명한다. 또한, 이하의 설명은, 본 발명의 일례에 관한 것이며, 본 발명은 이들에 의해서 한정되는 것은 아니다.
본 발명에 따르는 적외선 흡수성 조성물은, 하기 식 (a)로 표시되는 포스폰산과 구리 이온에 의해서 형성된 적외선 흡수제와, 이 적외선 흡수제를 분산시키는 인산에스테르를 함유한다. 하기 식 (a)에 있어서, R1은, 페닐기 또는 적어도 1개의 수소 원자가 할로겐 원자로 치환된 페닐기이다. 인산에스테르는, 인산디에스테르 및 인산모노에스테르 중 적어도 한쪽을 포함한다.
Figure pat00002
본 발명자들은, 시행 착오를 몇 번이나 거듭한 후에, 구리 이온과 소정의 포스폰산을 이용하여 적외선 흡수제를 형성하고, 인산에스테르를 이용하여 그 적외선 흡수제를 분산시킴으로써, 가시역의 특정 범위의 파장(400nm~600nm)의 광의 투과율을 높이는데 유리한 적외선 흡수성 조성물을 얻을 수 있는 것을 찾아냈다. 또, 본 발명자들은, 소정의 포스폰산으로서 식 (a)로 표시되는 포스폰산을 이용하면, 다른 종류의 포스폰산을 이용한 경우에 비해, 적외선 컷 필터의 적외측 컷오프 파장을 700nm 이하로 조정하기 쉬운 것을 찾아냈다. 또한, 본 발명자들은, 소정의 포스폰산으로서 식 (a)로 표시되는 포스폰산을 이용하면, 다른 종류의 포스폰산을 이용한 경우에 비해, 자외측 컷오프 파장을 380nm 부근(예를 들어, 370nm~390nm)으로 조정하기 쉽고, 인간의 비시감도에 비교적 가까운 광학 제품을 제조하는데 유리한 적외선 흡수성 조성물이 얻어지는 것을 찾아냈다. 본 발명에 따르는 적외선 흡수성 조성물은, 이러한 지견에 의거하여 고안된 것이다.
적외선 흡수성 조성물에 함유되는 인산에스테르는, 적외선 흡수제를 적절히 분산시킬 수 있는 한 특별히 제한되지 않으나, 예를 들어, 하기 식 (b1)로 표시되는 인산디에스테르 및 하기 식 (b2)로 표시되는 인산모노에스테르 중 적어도 한쪽을 포함한다. 이것에 의해, 적외선 흡수성 조성물에 있어서 적외선 흡수제를 응집시키지 않고 확실히 분산시킬 수 있다. 또한, 하기 식 (b1) 및 하기 식 (b2)에 있어서, R21, R22, 및 R3은, 각각, －(CH2CH2O)nR4로 표시되는 1가의 관능기이고, n은 1~25의 정수이며, R4는 탄소수 6~25의 알킬기를 나타낸다. R21, R22, 및 R3은, 서로 동일하거나 상이한 종류의 관능기이다.
Figure pat00003
적외선 흡수제는, 예를 들어, 식 (a)로 표시되는 포스폰산이 구리 이온에 배위함으로써 형성되어 있다. 또, 예를 들어, 적외선 흡수성 조성물에 있어서 적외선 흡수제를 적어도 포함하는 미립자가 형성되어 있다. 이 경우, 인산에스테르의 작용에 의해, 미립자들이 응집하지 않고 적외선 흡수성 조성물에 있어서 분산되어 있다. 이 미립자의 평균 입자 지름은, 예를 들어 5nm~200nm이다. 미립자의 평균 입자 지름이 5nm 이상이면, 미립자의 미세화를 위해서 특별한 공정을 필요로 하지 않고, 적외선 흡수제를 적어도 포함하는 미립자의 구조가 무너질 가능성이 작다. 또, 적외선 흡수성 조성물에 있어서 미립자가 양호하게 분산된다. 또, 미립자의 평균 입자 지름이 200nm 이하이면, 미 산란에 의한 영향을 저감할 수 있고, 적외선 컷 필터에 있어서 가시광의 투과율을 향상시킬 수 있으며, 촬상 장치로 촬영된 화상의 콘트라스트 및 헤이즈 등의 특성의 저하를 억제할 수 있다. 미립자의 평균 입자 지름은, 바람직하게는 100nm 이하이다. 이 경우, 레일리 산란에 의한 영향이 저감되므로, 적외선 흡수성 조성물을 이용하여 형성된 적외선 흡수층에 있어서 가시광에 대한 투명성이 더 높아진다. 또, 미립자의 평균 입자 지름은, 보다 바람직하게는 75nm 이하이다. 이 경우, 적외선 흡수층의 가시광에 대한 투명성이 특히 높다. 또한, 미립자의 평균 입자 지름은, 동적 광산란법에 의해 측정할 수 있다.
적외선 흡수성 조성물에 있어서의 식 (a)로 표시되는 포스폰산 및 인산에스테르의 몰 기준의 함유량을 각각 CA몰 및 CE몰이라고 정의했을 때, 적외선 흡수성 조성물은, CA/CE＜1의 관계를 만족한다. 이것에 의해, 식 (a)로 표시되는 포스폰산과 구리 이온에 의해서 형성된 적외선 흡수제를 양호하게 분산시킬 수 있다. 적외선 흡수성 조성물은, 보다 바람직하게는, 0.20≤CA/CE≤0.85의 관계를 만족한다. 이것에 의해, 식 (a)로 표시되는 포스폰산과 구리 이온에 의해서 적외선 흡수제가 적절히 형성됨과 더불어, 적외선 흡수제를 양호하게 분산시킬 수 있다. 식 (a)로 표시되는 포스폰산의 1분자 중에 포함되는 2개의 수산기, 인산디에스테르의 1분자 중에 포함되는 1개의 수산기, 및 인산모노에스테르의 1분자 중에 포함되는 1개의 수산기인 반응성 수산기의 몰 기준의 함유량의 합계를 CH몰이라고 정의했을 때, 적외선 흡수성 조성물은 CH/CC＞1.95의 관계를 더 만족한다. CH/CC는, 예를 들어 3.5 이하이다. 이것에 의해, 적외선 흡수성 조성물을 이용하여, 가시역의 특정 범위의 파장의 광의 투과율이 높은 적외선 컷 필터를 제조할 수 있다. 바꾸어 말하면, CA/CE＜1, 또한, CH/CC＞1.95의 관계가 만족되어 있는 적외선 흡수성 조성물을 이용함으로써, 가시역의 특정 범위의 파장의 광의 투과율이 높고, 또한, 컷오프 파장이 예를 들어 700nm 이하인 적외선 컷 필터를 제조할 수 있다. 적외선 흡수성 조성물은, 바람직하게는, CH/CC≥2.0의 관계를 만족한다. 예를 들어, CH/CC가 1.90 이하이면, 적외선 컷 필터의 파장 400nm의 광에 대한 투과율을 높이기 어렵다. 또, CH/CC가 약 2.5를 초과하면, 경우에 따라서는, 적외선 컷 필터의 파장 400nm의 광에 대한 투과율을 허용할 수 있는 범위에서 상대적으로 낮다.
적외선 흡수성 조성물은, 바람직하게는, CH/CC≥2.842－0.765×CA/CE의 관계를 만족한다. 이것에 의해, 보다 확실히, 적외선 흡수성 조성물을 이용하여, 가시역의 특정 범위의 파장의 광의 투과율이 높고, 컷오프 파장이 660nm 이하인 적외선 컷 필터를 제조할 수 있다. 또한, 반응성 수산기는, 구리 이온과의 반응성의 관점에서 정해져 있다. 식 (a)로 표시되는 포스폰산의 1분자 중에 포함되는 2개의 수산기 모두 구리 이온과 반응할 수 있다고 생각된다. 인산디에스테르의 1분자 중에 포함되는 1개의 수산기는 구리 이온과 반응할 수 있다고 생각된다. 인산모노에스테르의 1분자 중에 포함되는 2개의 수산기 중 한쪽만이 구리 이온과 반응할 수 있다고 생각된다. 예를 들어, 인산모노에스테르가 식 (b2)로 표시되는 경우, 상기의 식 (b2)에 있어서의 R3은, 옥시에틸렌기 또는 폴리옥시에틸렌기와 탄소수 6 이상의 알킬기를 포함한다. 이로 인해, 인산모노에스테르에서는, 구리 이온과의 반응에 있어서 입체 장해가 발생하기 쉽고, 겨우, 인산모노에스테르의 1분자 중에 포함되는 1개의 수산기만이 구리 이온과의 반응에 기여할 수 있다고 생각된다.
적외선 흡수성 조성물의 조제에 있어서, 반응성 수산기가 충분히 공급되지 않으면, 비교적 부피가 큰 페닐기 또는 적어도 1개의 수소 원자가 할로겐 원자로 치환된 페닐기의 입체 장해에 의해 식 (a)로 표시되는 포스폰산과 구리 이온이 상호 작용하기 어렵고, 인산에스테르와 구리 이온의 착체 형성이 우위가 될 가능성이 있다. 이 경우, 인산에스테르와 구리 이온의 착체에 의한 적외선 흡수 작용에 의해 적외선 컷 필터의 적외측 컷오프 파장이 길어지기 쉽다고 생각된다. 이로써, 컷오프 파장이 660nm 이하인 적외선 컷 필터를 제조하기 위해서는, 적외선 흡수성 조성물에 있어서, CH/CC≥2.842－0.765×CA/CE의 관계가 만족되어 있는 것이 바람직하다.
적외선 흡수성 조성물에 있어서의 구리 이온의 공급원은, 예를 들어, 구리염이다. 구리염은, 예를 들어 아세트산구리 또는 아세트산구리의 수화물이다. 구리염으로는, 염화구리, 포름산구리, 스테아린산구리, 안식향산구리, 피로인산구리, 나프텐산구리, 및 시트르산구리의 무수물 또는 수화물을 들 수 있다. 예를 들어, 아세트산구리일수화물은, Cu(CH3COO)2·H2O로 표시되고, 1몰의 아세트산구리일수화물에 의해서 1몰의 구리 이온이 공급된다.
본 발명에 따르는 적외선 흡수성 조성물은, 예를 들어, 매트릭스 성분을 더 함유하고 있다. 매트릭스 성분은, 예를 들어, 가시광선 및 적외선에 대해 투명하고, 또한, 상기의 미립자를 분산 가능한 수지이다.
적외선 흡수성 조성물이 매트릭스 성분을 포함하는 경우, 식 (a)로 표시되는 포스폰산의 함유량은, 예를 들어, 적외선 흡수성 조성물에 있어서의 매트릭스 성분 100질량부에 대해서, 3~60질량부이다.
적외선 흡수성 조성물이 매트릭스 성분을 포함하는 경우, 매트릭스 성분은, 바람직하게는 폴리실록산(실리콘 수지)이다. 이것에 의해, 적외선 흡수성 조성물에 의해서 형성되는 적외선 흡수층의 내열성을 향상시킬 수 있다. 매트릭스 성분으로서 사용 가능한 폴리실록산의 구체예로는, KR-255, KR-300, KR-2621-1, KR-211, KR-311, KR-216, KR-212, 및 KR-251을 들 수 있다. 이들은 모두 신에츠화학공업사 제조의 실리콘 수지이다. 매트릭스 성분으로는, 아크릴 수지, 에폭시 수지, 및 비닐 아세탈 수지 등의 수지를 사용할 수도 있다. 또한, 이들 수지는, 구성 단위로서, 단관능 또는 다관능의 모노머, 올리고머, 및 폴리머 중 어느 하나를 포함하고 있어도 된다.
본 발명에 따르는 적외선 흡수성 조성물의 조제 방법의 일례를 설명한다. 우선, 아세트산구리일수화물 등의 구리염을 테트라히드로푸란(THF) 등의 소정의 용매에 첨가하고 교반하여, 구리염의 용액을 얻는다. 다음으로, 이 구리염의 용액에, 식 (b1)로 표시되는 인산디에스테르 및 식 (b2)로 표시되는 인산모노에스테르 등의 인산에스테르 화합물을 더하고 교반하여, A액을 조제한다. 또, 식 (a)로 표시되는 포스폰산을 THF 등의 소정의 용매에 더하고 교반하여, B액을 조제한다. 다음으로, A액을 교반하면서, A액에 B액을 더하고 소정 시간 교반한다. 다음으로, 이 용액에 톨루엔 등의 소정의 용매를 더하고 교반하여, C액을 얻는다. 다음으로, C액을 가온하면서 소정 시간 탈용매 처리를 행한다. 이것에 의해, THF 등의 용매 및 아세트산(비점：약 118℃) 등의 구리염의 해리에 의해 발생하는 성분이 제거되고, 식 (a)로 표시되는 포스폰산과 구리 이온에 의해서 적외선 흡수제가 생성된다. C액을 가온하는 온도는, 구리염으로부터 해리한 제거되어야 할 성분의 비점에 의거하여 정해져 있다. 또한, 탈용매 처리에 있어서는, C액을 얻기 위해서 이용한 톨루엔(비점：약 110℃) 등의 용매도 휘발한다. 이 용매는, 적외선 흡수성 조성물에 있어서 어느 정도 잔류하고 있는 것이 바람직하므로, 이 관점에서 용매의 첨가량 및 탈용매 처리의 시간이 정해져 있으면 된다. 또한, C액을 얻기 위해서 톨루엔을 대신하여 o-크실렌(비점：약 144℃)을 이용할 수도 있다. 이 경우, o-크실렌의 비점은 톨루엔의 비점보다 높으므로, 첨가량을 톨루엔의 첨가량의 4분의 1 정도로 저감할 수 있다.
C액의 탈용매 처리 후에 필요에 따라서 폴리실록산(실리콘 수지) 등의 매트릭스 성분이 첨가되고, 소정 시간 교반된다. 예를 들어, 이와 같이 하여, 본 발명에 따르는 적외선 흡수성 조성물을 조제할 수 있다. 적외선 흡수성 조성물의 조제에 사용되는 용매는, 식 (a)로 표시되는 포스폰산과 구리 이온에 의해서 적외선 흡수제를 적절히 형성하는 관점에서, 소정의 극성을 갖는 것이 바람직하다. 왜냐하면, 용매의 극성은, 적외선 흡수제를 적어도 포함하는 미립자의 적외선 흡수성 조성물에 있어서의 분산에 영향을 미치기 때문이다. 예를 들어, A액의 조제에 사용되는 인산에스테르의 종류에 따라 적절한 극성을 갖는 용매가 선택된다.
본 발명의 일례에 따르는 적외선 컷 필터(1a~1d)는, 도 1~도 4에 도시한 대로, 투명 유전체 기판(20)과, 적외선 흡수층(10)을 구비하고 있다. 적외선 흡수층(10)은, 투명 유전체 기판(20)의 적어도 한쪽의 주면에, 본 발명에 따르는 적외선 흡수성 조성물에 의해서 형성되어 있다. 적외선 흡수층(10)에 있어서, 도 1에 도시한 대로, 적외선 흡수제를 적어도 포함하는 미립자(11)가 매트릭스(12)에 분산되어 있다. 투명 유전체 기판(20)은, 예를 들어, 투명 유리 기판이다. 적외선 흡수층(10)의 두께는, 예를 들어, 40μm~900μm이다. 이것에 의해, 적외선 컷 필터(1a~1d)가 보다 확실히 원하는 광학 특성을 발휘할 수 있다. 적외선 흡수층(10)의 두께가 예를 들어 약 500μm이면, 파장 700nm 부근의 근적외선의 투과율이 3% 미만이 되기 쉽다. 또, 적외선 컷 필터(1a~1d)의 신뢰성을 높이는 관점에서, 매트릭스(12)의 분량을 상대적으로 높임으로써 적외선 흡수층(10)의 두께를 약 900μm로 해도 된다.
적외선 컷 필터(1a~1d)는, 예를 들어, 이하의 특성 (i)~(iii) 중 어느 하나를 갖는다.
(i) 가시역의 특정 범위의 파장(400nm~600nm)의 광의 투과율이 약 70% 이상이며, 경우에 따라서는 75% 이상이다.
(ii) 적외측 컷오프 파장이 700nm 이하, 경우에 따라서는 660nm 이하이다.
(iii) 자외측 컷오프 파장이 370~390nm이다.
적외선 컷 필터(1a~1d)는, (i)~(iii)의 특성을 가짐으로써, 디지털 카메라 등의 촬상 장치의 촬상 광학계에 있어서 촬상 소자의 전방에 배치되는 적외선 컷 필터로서 바람직한 특성을 갖는다. 디지털 카메라 등의 촬상 장치의 촬상 광학계에 있어서 사용되는 적외선 컷 필터는, 비시감도가 비교적 작은 파장 범위의 광을 가능한 한 차폐하는 것이 바람직하다. 이로 인해, 적외선 컷 필터의 적외측 컷오프 파장이 실효적인 비시감도의 상한인 700nm보다 짧은 것은 의의가 있다. 적외선 컷 필터의 광학 특성을 인간의 비시감도에 가깝게 하는 관점에서, 상기의 (i) 특성을 만족하면서, 적외선 컷 필터의 적외측 컷오프 파장이 660nm 이하인 것이 바람직하다. 또, 비시감도의 하한은 380nm 정도이므로, 적외선 컷 필터가 380nm보다 짧은 파장의 광을 차폐하는 것도 의의가 있다. 이로 인해, 적외선 컷 필터(1a~1d)는, 상기 (ii) 및 (iii)의 특성을 가짐으로써, 인간의 비시감도에 가까운 광학 특성을 갖는다.
적외선 컷 필터(1a~1d)의 제조 방법의 일례에 대해 설명한다. 우선, 액상의 적외선 흡수성 조성물을 스핀 코팅 또는 디스펜서에 의한 도포에 의해, 투명 유전체 기판(20)의 한쪽 주면에 도포하여 도막을 형성한다. 다음으로, 이 도막에 대해서 소정의 가열 처리를 행하여 도막을 경화시킨다. 이와 같이 하여, 적외선 컷 필터(1a~1d)를 제조할 수 있다. 적외선 흡수층(10)의 매트릭스(12)를 강고하게 형성하면서 적외선 컷 필터(1a~1d)의 광학 특성을 높이는 관점에서, 가열 처리에 있어서의 도막의 분위기 온도의 최고값은, 예를 들어 140℃ 이상이며, 바람직하게는 160℃ 이상이다. 또, 가열 처리에 있어서의 도막의 분위기 온도의 최고값은, 예를 들어, 170℃ 이하이다.
본 발명의 다른 일례에 따르는 적외선 컷 필터(1b)는, 도 2에 도시한 대로, 양 주면에 반사 방지막(30a)을 구비하고 있다. 적외선 컷 필터(1b)는, 반사 방지막(30a)을 구비하는 이외는, 적외선 컷 필터(1a)와 동일한 구성을 갖고 있다. 이것에 의해, 미광의 원인이 되는 프레넬 반사광을 제거할 수 있음과 더불어, 적외선 컷 필터(1b)를 투과하는 가시역의 광의 광량을 증가시킬 수 있다. 반사 방지막(30a)의 굴절률 또는 막두께 등의 제원은, 투명 유전체 기판(20)의 굴절률 또는 적외선 흡수층(10)의 굴절률에 의거하여, 공지의 수법에 의해 최적화할 수 있다. 반사 방지막(30a)은, 단층막 또는 적층 다층막이다. 반사 방지막(30a)이 단층막인 경우, 반사 방지막(30a)은, 투명 유전체 기판(20)의 굴절률 또는 적외선 흡수층(10)의 굴절률보다 낮은 굴절률을 갖는 재료로 되어 있는 것이 바람직하다. 또한, 반사 방지막(30a)은, 투명 유전체 기판(20)의 굴절률 또는 적외선 흡수층(10)의 굴절률 이상의 굴절률을 갖는 재료로 되어 있어도 된다. 반사 방지막(30a)이 적층 다층막인 경우, 반사 방지막(30a)은, 서로 상이한 굴절률을 갖는 2종류 이상의 재료를 교호로 적층함으로써 형성되어 있다. 반사 방지막(30a)을 형성하는 재료는, 예를 들어, SiO2, TiO2, 및 MgF2 등의 무기 재료 또는 불소 수지 등의 유기 재료이다. 반사 방지막(30a)을 형성하는 방법은, 특별히 제한되지 않으며, 반사 방지막(30a)을 형성하는 재료의 종류에 따라, 진공 증착, 스퍼터링, CVD(Chemical Vapor Deposition), 및 스핀 코팅 또는 스프레이 코팅을 이용한 졸 겔법 중 어느 하나를 이용할 수 있다.
본 발명의 또 다른 일례에 따르는 적외선 컷 필터(1c)에 있어서, 도 3에 도시한 대로, 투명 유전체 기판(20)의 양쪽 주면 상에 적외선 흡수층(10)이 형성되어 있다. 이것에 의해, 1개의 적외선 흡수층(10)에 의해서가 아니라, 2개의 적외선 흡수층(10)에 의해서, 적외선 컷 필터(1c)가 원하는 광학 특성을 얻기 위해서 필요한 적외선 흡수층의 두께를 확보할 수 있다. 투명 유전체 기판(20)의 양쪽 주면 상에 있어서의 각 적외선 흡수층(10)의 두께는 동일하거나 상이해도 된다. 즉, 적외선 컷 필터(1c)가 원하는 광학 특성을 얻기 위해서 필요한 적외선 흡수층의 두께가 균등하거나 불균등하게 분배되도록, 투명 유전체 기판(20)의 양쪽 주면 상에 적외선 흡수층(10)이 형성되어 있다. 이것에 의해, 투명 유전체 기판(20)의 양쪽 주면 상에 형성된 각 적외선 흡수층(10)의 두께가 비교적 얇다. 이로 인해, 적외선 흡수층의 두께가 두꺼운 경우에 생기는 적외선 흡수층의 두께의 불균일을 억제할 수 있다. 또, 액상의 적외선 흡수성 조성물을 도포하는 시간을 단축할 수 있고, 적외선 흡수성 조성물의 도막을 경화시키기 위한 시간을 단축할 수 있다. 투명 유전체 기판(20)이 매우 얇은 경우, 투명 유전체 기판(20)의 한쪽 주면 상에만 적외선 흡수층(10)을 형성하면, 적외선 흡수성 조성물로부터 적외선 흡수층(10)을 형성하는 경우에 생기는 수축에 수반하는 응력에 의해서, 적외선 컷 필터가 휘어질 가능성이 있다. 그러나, 투명 유전체 기판(20)의 양쪽 주면 상에 적외선 흡수층(10)이 형성되어 있음으로써, 투명 유전체 기판(20)이 매우 얇은 경우에서도, 적외선 컷 필터(1c)에 있어서 휘어짐이 억제된다.
본 발명의 또 다른 일례에 따르는 적외선 컷 필터(1d)는, 도 4에 도시한 대로, 적외선 흡수층(15)을 더 구비하고 있다. 적외선 흡수층(15)은, 적외선 흡수층(10)이 형성되어 있는 주면과 반대측의 주면에 형성되어 있다. 적외선 흡수층(15)은, 본 발명의 적외선 흡수성 조성물과는 상이한 종류의 적외선 흡수성 조성물에 의해서 형성되어 있다. 적외선 흡수층(15)은, 예를 들어, 식 (a)에 있어서의 R1이 탄소수 1~6의 알킬기로 치환된 포스폰산을 식 (a)로 표시되는 포스폰산을 대신하여 이용하는 이외는 본 발명의 적외선 흡수성 조성물과 동일하게 조제된 적외선 흡수성 조성물에 의해서 형성되어 있다.
본 발명에 따르는 촬상 광학계(100)는, 도 5에 도시한 대로, 예를 들어, 적외선 컷 필터(1a)를 구비하고 있다. 촬상 광학계(100)는, 예를 들어, 촬상 렌즈(3)를 더 구비하고 있다. 촬상 광학계(100)는, 디지털 카메라 등의 촬상 장치에 있어서, 촬상 소자(2)의 전방에 배치되어 있다. 촬상 소자(2)는, 예를 들어, CCD 또는 CMOS 등의 고체 촬상 소자이다. 도 5에 도시한 대로, 피사체로부터의 광은, 촬상 렌즈(3)에 의해서 집광되고, 적외선 컷 필터(1a)에 의해서 적외선역의 광이 컷된 후, 촬상 소자(2)에 입사한다. 이로 인해, 색재현성이 높은 양호한 화상을 얻을 수 있다. 촬상 광학계(100)는, 적외선 컷 필터(1a)를 대신하여, 적외선 컷 필터(1b), 적외선 컷 필터(1c), 및 적외선 컷 필터(1d) 중 어느 하나를 구비하고 있어도 된다.
실시예
실시예에 의해, 본 발명을 보다 상세하게 설명한다. 또한, 본 발명은 이하의 실시예에 한정되지 않는다. 우선, 실시예 및 비교예의 평가 방법을 설명한다.
＜적외선 컷 필터의 분광 투과율＞
각 실시예 및 각 비교예에 따르는 적외선 컷 필터의 분광 투과율 스펙트럼을, 자외선 가시 분광 광도계(일본분광사 제조, 제품명：V-670)를 이용하여 측정했다. 이 측정에 있어서, 적외선 컷 필터에 대한 입사광의 입사각을 0°(도)로 설정했다. 각 실시예 및 각 비교예에 따르는 적외선 컷 필터에 있어서의 적외선 흡수층의 두께의 차이에 의한 영향을 배제하기 위해, 측정된 분광 투과율에 100/92를 곱하여 계면에 있어서의 반사를 캔슬한 후에, 파장 820~840nm에 있어서의 평균 투과율이 1%가 되도록 계수를 정했다. 또한, 각 파장의 투과율을 흡광도로 환산한 후에 정한 계수를 곱하고 조정하여 분광 투과율을 산출했다. 즉, 파장 820~840nm에 있어서의 평균 투과율이 1%가 되도록 정규화되고, 적외선 컷 필터와 공기의 계면에 있어서의 반사가 캔슬된 적외선 컷 필터의 분광 투과율 스펙트럼이 얻어졌다.
＜실시예 1＞
(적외선 흡수성 조성물의 조제)
아세트산구리일수화물 1.125g(5.635밀리몰(이하, 「mmol」로 기재한다))과 테트라히드로푸란(THF) 60g을 혼합하고 3시간 교반하여 아세트산구리 용액을 얻었다. 다음으로, 얻어진 아세트산구리 용액에, 인산에스테르 화합물인 프라이서프A208F(다이이치공업제약사 제조)를 2.338g(7.035mmol) 더하고 30분간 교반하여, A액을 얻었다. 또, 페닐포스폰산(닛산화학공업사 제조) 0.585g(3.699mmol)에 THF 10g을 더하고 30분 교반하여, B액을 얻었다. 프라이서프A208F는, 상기의 식 (b1) 및 (b2)에 있어서, R21, R22, 및 R3이, 각각, 동일 종류의 (CH2CH2O)nR4이고, n=1이며, R4는 탄소수가 8의 1가의 기인, 인산에스테르 화합물이었다. 프라이서프A208F의 분자량은, 식 (b1)로 표시되는 인산디에스테르와 식 (b2)로 표시되는 인산모노에스테르를, 몰비로, 1：1로 포함하고 있는 것으로 하여 산출했다.
다음으로, A액을 교반하면서 A액에 B액을 더하고, 실온에서 1분간 교반했다. 다음으로, 이 용액에 톨루엔 45g을 더한 후, 실온에서 1분간 교반하여, C액을 얻었다. 이 C액을 플라스크에 넣어 오일배스(도쿄리카기계사 제조, 형식：OSB-2100)에서 가온하면서, 로터리 증발기(도쿄리카기계사 제조, 형식：N-1110SF)에 의해서, 25분간 탈용매 처리를 행했다. 오일배스의 설정 온도는, 120℃로 조정했다. 그 후, 플라스크 중으로부터 탈용매 처리 후의 용액을 취출했다. 취출한 용액에, 실리콘 수지(신에츠화학공업사 제조, 제품명：KR-300)를 4.400g 첨가하고, 실온에서 30분간 교반하여, 실시예 1에 따르는 적외선 흡수성 조성물을 얻었다.
(적외선 컷 필터의 제작)
76mm×76mm×0.21mm의 치수를 갖는 붕규산 유리로 완성된 투명 유리 기판(SCHOTT사 제조, 제품명：D263)의 한쪽 주면의 중심부의 30mm×30mm의 범위에 디스펜서를 이용하여 실시예 1에 따르는 적외선 흡수성 조성물을 약 0.3g 도포하여 도막을 형성했다. 다음으로, 미건조의 도막을 갖는 투명 유리 기판을 오븐에 넣고, 85℃에서 3시간, 다음으로 125℃에서 3시간, 다음으로 150℃에서 1시간, 다음으로 170℃에서 3시간의 조건으로 도막에 대해서 가열 처리를 행하여, 도막을 경화시키고, 실시예 1에 따르는 적외선 컷 필터를 제작했다. 실시예 1에 따르는 적외선 컷 필터의 분광 투과율 스펙트럼을 도 6에 도시한다. 또, 이 분광 투과율 스펙트럼으로부터 구한, 실시예 1에 따르는 적외선 컷 필터의, 자외측 컷오프 파장 및 적외측 컷오프 파장, 및, 400nm, 600nm, 및 700nm의 파장의 광의 투과율을 표 1에 기재한다.
＜실시예 2~21＞
페닐 포스폰산 및 인산에스테르 화합물의 첨가량을 표 1에 기재한 대로 변경한 이외는 실시예 1과 동일하게 하여, 실시예 2~18에 따르는 적외선 흡수성 조성물을 조제했다. 또, 페닐 포스폰산의 첨가량을 0.584g(3.691mmol)으로 하고, 프라이서프A208F 2.338g(7.035mmol)을 대신하여, NIKKOL DDP-2(닛코케미컬즈사 제조) 3.615g(7.030mmol) 및 NIKKOL DDP-6(닛코케미컬즈사 제조) 5.475g(7.033mmol)을 각각 이용한 이외는, 실시예 1과 동일하게 하여, 실시예 19 및 실시예 20에 따르는 적외선 흡수성 조성물을 조제했다. NIKKOL DDP-2는, 상기의 식 (b1) 및 (b2)에 있어서, R21, R22, 및 R3이, 각각, 동일 종류의 (CH2CH2O)mR5이고, m=2이며, R5는 탄소수가 12~15의 1가의 기인 인산에스테르 화합물이다. NIKKOL DDP-2의 분자량은, R5의 탄소수를 12~15의 평균인 13.5로 하고, 식 (b1)로 표시되는 인산디에스테르와 식 (b2)로 표시되는 인산모노에스테르를, 몰비로, 1：1로 포함하고 있는 것으로 하여 산출했다. NIKKOL DDP-6은, 상기의 식 (b1) 및 (b2)에 있어서, R21, R22, 및 R3이, 각각, 동일 종류의 (CH2CH2O)mR5이고, m=6이며, R5는 탄소수가 12~15의 1가의 기인 인산에스테르 화합물이다. NIKKOL DDP-6의 분자량은, NIKKOL DDP-2와 동일하게 R5의 탄소수를 13.5로 하고, 식 (b1)로 표시되는 인산디에스테르와 식 (b2)로 표시되는 인산모노에스테르를, 몰비로, 1：1로 포함하고 있는 것으로 하여 산출했다. 또, 페닐 포스폰산(닛산화학공업사 제조) 0.585g(3.699mmol)을 대신하여, 4-브로모페닐포스폰산(도쿄화성공업사 제조)을 0.835g(3.523mmol)을 이용한 이외는, 실시예 1과 동일하게 하여, 실시예 21에 따르는 적외선 흡수성 조성물을 조제했다. 또, 실시예 1에 따르는 적외선 흡수성 조성물을 대신하여, 실시예 2~21에 따르는 적외선 흡수성 조성물을 이용한 이외는, 실시예 1과 동일하게 하여, 각각, 실시예 2~21에 따르는 적외선 컷 필터를 제작했다. 실시예 2~21에 따르는 적외선 컷 필터의 분광 투과율 스펙트럼을 각각 도 7~26에 도시한다. 또, 실시예 2~21에 따르는 적외선 컷 필터의, 자외측 컷오프 파장 및 적외측 컷오프 파장, 및, 400nm, 600nm, 및 700nm의 파장의 광의 투과율을 표 1에 기재한다. 실시예 1~21에 따르는 적외선 흡수성 조성물에 있어서의, 반응성 수산기의 함유량 CH몰과 구리 이온의 함유량 CC몰의 비(CH/CC)와, 포스폰산의 함유량 CA몰과 인산에스테르의 함유량 CE몰의 비(CA/CE)의 관계를 도 27에 도시한다. 도 27에 있어서, 원은 실시예 1~8, 15, 16, 및 19~21에 관한 것이고, 삼각은 실시예 9~14, 17, 및 18에 관한 것이다. 또, 도 27에 있어서의 파선은, CH/CC=2.842－0.765×(CA/CE)로 나타내는 직선이다.
＜비교예 1~9＞
페닐포스폰산을 대신하여, 부틸포스폰산, 헥실포스폰산, 또는 에틸포스폰산을 표 2에 기재하는 첨가량으로 더하면서, 인산에스테르 화합물의 첨가량을 표 2에 기재한 대로 변경한 이외는, 실시예 1과 동일하게 하여, 비교예 1~4에 따르는 적외선 흡수성 조성물을 조제했다. 페닐포스폰산 및 인산에스테르 화합물의 첨가량을 표 2에 기재한 대로 변경한 이외는 실시예 1과 동일하게 하여, 비교예 5~8에 따르는 적외선 흡수성 조성물을 조제했다. 4-브로모페닐포스폰산 및 인산에스테르 화합물의 첨가량을 표 2에 기재한 대로 변경한 이외는 실시예 21과 동일하게 하여, 비교예 9에 따르는 적외선 흡수성 조성물을 조제했다. 또, 실시예 1에 따르는 적외선 흡수성 조성물을 대신하여, 비교예 1~6에 따르는 적외선 흡수성 조성물을 이용한 이외는, 실시예 1과 동일하게 하여, 각각, 비교예 1~6에 따르는 적외선 컷 필터를 제작했다. 비교예 1~6에 따르는 적외선 컷 필터의 분광 투과율 스펙트럼을 각각 도 28~33에 도시한다. 또, 비교예 1~6에 따르는 적외선 컷 필터의, 자외측 컷오프 파장 및 적외측 컷오프 파장, 및, 400nm, 600nm, 및 700nm의 파장의 광의 투과율을 표 2에 기재한다. 또한, 비교예 7~9에 따르는 적외선 흡수성 조성물 중에서는 응집체의 발생이 현저하고, 미립자가 양호하게 분산되어 있는 조성물을 얻을 수 없었다.
＜실시예 22 및 23＞
실시예 1의 적외선 컷 필터의 투명 유리 기판의 다른쪽 주면에 실시예 12에 따르는 적외선 흡수성 조성물을 이용하여 실시예 1과 동일하게 하여 도막을 형성하고, 실시예 1과 동일한 조건에서 가열 처리를 행하여 도막을 경화시켰다. 이와 같이 하고, 실시예 22에 따르는 적외선 컷 필터를 얻었다. 또, 실시예 5의 적외선 컷 필터의 투명 유리 기판의 다른쪽 주면에 비교예 4에 따르는 적외선 흡수성 조성물을 이용하여 실시예 1과 동일하게 하여 도막을 형성하고, 실시예 1과 동일한 조건에서 가열 처리를 행하여 도막을 경화시켰다. 이와 같이 하여, 실시예 23에 따르는 적외선 컷 필터를 얻었다. 실시예 22 및 23에 따르는 적외선 컷 필터의 분광 투과율 스펙트럼을 각각 도 34 및 35에 도시한다. 또, 실시예 22 및 23에 따르는 적외선 컷 필터의, 자외측 컷오프 파장 및 적외측 컷오프 파장, 및, 400nm, 600nm, 및 700nm의 파장의 광의 투과율을 표 1에 기재한다.
도 6~26, 34, 및 35에 도시한 대로, 실시예 1~23에 따르는 적외선 컷 필터는, 가시역의 특정의 범위의 파장(400nm~600nm)에 있어서 70% 이상의 높은 투과율을 나타냈다. 또, 표 1에 기재한 대로, 실시예 1~23에 따르는 적외선 컷 필터의 적외측 컷오프 파장은 700nm 이하이며, 실시예 1~23에 따르는 적외선 컷 필터의 자외측 컷오프 파장은 375~389nm였다. 이로 인해, 실시예 1~23에 따르는 적외선 컷 필터는, 디지털 카메라 등의 촬상 장치의 촬상 광학계에 있어서 촬상 소자의 전방에 배치되는 적외선 컷 필터로서 바람직한 광학 특성을 갖는 것이 시사되었다. 한편, 표 2에 도시한 대로, 비교예 1~4에 따르는 적외선 컷 필터의 적외측 컷오프 파장은 700nm를 초과하고 있고, 비교예 1~4에 따르는 적외선 컷 필터의 자외측 컷오프 파장은 350nm 미만이었다. 또, 도 32 및 33에 도시한 대로, 비교예 5 및 6에 따르는 적외선 컷 필터는, 파장 400nm에 있어서 투과율이 약 50%로 낮았다. 이로 인해, 비교예 1~6에 따르는 적외선 컷 필터는, 디지털 카메라 등의 촬상 장치의 촬상 광학계에 있어서 촬상 소자의 전방에 배치되는 적외선 컷 필터로서 바람직한 광학 특성을 갖고 있다고는 말하기 어려웠다.
표 1에 기재한 대로, 실시예 1~8, 15, 16, 및 19~21에 따르는 적외선 컷 필터의 적외측 컷오프 파장은 660nm 이하이며, 이들 실시예에 따르는 적외선 컷 필터는 보다 바람직한 광학 특성을 갖는 것이 시사되었다. 이에 비해, 실시예 9~14, 17, 및 18에 따르는 적외선 컷 필터의 적외측 컷오프 파장은, 700nm 미만이지만, 660nm보다 길었다. 이로 인해, 도 27에 도시한 대로, CH/CC≥2.842－0.765×(CA/CE)의 관계가 만족되어 있으면, 적외선 컷 필터의 적외측 컷오프 파장을 660nm 이하로 저감하기 쉬운 것이 시사되었다.
도 34 및 35에 도시한 대로, 실시예 22 및 23에 따르는 적외선 컷 필터의, 900nm~1100nm의 범위의 파장의 광의 투과율은 3%를 밑돌고 있었다. 이로 인해, 실시예 22 및 23에 따르는 적외선 컷 필터는, 적외선 컷 필터로서, 보다 바람직한 광학 특성을 갖고 있는 것이 시사되었다.
[표 1]
Figure pat00004
[표 2]
Figure pat00005

Claims (6)

  1. 하기 식(a)로 표시되는 포스폰산과 구리 이온에 의해서 형성된 적외선 흡수제와,
    상기 적외선 흡수제를 분산시키는 인산에스테르를 함유한 적외선 흡수층을 구비하고,
    파장 400~600nm에서의 빛의 투과율이 75% 이상이며, 파장의 증가에 따라 투과대로부터 투과 저지대에 천이하는 파장의 범위에서 투과율이 50%가 되는 파장인 적외측 컷오프 파장이 700nm 이하인, 적외선 컷 필터.
    Figure pat00006

    [식 중, R1은, 페닐기 또는 적어도 1개의 수소 원자가 할로겐 원자로 치환된 페닐기이다.]
  2. 청구항 1에 있어서,
    파장의 증가에 따라 투과 저지대로부터 투과대에 천이하는 파장의 범위에서 투과율이 50%가 되는 파장인 자외측 컷오프 파장이 370~390nm인, 적외선 컷 필터.
  3. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
    상기 인산에스테르는, 인산디에스테르 및 인산모노에스테르의 적어도 한쪽을 포함하고,
    상기 포스폰산, 상기 구리 이온, 및 상기 인산에스테르의 몰 기준의 함유량을 각각 CA 몰, CC 몰 및 CE 몰이라고 정의하고, 또한, 상기 포스폰산의 1분자 중에 포함되는 2개의 수산기, 상기 인산디에스테르의 1분자 중에 포함되는 1개의 수산기, 및 상기 인산모노에스테르의 1분자 중에 포함되는 하나의 수산기인 반응성 수산기의 몰 기준의 함유량의 합계를 CH 몰이라고 정의했을 때, CA/CE ＜ 1, 또한, CH/CC ＞ 1.95의 관계를 만족하는, 적외선 컷 필터.
  4. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
    파장 400nm에서의 투과율이 75.2% 이상인 것, 파장 600nm에서의 투과율이 84.4% 이상인 것 및 파장 700nm에서의 투과율이 42.1% 이하인 것을 만족하는, 적외선 컷 필터.
  5. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
    상기 적외측 컷오프 파장이 649~689nm인, 적외선 컷 필터.
  6. 청구항 1 또는 청구항 2에 기재된 적외선 컷 필터를 구비한, 촬상 광학계.
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