紫外线和红外线吸收性组合物以及紫外线和红外线吸收滤光片制造技术

本发明专利技术的UV‑IR吸收性组合物含有：吸收剂，其由下述式(a)所示的膦酸和铜离子形成，并分散于UV‑IR吸收性组合物中；使吸收剂分散的磷酸酯；基质树脂；和烷氧基硅烷单体。

Ultraviolet and infrared absorption composition and ultraviolet and infrared absorption filter

The UV \u2011 IR absorbent composition of the invention comprises: an absorbent, which is formed by phosphonic acid and copper ion as shown in formula (a) below and dispersed in the UV \u2011 IR absorbent composition; a phosphate ester to disperse the absorbent; a matrix resin; and an alkoxysilane monomer.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】紫外线和红外线吸收性组合物以及紫外线和红外线吸收滤光片
本专利技术涉及紫外线和红外线吸收性组合物以及紫外线和红外线吸收滤光片。
技术介绍
在使用了CCD(ChargeCoupledDevice，电荷耦合器件)或CMOS(ComplementaryMetalOxideSemiconductor，互补式金属氧化物半导体)等固体摄像元件的摄像装置中，为了得到具有良好的色彩再现性的图像，在固体摄像元件的前面配置有各种光学滤光片。通常，固体摄像元件在从紫外线区域到红外线区域的广泛波长范围内具有分光灵敏度。另一方面，人的视觉灵敏度仅存在于可见光的区域。因此，为了使摄像装置中的固体摄像元件的分光灵敏度接近于人的视觉灵敏度，已知在固体摄像元件的前面配置屏蔽红外线或紫外线的光学滤光片的技术。例如，专利文献1中记载了一种具有降冰片烯系树脂制基板和近红外线反射膜的近红外线截止滤光片。近红外线反射膜为电介质多层膜。降冰片烯系树脂制基板含有近红外线吸收剂。专利文献2中记载了一种近红外线截止滤光片，其包含在玻璃基板的至少单面具有树脂层的层积板，并满足与透射率有关的规定条件。树脂层含有近红外线吸收剂。近红外线截止滤光片优选在层积板的至少单面具有电介质多层膜。专利文献3中记载了一种由近红外线吸收剂和树脂形成的近红外线截止滤光片。近红外线吸收剂由规定的膦酸化合物、规定的磷酸酯化合物和铜盐得到。规定的膦酸化合物具有与磷原子P键合的由-CH2CH2-R11表示的一价基团R1。R11表示氢原子、碳原子数为1～20的烷基、或碳原子数为1～20的氟代烷基。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开2005-338395号公报专利文献2：日本特开2012-103340号公报专利文献3：日本特开2011-203467号公报
技术实现思路
专利技术所要解决的课题根据专利文献1和2中记载的技术，为了使近红外线截止滤光片具有所期望的特性，需要具有反射或吸收近红外线的电介质多层膜。专利文献2的实施例中记载的任一近红外线截止滤光片均形成有二氧化硅(SiO2)层与二氧化钛(TiO2)层交替层积而成的电介质多层膜。因此，根据专利文献1和2上述的技术，为了制造近红外线截止滤光片，需要真空蒸镀装置等装置，制造工序容易变得繁杂。根据专利文献3中记载的技术，专利文献3中记载的近红外线截止滤光片不需要电介质多层膜。但是，该近红外线截止滤光片的透射区域所对应的波长的范围宽，因此该近红外线截止滤光片会使规定波长的红外线或规定波长的紫外线透射，由近红外线截止滤光片发挥出的光学特性有可能偏离人的视觉灵敏度。需要说明的是，透射区域是指在透射率光谱中对应于70％以上的透射率的波长的范围。“透射率光谱”是指将入射至光学滤光片的光的透射率(单位：％)按波长的顺序排列的光谱。另外，专利文献1～3中，未具体研究近红外线截止滤光片的耐湿性。鉴于上述情况，本专利技术提供一种紫外线和红外线吸收性组合物，该组合物用于在以简单的构成使固体摄像元件的分光灵敏度接近于人的视觉灵敏度的方面具有有利的特性、并且具有良好的耐湿性的紫外线和红外线吸收滤光片。另外，提供使用该紫外线和红外线吸收性组合物制造的紫外线和红外线吸收滤光片。用于解决课题的手段本专利技术提供一种紫外线和红外线吸收性组合物，其含有：吸收剂，其由下述式(a)所示的膦酸和铜离子形成，并分散于该紫外线和红外线吸收性组合物中；使上述吸收剂分散的磷酸酯；基质树脂；和烷氧基硅烷单体。[化1][式中，R11为苯基、硝基苯基、羟基苯基、或苯基中的至少1个氢原子被卤原子取代的卤代苯基。]另外，本专利技术提供一种紫外线和红外线吸收滤光片，其具备：透明电介质基板和与上述透明电介质基板的一个主面平行地形成的吸收层，该吸收层含有由下述式(a)所示的膦酸和铜离子形成的吸收剂、使上述吸收剂分散的磷酸酯和具有硅氧烷键的化合物。[化2][式中，R11为苯基、硝基苯基、羟基苯基、或苯基中的至少1个氢原子被卤原子取代的卤代苯基。]另外，本专利技术提供一种制造紫外线和红外线吸收滤光片的方法，该方法中，与透明电介质基板的一个主面平行地涂布上述紫外线和红外线吸收性组合物，形成涂膜，将上述涂膜暴露于50℃～200℃的温度的环境中，并且将上述涂膜暴露于50℃～100℃的温度和80％～100％的相对湿度的环境中，形成吸收层。专利技术的效果上述紫外线和红外线吸收滤光片(以下称为“UV-IR吸收滤光片”)在以简单的构成使固体摄像元件的分光灵敏度接近于人的视觉灵敏度的方面具有有利的特性，并且具有良好的耐湿性。另外，可以使用上述紫外线和红外线吸收性组合物(以下称为“UV-IR吸收性组合物”)制造这样的UV-IR吸收滤光片。附图说明图1是示出本专利技术的UV-IR吸收滤光片的一例的截面图。图2是示出本专利技术的UV-IR吸收滤光片的另一例的截面图。图3是示出本专利技术的UV-IR吸收滤光片的又一例的截面图。图4是示出本专利技术的UV-IR吸收滤光片的又一例的截面图。图5是示出本专利技术的摄像光学系统的一例的截面图。图6是实施例1、4和14的UV-IR吸收滤光片的透射率光谱。图7A是实施例2的UV-IR吸收滤光片的耐湿试验前的透射率光谱。图7B是实施例2的UV-IR吸收滤光片的耐湿试验后的透射率光谱。图8是比较例7～9的UV-IR吸收滤光片的透射率光谱。图9是实施例21的UV-IR吸收滤光片的透射率光谱。具体实施方式以下，参照附图对本专利技术的实施方式进行说明。需要说明的是，以下的说明涉及本专利技术的一例，本专利技术并不受这些示例的限定。本专利技术的UV-IR吸收性组合物含有：吸收剂，其由下述式(a)所示的膦酸和铜离子形成，并分散于UV-IR吸收性组合物中；使该吸收剂分散的磷酸酯；基质树脂；和烷氧基硅烷单体。[化3][式中，R11为苯基、硝基苯基、羟基苯基、或苯基中的至少1个氢原子被卤原子取代的卤代苯基。]本专利技术人为了新开发出用于制造在以简单的构成使固体摄像元件的分光灵敏度接近于人的视觉灵敏度的方面具有有利的特性的UV-IR吸收滤光片的UV-IR吸收性组合物而多次进行了反复试错。其结果，新发现了：通过使用含有式(a)所示的膦酸作为与铜离子一起形成吸收剂的膦酸、并进一步含有磷酸酯的组合物，能够对UV-IR吸收滤光片赋予所期望的特性。如式(a)所示，膦酸中苯基等官能团与磷原子直接键合。另外，磷酸酯使吸收剂在UV-IR吸收性组合物中均匀地分散。另一方面，本专利技术人新发现了：使用这样的组合物制造的UV-IR吸收滤光片有时在规定的高温高湿环境下产生白浊、性能劣化。本专利技术人深入研究的结果查明了，白浊的原因是未与铜离子等其他化合物或离子发生相互作用的一部分磷酸酯在高温高湿环境下水解而产生可见的析出物。在此基础上，本专利技术人本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种紫外线和红外线吸收性组合物，其含有：/n吸收剂，其由下述式(a)所示的膦酸和铜离子形成，并分散于该紫外线和红外线吸收性组合物中；/n使所述吸收剂分散的磷酸酯；/n基质树脂；和/n烷氧基硅烷单体，/n[化1]/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20170322 JP 2017-0556981.一种紫外线和红外线吸收性组合物，其含有：
吸收剂，其由下述式(a)所示的膦酸和铜离子形成，并分散于该紫外线和红外线吸收性组合物中；
使所述吸收剂分散的磷酸酯；
基质树脂；和
烷氧基硅烷单体，
[化1]



式中，R11为苯基、硝基苯基、羟基苯基、或苯基中的至少1个氢原子被卤原子取代的卤代苯基。


2.如权利要求1所述的紫外线和红外线吸收性组合物，其中，所述膦酸的含量相对于所述磷酸酯的含量之比以质量基准计为0.80以上。


3.如权利要求1或2所述的紫外线和红外线吸收性组合物，其中，所述膦酸的含量相对于换算成水解缩聚物的所述烷氧基硅烷单体的含量与所述磷酸酯的含量之和的比为0.40～1.30。


4.如权利要求1～3中任一项所述的紫外线和红外线吸收性组合物，其中，所述基质树脂为有机硅树脂。


5.如权利要求1～4中任一项所述的紫外线和红外线吸收性组合物，其中，进一步含有由下述式(b)所示的膦酸和铜离子形成的辅助吸收剂，
[化2]



式中，R12为具有6个以下碳原子的烷基、苄基、或苄基的苯环中的至少1个氢原子被卤原子取代的卤代苄基。


6.一种紫外线和红外线吸收滤光片，其具备：
透明电介质基板和与所述透明电介质基板的一个主面平行地形成的吸收层，
该吸收层含有由下述式(a)所示的膦酸和铜离子形成的吸收剂、使所述吸收剂分散的磷酸酯和具有硅氧烷键的化合物，
[化3]



式中，R11为苯基、硝基苯基、羟基苯基、或苯基中的至少1个氢原子被卤原子取代的卤代苯基。


7.如权利要求6所述的紫外线和红外线吸收滤光片，其中，所述具有硅氧烷键的化合物包含烷氧基硅烷单体的水解缩聚化合物。


8.如权利要求6或7所述的紫外线和红外线吸收滤光片，其中，所述具有硅氧烷键的化合物包含有机硅树脂。


9.如权利要求6～8中任一项所述的紫外线和红外线吸收滤光片，其中，所述膦酸的含量相对于所述磷酸酯的含量之比以质量基准计为0.80以上。


10.如权利要求6～9中任一项所述的紫外线和红外线吸收滤光片，其中，
(I)在波长450nm～600nm具有80％以上的平均分光透射率，
(II)在波长750nm～900nm具有3％以下的分光透射率，
(III)在波长350nm～370nm的范围具有4％以下的平均分光透射率，
(IV)在波长600nm～800nm具有随着波长的增加而减少的分光透射率，将该紫外线和红外线吸收滤光片在波长600nm～800nm的分光透射率达到50％的波长定义为红外侧截止波长时，对于以0°的入射角入射至该紫外线和红外线吸收滤光片的光的所述红...

【专利技术属性】
技术研发人员：久保雄一郎，新毛胜秀，
申请(专利权)人：日本板硝子株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP