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WO2016098810A1 - 光学フィルタ及びこれを用いた装置 - Google Patents

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WO2016098810A1
WO2016098810A1 PCT/JP2015/085221 JP2015085221W WO2016098810A1 WO 2016098810 A1 WO2016098810 A1 WO 2016098810A1 JP 2015085221 W JP2015085221 W JP 2015085221W WO 2016098810 A1 WO2016098810 A1 WO 2016098810A1
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WO
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optical filter
transmittance
wavelength
filter according
group
Prior art date
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PCT/JP2015/085221
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English (en)
French (fr)
Inventor
総 石戸
篤史 小柳
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AGC Inc
Original Assignee
Asahi Glass Co Ltd
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Publication date
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    • H04N25/00—Circuitry of solid-state image sensors [SSIS]; Control thereof
    • H04N25/20—Circuitry of solid-state image sensors [SSIS]; Control thereof for transforming only infrared radiation into image signals

Definitions

  • the present invention relates to an optical filter that selectively transmits light in an infrared wavelength region, and an apparatus such as an infrared camera and an infrared sensor using the optical filter.
  • a filter near infrared ray that blocks light in the near-infrared wavelength region in order to reproduce color tone well and obtain a clear image.
  • a cut filter is used.
  • infrared light transmission filters filters that increase the sensitivity of light
  • infrared light transmission filters are also used mainly in infrared cameras and infrared sensors, and infrared light transmission filters that excel in infrared light transmission / visible light blocking properties. The demand for the infrared camera and infrared sensor used is also increasing.
  • Patent Document 1 discloses a filter that uses four pigments (red / yellow / blue / purple pigment) and has an average transmittance of 99% or more for light with a wavelength of 825 to 1300 nm. Has been. On the other hand, the average transmittance of light having a wavelength of 400 to 700 nm is never low at around 6%.
  • Patent Document 2 discloses an infrared light transmission type optical filter using a perylene compound and two colorants (blue or green colorant and yellow or red colorant) in combination, and an optical sensor using the same. ing.
  • this optical filter also has a light transmittance of about 700% at a wavelength of 700 nm, has insufficient shielding against visible light, and a highly sensitive optical sensor cannot be obtained.
  • the conventional infrared light transmission filter does not have a sufficient visible light blocking property, and the gradient (rise) of the change in transmittance from the visible wavelength region to the infrared wavelength region in the spectral transmittance curve. Is loose. For this reason, the amount of light in an unnecessary wavelength region cannot be sufficiently suppressed, resulting in noise, and a high-sensitivity infrared camera and infrared sensor could not be realized.
  • the present invention has excellent visible light blocking properties and infrared light transmission properties, and has excellent infrared light selective transparency in which the transmittance changes sharply in the wavelength region from the visible wavelength region to the infrared wavelength region. It is an object of the present invention to provide an optical filter and a highly sensitive device using such an optical filter.
  • the optical filter which concerns on 1 aspect of this invention comprises the structure which contains the green pigment
  • the average transmittance of light having a wavelength of 400 to 730 nm is 2% or less.
  • An apparatus according to another aspect of the present invention includes the optical filter.
  • infrared light selective transparency with excellent visible light blocking properties and infrared light transmittance, and a sharp change in transmittance in the wavelength range from the visible wavelength range to the infrared wavelength range.
  • a highly sensitive device provided with such an optical filter can be provided.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view schematically showing a configuration of an optical filter according to a first embodiment of the present invention.
  • the optical filter of the present embodiment is mounted in applications that require blocking visible light and selectively transmitting infrared light, such as imaging devices such as infrared cameras, infrared sensors, mobile phones, and PCs.
  • imaging devices such as infrared cameras, infrared sensors, mobile phones, and PCs.
  • infrared communication devices such as infrared communication devices, infrared remote control devices for home appliances such as TVs, audios and air conditioners, biometric authentication devices such as vein authentication and iris authentication using infrared light, motion sensors, and three-dimensional range image cameras It is an optical filter.
  • the optical filter of this embodiment has a structure 1 including a transparent resin, a green pigment dispersed or dissolved in the transparent resin, and a black pigment.
  • the optical filter transmits infrared light at least in the infrared wavelength region, specifically, light having a wavelength of 700 nm or more on one side (one main surface) or both sides (both main surfaces) of the structure 1. You may have a base material.
  • the optical filter includes an antireflection layer made of an inorganic film or an organic film, a protective layer having a passivation function, an abrasion-resistant layer on one side or both sides of the structure 1 or the structure 1 having an infrared light transmissive substrate.
  • a functional layer including at least one of a protective layer, a pressure-sensitive adhesive layer, and the like may be included.
  • the antireflection layer or an infrared light transmitting base material When an antireflection layer or an infrared light transmitting base material is provided so as to cover the main surface of the structure 1, the antireflection layer or the infrared light transmitting base material usually has a passivation function. For this reason, there is often no need to provide a protective layer.
  • the protective layer may be formed so as to protect only the main surface on which light is incident in the structure 1, and is not illustrated, but includes not only the main surface but also the side surface. It may be formed so as to cover it.
  • FIG. 2 is a configuration example in which an infrared light transmissive substrate 2 is provided on one main surface of the structure 1.
  • “providing (or having) another layer such as the infrared light transmitting base material 2 on one main surface of the structure 1” means that the structure 1 is provided with another layer.
  • the present invention is not limited to this, and it is interpreted that the case where another functional layer is provided between the structure 1 and another layer, and the following configurations are also the same.
  • FIG. 3 is a configuration example including the infrared light transmissive base material 2 on both main surfaces of the structure 1.
  • FIG. 4 is a configuration example in which one infrared light transmissive substrate 2 is provided on one main surface of the structure 1 via the adhesive layer 3 in the optical filter of FIG. 3.
  • the infrared light transmissive substrate 2 may be provided on both main surfaces of the structure 1 via the adhesive layer 3.
  • the materials, thicknesses, and the like that constitute the two infrared light transmissive substrates 2 may be the same or different.
  • FIG. 5 is a configuration example in which the functional layer 4 is provided on one main surface of the structure 1.
  • FIG. 6 is a configuration example in which the functional layers 4 are provided on both main surfaces of the structure 1.
  • the two functional layers 4 may be the same or different.
  • FIG. 7 is a configuration example in which the infrared light transmissive substrate 2 is provided on one main surface of the structure 1 and the functional layer 4 is provided on the other main surface.
  • the structure, the infrared light transmissive base material, the antireflection layer, the protective layer, and the like constituting the optical filter according to the first embodiment will be described.
  • the structure includes a transparent resin, a green pigment dispersed or dissolved in the transparent resin, and a black pigment.
  • the shape, thickness, etc. of the structure are appropriately determined according to the arrangement space in the apparatus and required optical characteristics.
  • the shape is a plate or a film, and the thickness is 0.1 ⁇ m to 100 ⁇ m. If the thickness is less than 0.1 ⁇ m, the desired optical properties may not be sufficiently exhibited. On the other hand, if the thickness exceeds 100 ⁇ m, the flatness is lowered, and there is a possibility that in-plane variation in the transmittance occurs.
  • the thickness is preferably 0.3 ⁇ m to 50 ⁇ m.
  • the structure has optical characteristics that satisfy the following requirements (i) and (ii).
  • “transmittance” or “average transmittance” means “transmittance or average transmittance in a spectral transmittance curve at an incident angle of 0 °, that is, perpendicular to its main surface”. "Transmittance or average transmittance in the spectral transmittance curve of light incident on”.
  • the average transmittance of light having a wavelength of 400 to 730 nm is 2% or less.
  • the average transmittance is preferably 1% or less, more preferably 0.5% or less.
  • the average transmittance is preferably 85% or more, more preferably 90% or more.
  • the structure preferably further satisfies at least one of the following requirements (iii) to (vi).
  • (Iii) Between wavelengths 730 and 860 nm, there is a transition wavelength region where the transmittance transitions from 10% to 80%, and the change in transmittance in this transition wavelength region is 0.75% / nm or more.
  • the amount of change in transmittance in the transition wavelength region is preferably 1.00% / nm or more, more preferably 1.25% nm or more, further preferably 1.50% / nm or more, and still more preferably It is 2.00% / nm or more.
  • the “change amount” here corresponds to the average value of the gradient (% / nm) when the transmittance changes from 10% to 80%.
  • the amount of change in transmittance in the transition wavelength region is a value obtained by the following equation.
  • the transmittance of light having a wavelength of 400 to 730 nm is 10% or less.
  • the transmittance is preferably 5% or less, more preferably 3% or less, still more preferably 1% or less, still more preferably 0.5% or less, and particularly preferably 0.3% or less.
  • the average transmittance of light having a wavelength of 900 to 1100 nm is 80% or more.
  • the average transmittance is preferably 85% or more, more preferably 90% or more.
  • the transmittance of light having a wavelength of 900 to 1100 nm is 80% or more.
  • the transmittance is preferably 85% or more, more preferably 90% or more.
  • the structure preferably satisfies the following requirement (vii).
  • the average value (S ave ) of the amount of scattered light with respect to the amount of incident light is 1% or less.
  • the average value (S ave ) of the amount of scattered light is preferably 0.5% or less.
  • the average value (S ave ) of the amount of scattered light with respect to the amount of incident light is Iin, which is the amount of incident light when light is incident on the structure using a light source that emits light at a wavelength of 850 to 950 nm.
  • the value is obtained by the following equation.
  • the requirements (i) and (ii) are satisfied particularly based on the optical characteristics that the structure can take.
  • the optical filter of the present embodiment has optical characteristics that satisfy the requirement (vii).
  • Green pigments include squarylium pigments, phthalocyanine pigments, and cyanine pigments. Among these dyes, one or more kinds can be appropriately selected and used according to the application. As described later, the green pigment may be a pigment in which molecules are aggregated in the transparent resin, but a green dye in which molecules are dissolved in the transparent resin is preferable because there is less concern about the generation of scattered light. .
  • a squarylium dye is a dye having an absorption maximum wavelength within a wavelength of 600 to 800 nm in an absorption spectrum of light having a wavelength of 400 to 1000 nm measured using a resin film obtained by dispersing in a transparent resin. preferable. Moreover, it is preferable that the inclination on the infrared light side of the absorption peak at which the absorption maximum wavelength appears is steep.
  • the average transmittance is preferably 85% or more, more preferably 90% or more.
  • a transition wavelength region in which the transmittance transitions from 10% to 80% in the wavelength range of 730 to 800 nm, and the amount of change in the transmittance of light in the transition wavelength region is 0.75% / nm or more.
  • the amount of change is preferably 1.00% / nm or more, more preferably 1.25% nm or more, still more preferably 1.50% / nm or more, and even more preferably 2.00%. / Nm or more.
  • the transmittance of light having a wavelength of 800 to 900 nm is 80% or more.
  • the transmittance is preferably 85% or more, more preferably 90% or more.
  • the squarylium dye represented by formula (A1) is particularly preferable.
  • dye represented by Formula (A1) is described as a pigment
  • group represented by Formula (1) is described as group (1). Groups represented by other formulas are also described in the same manner.
  • X is a divalent organic group represented by the formula (1) or the formula (2), wherein one or more hydrogen atoms may be independently substituted with an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms or an alkoxy group. is there. -(CH 2 ) n1- (1)
  • n1 is 2 or 3.
  • n2 and n3 are each independently an integer of 0 to 2
  • n2 + n3 is 1 or 2.
  • R 1 may independently contain a saturated ring structure and may have a branched or saturated or unsaturated hydrocarbon group having 1 to 12 carbon atoms, saturated cyclic hydrocarbon group having 3 to 12 carbon atoms, carbon number An aryl group having 6 to 12 carbon atoms or an araryl group having 7 to 13 carbon atoms is shown.
  • R 2 and R 3 independently represent a hydrogen atom, or an alkyl group or alkoxy group having 1 to 10 carbon atoms.
  • R 4 independently represents that one or more hydrogen atoms may be substituted with a hydroxyl group, a carboxy group, a sulfone group, or a cyano group, and an unsaturated bond, an oxygen atom, a saturated or unsaturated ring is bonded between carbon atoms.
  • a hydrocarbon group having 1 to 25 carbon atoms which may contain a structure and may have a branch.
  • the saturated or unsaturated ring structure refers to a hydrocarbon ring and a heterocycle having an oxygen atom as a ring constituent atom.
  • a structure in which an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms is bonded to carbon atoms constituting the ring is included in the category.
  • An aryl group refers to a group bonded through a carbon atom constituting an aromatic ring of an aromatic compound, for example, a benzene ring, a naphthalene ring, a biphenyl, a furan ring, a thiophene ring, a pyrrole ring or the like.
  • Araryl group refers to a linear or branched saturated or unsaturated hydrocarbon group or saturated cyclic hydrocarbon group which may contain a saturated ring structure, which is substituted with one or more aryl groups.
  • the position of the oxygen atom is not particularly limited. That is, a nitrogen atom and an oxygen atom may be bonded, or an oxygen atom may be directly bonded to the benzene ring. An oxygen atom may be positioned so as to be sandwiched between carbon atoms.
  • the left and right Xs may be the same or different, but the same is preferable from the viewpoint of productivity.
  • R 1 to R 4 may be the same or different on the left and right across the squarylium skeleton, but are preferably the same from the viewpoint of productivity.
  • the squarylium dyes are more preferably the dyes (A11) and (A12) represented by the formulas (A11) and (A12).
  • R 1 ⁇ R 4 are the same meaning as R 1 ⁇ R 4 in the dye (A1).
  • Me represents a methyl group.
  • R 1 is preferably an alkyl group or an alkoxy group having 1 to 12 carbon atoms which may have a branch independently from the viewpoint of improving heat resistance and reliability. A good alkyl group or alkoxy group having 1 to 6 carbon atoms is more preferred. In order to improve the solubility in a transparent resin, a branched alkyl group having 1 to 6 carbon atoms is more preferable.
  • R 2 and R 3 are preferably independently a hydrogen atom, or an alkyl group or alkoxy group having 1 to 6 carbon atoms. R 2 and R 3 are more preferably hydrogen atoms.
  • R 4 in the dye (A1) is preferably a branched hydrocarbon group having 5 to 25 carbon atoms represented by the formula (4). —CH 3 ⁇ m R 13 m (4)
  • m is 1, 2 or 3
  • each R 13 may independently contain an unsaturated bond, an oxygen atom, a saturated or unsaturated ring structure between carbon atoms. It represents a chain or branched hydrocarbon group (provided that when m is 1, it is branched), and the total number of m carbon atoms of R 13 is 4 to 24.
  • m is preferably 2 or 3.
  • Examples of the saturated ring structure that R 13 may have include cyclic ethers having 4 to 14 carbon atoms, cycloalkanes, adamantane rings, and diadamantane rings.
  • Examples of the unsaturated ring structure include benzene, toluene, xylene, furan, and benzofuran.
  • the carbon number of R 13 is represented by a number including the carbon number of the ring.
  • R 4 is preferably a branched hydrocarbon group having 6 to 20 carbon atoms which does not have a substituent independently from the viewpoint of solubility in an organic solvent and a transparent resin.
  • R 4 preferably has 6 to 17 carbon atoms, and more preferably 6 to 14 carbon atoms.
  • the groups (1b), (2a) to (2e), and (3b) are particularly preferable from the viewpoint of solubility.
  • the squarylium dye is more preferably the dye (A11), and among the dyes (A11), the dyes (A11-1) to (A11-19) having the constitution shown in Table 1 are from the viewpoint of solubility, heat resistance of the dye, and the like. Particularly preferred.
  • “-” means a hydrogen atom.
  • nC 3 H 7 represents a linear propyl group, and iC 3 H 7 represents a 1-methylethyl group.
  • the specific structure of R 4 in Table 1 corresponds to the formulas (1a), (1b), (2a) to (2e), (3a) to (3e).
  • Table 1 also shows the corresponding dye abbreviations.
  • two R 1 s, one each on the left and right, are the same on the left and right, and the same applies to R 2 to R 4 .
  • Phthalocyanine dyes have an absorption maximum wavelength within a wavelength of 700 to 900 nm in an absorption spectrum of light having a wavelength of 400 to 1000 nm measured using a resin film obtained by dispersing in a transparent resin. preferable. Moreover, it is preferable that the inclination on the infrared light side of the absorption peak at which the absorption maximum wavelength appears is steep.
  • a phthalocyanine dye having such absorption characteristics a structure satisfying at least one of the following requirements, and an optical filter including the structure can be obtained.
  • the average transmittance of light with a wavelength of 860 to 1000 nm is 80% or more.
  • the average transmittance is preferably 85% or more, more preferably 90% or more.
  • a transition wavelength region in which the transmittance transitions from 10% to 80% is present between wavelengths 760 to 860 nm, and the amount of change in the transmittance of light in the transition wavelength region is 0.75% / nm or more.
  • the amount of change is preferably 1.00% / nm or more, more preferably 1.25% nm or more, still more preferably 1.50% / nm or more, and even more preferably 2.00%. / Nm or more.
  • the transmittance of light having a wavelength of 860 to 1000 nm is 80% or more.
  • the transmittance is preferably 85% or more, more preferably 90% or more.
  • a phthalocyanine dye represented by the formula (B1) or (B2) is particularly preferable.
  • M represents a substituted metal atom containing two hydrogen atoms, two monovalent metal atoms, or a trivalent or tetravalent metal atom.
  • M is preferably Cu, Ni, Co, Zn, Pd, VO, or TiO from the viewpoint of the absorption coefficient at a wavelength of 700 to 900 nm and light resistance.
  • R 5 and R 6 may each independently have one or more hydrogen atoms substituted with a hydroxyl group, a carboxyl group, a fluorine atom, or a cyano group,
  • a hydrocarbon group having 1 to 25 carbon atoms which may contain an unsaturated bond, an oxygen atom, a saturated or unsaturated ring structure between carbon atoms, and may have a branch, or a group represented by formula (Ba) or formula ( Bb) or a group represented by the formula (Bc).
  • Y is an oxygen atom or a sulfur atom
  • R 7 is a group in which one or more hydrogen atoms are a hydroxyl group, a carboxyl group, or a fluorine atom.
  • a hydrocarbon having 1 to 25 carbon atoms, which may be substituted with a cyano group, may contain an unsaturated bond, an oxygen atom, a saturated or unsaturated ring structure between carbon atoms, and may have a branch It is a group.
  • R 5 and R 6 are preferably groups (Ba) and (BB).
  • Cyanine dye The cyanine dye represented by the formula (C1) or (C2) is particularly preferable as the cyanine dye.
  • R 8 and R 9 each independently represent a hydrogen atom, a hydroxyl group, a carboxyl group, a methyl group, a long chain or branched alkyl group, or an aralkyl group.
  • the alkyl group or aralkyl group may contain an oxyethylene chain.
  • R 10 and R 11 each independently represent a hydrogen atom, a hydroxyl group, a carboxyl group, a methyl group, a long chain or branched alkyl group, an aralkyl group, an amino group, a nitro group, a long chain alkylamine, an amide group or an imide group.
  • Formulas (C1) and (C2) indicate disubstituted compounds, but may be trisubstituted or more.
  • Z represents an iodine atom, —NO 3 , —PF 6 or —N (SO 2 CF 3 ) 2 .
  • n is an integer of 1 to 4.
  • squarylium metal complex dyes indoaniline chelate dyes, indonaphthol chelate dyes, azo chelate dyes, dithiol complexes, dithiolene complex and other metal complex dyes, xanthene dyes, dipyrromethene dyes, anthraquinones System dyes, diketopyrrolopyrrole dyes, imonium dyes, diimonium dyes, croconium dyes, and the like.
  • the green pigment may be a dye in which molecules are dissolved in the transparent resin, or may be a pigment in which molecules are aggregated in the transparent resin.
  • a dispersant can also be used.
  • the dispersant cationic, anionic and nonionic dispersants can be used.
  • the black pigment may be not only a single pigment that exhibits black color (a black pigment in a narrow sense) but also a mixture of two or more pigments that exhibit black color.
  • the mixture may be a mixture of a black dye in a narrow sense and a dye of another color.
  • the aforementioned green pigment is excluded.
  • the black pigment may be a pigment in which molecules are aggregated in the transparent resin, but a black dye in which molecules are dissolved in the transparent resin is preferable because there is little fear of generation of scattered light.
  • examples of the dye constituting the black dye include azo dyes, anthraquinone dyes, perinone dyes, perylene dyes, methine dyes, quinoline dyes, and azine dyes.
  • azo dyes include C.I. I. Solvent Yellow 14, C.I. I. Solvent Yellow 16, C.I. I. Solvent Yellow 21, C.I. I. Solvent Yellow 61, C.I. I. Solvent Yellow 81, C.I. I. Solvent Red 1, C.I. I. Solvent Red 2, C.I. I. Solvent Red 8, C.I. I. Solvent Red 19, C.I. I. Solvent Red 23, C.I. I. Solvent Red 24, C.I. I. Solvent Red 27, C.I. I. Solvent Red 31, C.I. I. Solvent Red 83, C.I. I. Solvent Red 84, C.I. I. Solvent Red 121, C.I. I.
  • Solvent Red 132 C.I. I. Solvent Violet 21, C.I. I. Solvent Black 3, C.I. I. Solvent Black 4, C.I. I. Solvent Black 21, C.I. I. Solvent Black 23, C.I. I. Solvent Black 27, C.I. I. Solvent Black 28, C.I. I. Solvent Black 31, C.I. I. Solvent Orange 7, C.I. I. Solvent Orange 9, C.I. I. Solvent Orange 37, C.I. I. Solvent Orange 40, C.I. I. Solvent orange 45 etc. are mentioned.
  • anthraquinone dyes include C.I. I. Solvent Red 52, C.I. I. Solvent Red 111, C.I. I. Solvent Red 149, C.I. I. Solvent Red 150, C.I. I. Solvent Red 151, C.I. I. Solvent Red 168, C.I. I. Solvent Red 191, C.I. I. Solvent Red 207, C.I. I. Solvent Blue 35, C.I. I. Solvent Blue 36, C.I. I. Solvent Blue 63, C.I. I. Solvent Blue 78, C.I. I. Solvent Blue 83, C.I. I. Solvent Blue 87, C.I. I. Solvent Blue 94, C.I.
  • perinone dyes include C.I. I. Solvent Orange 60, C.I. I. Solvent Orange 78, C.I. I. Solvent Orange 90, C.I. I. Solvent Violet 29, C.I. I. Solvent Red 135, C.I. I. Solvent Red 162, C.I. I. Solvent orange 179 etc. are mentioned.
  • perylene dyes include C.I. I. Solvent Green 5, C.I. I. Solvent Orange 55, C.I. I. Bat Red 15, C.I. I. Bat orange 7 etc. are mentioned.
  • methine dyes include C.I. I. Solvent Orange 80, C.I. I. Solvent yellow 93 etc. are mentioned.
  • quinoline dyes include C.I. I. Solvent Yellow 33, C.I. I. Solvent Yellow 98, C.I. I. Solvent yellow 157 etc. are mentioned.
  • azine dyes include C.I. I. Solvent Black 5, C.I. I. Solvent black 7 etc. are mentioned.
  • an azo dye having a large absorption coefficient and high solubility. From the viewpoint of environmental conservation, those containing no halogen element in the molecule are preferred.
  • the black pigment may be a dye in which molecules are dissolved in a transparent resin, or may be a pigment in which molecules are aggregated in the transparent resin.
  • a dispersant can be used as desired.
  • a dispersing agent can be used in order to disperse
  • the total content of the green pigment and the black pigment in the structure is preferably in the range of 0.1 to 50 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the transparent resin. Desirable optical characteristics can be obtained by setting the content to 0.1 parts by mass or more, and by setting the content to 50 parts by mass or less, deterioration of the optical characteristics and the above-described scattered light can be suppressed. From these viewpoints, the range of 0.5 to 40 parts by mass is more preferable, and 1 to 3 parts by mass is more preferable.
  • the ratio of the green pigment to the black pigment is usually in the range of 1 to 10 for the black pigment / green pigment on a mass basis, depending on the type of pigment. With this mixing ratio, requirements (i) and (ii) can be satisfied.
  • the transparent resin constituting the structure preferably has a glass transition temperature (Tg) of 0 to 380 ° C.
  • Tg glass transition temperature
  • the lower limit of Tg is more preferably 40 ° C or higher, still more preferably 60 ° C or higher, further preferably 70 ° C or higher, and particularly preferably 100 ° C or higher.
  • the upper limit of Tg is more preferably 370 ° C. or less, and still more preferably 360 ° C. or less.
  • the transparent resin include polyester resin, polyether resin, acrylic resin, polyolefin resin, cyclic olefin resin, polycarbonate resin, ene / thiol resin, epoxy resin, polyamide resin, polyimide resin, polyamideimide resin, polyurethane resin, polystyrene
  • resins include resins, polyarylate resins, polysulfone resins, polyether sulfone resins, polyparaphenylene resins, and polyarylene ether phosphine oxide resins.
  • an acrylic resin, a polyester resin, a polycarbonate resin, or a cyclic olefin resin is preferable.
  • polyester resin polyethylene terephthalate resin, polyethylene naphthalate resin and the like are preferable.
  • polyester resins, polycarbonate resins and polyimide resins having a high Tg are preferable.
  • the refractive index of the transparent resin can be adjusted by adjusting the molecular structure of the raw material components. Specifically, a method of imparting a specific structure to the main chain or side chain of the polymer of the raw material component can be mentioned.
  • the structure provided in the polymer is not particularly limited, and examples thereof include a fluorene skeleton.
  • the transparent resin may be a polymer alloy in which a plurality of different resins are combined.
  • the transparent resin may be a resin having a high molecular weight in advance, or may be a resin that is coated with a low molecular weight material and polymerized (high molecular weight) by energy rays such as heat or ultraviolet rays and cured.
  • energy rays such as heat or ultraviolet rays
  • a commercial product may be used as the transparent resin.
  • Commercially available products include acrylic resin, Ogsol (registered trademark) EA-F5003 (trade name, manufactured by Osaka Gas Chemical Co., Ltd.), polymethyl methacrylate, polyisobutyl methacrylate, BR50 (trade name, manufactured by Mitsubishi Rayon Co., Ltd.) Etc.
  • polyester resins As polyester resins, OKPH4HT, OKPH4, B-OKP2, OKP-850 (all of which are manufactured by Osaka Gas Chemical Co., Ltd., trade name), Byron (registered trademark) 103 (trade name of Toyobo Co., Ltd.)
  • a polycarbonate resin LeXan (registered trademark) ML9103 (trade name, manufactured by sabic), EP5000 (trade name, manufactured by Mitsubishi Gas Chemical Co., Ltd.), SP3810 (trade name, manufactured by Teijin Chemicals Ltd.), SP1516 ( Teijin Chemicals Ltd., product name), TS2020 (Teijin Chemicals Co., Ltd., product name), xylex (registered trademark) 7507 (sabic, product name), and the like.
  • ARTON registered trademark
  • ZEONEX registered trademark
  • Nippon Zeon Co., Ltd. trade name, Tg: 138 ° C.
  • the structure may further contain various optional components that are normally contained in this type of structure as long as the effects of the present invention are not impaired.
  • the optional component include a color tone correction dye, a leveling agent, an antistatic agent, a heat stabilizer, a light stabilizer, an antioxidant, a dispersant, a flame retardant, a lubricant, a plasticizer, and transparent nanoparticles.
  • antioxidants examples include hindered phenol compounds, phosphorus compounds, sulfur compounds, amine compounds, and the like.
  • a hindered phenol compound is preferable from the viewpoint of infrared light transmittance.
  • the hindered phenol compound is a compound having substituents at both the 2-position and the 6-position with respect to the phenolic hydroxyl group.
  • substituent a methyl group or a t-butyl group is preferable.
  • the hindered phenol compound may be any of monophenols, bisphenols, and polyphenols.
  • a hindered amine compound can be used as the light stabilizer.
  • a 2,2 ', 6,6'-tetraalkylpiperidine derivative is preferable.
  • a hydrogen atom, an alkyl group, and an alkoxy group are preferable.
  • the substituents at the 2nd and 6th positions are preferably an alkyl group or a phenyl group.
  • the refractive index or increasing the hardness of the structure may include nanoparticles of an inorganic oxide material that is transparent in the infrared wavelength region.
  • inorganic oxide material include Al 2 O 3, SiO 2, GeO 2, Y 2 O 3, La 2 O 3, CeO 2, TiO 2, ZrO 2, Nb 2 O 5, Ta 2 O 5 or the like .
  • silane coupling agent the heat
  • the silane coupling agent has an effect of increasing the adhesion between the structure and the other constituent members.
  • silane coupling agent examples include 3-glycidoxypropyltrimethoxysilane, 3-glycidoxypropylmethyldiethoxysilane, 2- (3,4-epoxycyclohexyl) ethyltrimethoxysilane, 3- (methacrylo Propyl) trimethoxysilane, 3-mercaptopropyltrimethoxysilane, 3-mercaptopropylmethyldimethoxysilane, 3-aminopropyltriethoxysilane, 3-ureidopropyltriethoxysilane, N-2-aminoethyl-3-aminopropyltri Methoxysilane, N-2-aminoethyl-3-aminopropylmethyldiethoxysilane, N-phenyl-3-aminopropyltrimethoxysilane, bis (3-triethoxysilylpropyl) tetrasulfane, vinyltrimethoxysilane, etc
  • the structure is applied by, for example, dissolving or dispersing in a solvent, a squarylium pigment that is a green pigment, a black pigment, a transparent resin or a raw material component of a transparent resin, and each component that is blended as necessary. It can be formed by preparing a liquid, coating it on a substrate, drying it, and curing it as necessary.
  • a black dye is used as the black pigment, the black dye is preferable because it has good solubility in both the transparent resin and the solvent used in the coating liquid, as well as the squarylium pigment, and can ensure film uniformity.
  • the base material may be a base material applicable as a constituent member of the optical filter according to the present embodiment, or may be a base material used only when a structure is formed, for example, a peelable base material.
  • a base material that directly becomes a constituent member of the optical filter an infrared light transmissive base material is exemplified.
  • the surface on which the structure is formed is pre-treated with a silane coupling agent to improve the adhesion between the structure and the base material. May be.
  • the silane coupling agent described above can be used as the silane coupling agent.
  • a peelable base material has peelability, a shape and material will not be specifically limited.
  • polyester resins such as polyethylene terephthalate and polybutylene terephthalate
  • polyolefin resins such as polyethylene, polypropylene, ethylene vinyl acetate copolymer
  • polyacrylate polymethyl methacrylate
  • a film made of acrylic resin, urethane resin, vinyl chloride resin, fluororesin, polycarbonate resin, polyvinyl butyral resin, cycloolefin resin, polyvinyl alcohol resin, etc., stainless steel plate and the like can be used.
  • a structure using a peelable substrate can be formed, for example, by the following method. First, a structural body or a functional layer or the like is laminated on a peelable substrate by a coating method described later. Next, the structure is transferred from the peelable substrate by using an adhesive layer described later, a commercially available slightly adhesive film, or the like. Finally, the optical filter shown in FIGS. 1, 5, and 6 is obtained by attaching the transferred structure to another component.
  • the optical filter in the present invention does not include an infrared light transmissive substrate, and can be thinned.
  • the total thickness of the optical filter is preferably 50 ⁇ m or less, more preferably 40 ⁇ m or less, and even more preferably 30 ⁇ m or less, regardless of the presence or absence of a functional layer such as a protective layer.
  • the solvent used for the preparation of the coating liquid is a dispersion medium or solvent that can stably disperse the green pigment, black pigment, transparent resin or raw material component of the transparent resin, and each component blended as necessary.
  • the term “solvent” is used in a concept including both a dispersion medium and a solvent.
  • the solvent include alcohols such as isopropyl alcohol, n-butyl alcohol, ethyl cellosolve and methyl cellosolve, glycols such as ethylene glycol, diethylene glycol and propylene glycol, and ketones such as methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone, cyclopentanone and cyclohexanone.
  • Amides such as N, N-dimethylformamide, N, N-dimethylacetamide, N-methyl-2-pyrrolidone, ethylene glycol monomethyl ether, ethylene glycol monoethylene ether, ethylene glycol monobutyl ether, diethylene glycol monomethyl ether, diethylene glycol mono Ethyl ether, diethylene glycol butyl ether, ethylene glycol monomethyl ether acetate , Ethers such as ethylene glycol monoethyl ether acetate and ethylene glycol monobutyl ether acetate, esters such as methyl acetate, ethyl acetate and butyl acetate, aromatics such as benzene, toluene and xylene, or n-hexane and n-heptane Aliphatic hydrocarbons such as fluorinated solvents such as tetrafluoropropyl alcohol and pentafluoropropyl alcohol, and water. These solvents can be used alone
  • the amount of the solvent is preferably 10 to 5,000 parts by mass and more preferably 30 to 2,000 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the transparent resin or the raw material component of the transparent resin.
  • the content of the non-volatile component (solid content) in the coating liquid is preferably 2 to 50 parts by mass and more preferably 5 to 40 parts by mass in 100 parts by mass of the coating liquid.
  • the coating liquid can also contain a surfactant.
  • a surfactant By including the surfactant, the appearance, in particular, voids due to fine bubbles, dents due to adhesion of foreign matters, and repelling in the drying process can be improved.
  • Surfactant is not specifically limited, Well-known things, such as a cation type
  • a stirrer such as a magnetic stirrer, a rotation / revolution mixer, a bead mill, a planetary mill, or an ultrasonic homogenizer can be used. Stirring may be performed continuously or intermittently.
  • dip coating, cast coating, spray coating, spinner coating, bead coating, wire bar coating, blade coating, roller coating, curtain coating, slit coating, Coating methods such as a coating method, a gravure coater method, a slit reverse coater method, a micro gravure method, an ink jet method, or a comma coater method can be used.
  • a bar coater method, a screen printing method, a flexographic printing method, etc. can also be used.
  • the structure is formed by applying the coating liquid onto the substrate and drying it.
  • a known method such as heat drying or hot air drying can be used.
  • the coating liquid contains a raw material component of a transparent resin
  • a curing process is further performed.
  • the reaction is thermosetting, drying and curing can be performed simultaneously.
  • a curing step is provided separately from the drying.
  • the structure formed on the peelable substrate is peeled off and used for manufacturing the present filter.
  • the structure can be manufactured into a film by extrusion depending on the type of transparent resin, and a plurality of films thus manufactured may be laminated and integrated by thermocompression bonding or the like.
  • the infrared light transmissive substrate is not particularly limited as long as it transmits infrared light, and examples thereof include inorganic materials such as glass and crystals, and organic materials such as resins. Since the present optical filter is required to have as little scattered light as possible particularly with respect to infrared light, it is preferable that the substrate to be used also has little scattered light.
  • resins that can be used for the infrared light transmissive substrate include polyester resins such as polyethylene terephthalate and polybutylene terephthalate, polyolefin resins such as polyethylene, polypropylene, and ethylene vinyl acetate copolymer, cyclic olefin resins, norbornene resins, polyacrylates, Examples thereof include acrylic resins such as polymethyl methacrylate, urethane resins, vinyl chloride resins, fluororesins, polycarbonate resins, polyvinyl butyral resins, polyvinyl alcohol resins, polyimide resins, polyetherimide resins, polyamide resins, and polyamideimide resins.
  • polyester resins such as polyethylene terephthalate and polybutylene terephthalate
  • polyolefin resins such as polyethylene, polypropylene, and ethylene vinyl acetate copolymer
  • cyclic olefin resins such as polyethylene, polypropylene, and
  • the glass that can be used for the infrared light transmissive substrate examples include soda lime glass, borosilicate glass, crown glass, alkali-free glass, quartz glass, and tempered glass obtained by ion exchange. Tempered glass is used for the cover glass of smartphones and tablet terminals for the purpose of protecting the touch panel screen.
  • the cover glass may have decorative printing such as black or white on the outer periphery thereof by screen printing or the like. In that case, an opening can be provided in advance other than the portion where decorative printing is performed, and the coating liquid can be directly applied to the opening by the above-described coating method. Thus, high productivity is obtained by directly applying the coating liquid.
  • the thickness of the infrared light-transmitting substrate is not particularly limited, but is preferably 0.01 to 1 mm, more preferably 0.05 to 0.3 mm from the viewpoint of weight reduction and thinning.
  • stacking of a structure and an infrared-light transmissive base material can use an adhesive agent, for example.
  • the adhesive is not particularly limited as long as it transmits infrared light, but preferably does not increase scattered light like the infrared light-transmitting substrate.
  • the thickness of the adhesive is preferably 0.5 to 50 ⁇ m, more preferably 1 to 10 ⁇ m. If the thickness is less than 0.5 ⁇ m, sufficient adhesive strength may not be obtained, and if it exceeds 50 ⁇ m, the entire optical filter may become thick and the transmittance may be reduced.
  • the functional layer examples include a layer including at least one of an antireflection layer, a protective layer having a passivation function, a protective layer having scratch resistance, and an adhesive layer for bonding to another optical component.
  • the antireflection layer has a function of improving the transmittance and efficiently using incident light, and can be formed by a known material and method.
  • the antireflection layer is formed of one or more films such as silica, titania, tantalum pentoxide, magnesium fluoride, zirconia, and alumina formed by a sputtering method, a vacuum deposition method, a plasma CVD method, or a sol-gel method.
  • compositions formed by a coating method or the like Composed of one or more layers formed by a coating method or the like.
  • the material that uses the sol-gel method include silicate materials.
  • the material using the coating method include silicone resins, acrylic resins, fluorinated acrylic resins, cycloolefin resins, and fluorinated cycloolefin resins. Further, by adding silica fine particles or hollow silica fine particles, it is possible to realize a low refractive index and improve the scratch resistance.
  • the thickness of the antireflection layer is usually 100 to 2000 nm.
  • the protective layer is a layer having a function of preventing a desired property from being deteriorated by exposing the surface of the structure or other component when the structure or other component is located on the outermost surface.
  • the structure contains a dye, and if the dye is exposed to oxygen or air, its molecular structure may change and the characteristics may be impaired. Therefore, when the structure is on the outermost surface, a protective layer is provided. Good.
  • the dye has a possibility that the molecular properties and the like are changed by light as well as oxygen and air, and the desired characteristics may be impaired. Since the change in molecular structure due to light occurs in combination with the change due to oxygen or air, a change in characteristics due to light can be suppressed by providing a protective layer.
  • the protective layer may be formed on the structure or other component so as to protect only the main surface on which light is incident. Further, although not shown, the protective layer is not limited to the main surface. You may form so that a side surface may also be covered.
  • the protective layer is composed of an inorganic film or an organic film. The thickness of the protective layer is usually 0.2 to 20 ⁇ m.
  • Examples of the inorganic film include one or more layers such as silica, titania, tantalum pentoxide, niobium pentoxide, magnesium fluoride, zirconia, and alumina formed by sputtering, vacuum deposition, plasma CVD, or the like.
  • Organic films include polyester resins such as polyethylene terephthalate and polyethylene naphthalate, thermoplastic resins such as polycarbonate resins and cyclic olefin resins, thermosetting resins such as polyimide resins, polyamideimide resins, and polyetherimide resins, and acrylic resins. And energy ray curable resins such as epoxy resins.
  • thermosetting resin and an energy ray curable resin for example, a composition containing the polymerizable precursor compound is dropped on the exposed main surface of the structure, and a release treatment is performed thereon.
  • a cured glass plate may be placed and cured by irradiating energy rays.
  • the flatness is preferably 30 nm or less, more preferably 10 nm or less. By achieving high flatness, haze and aberration can be reduced.
  • the “flatness” here refers to the arithmetic average roughness Ra.
  • Components described as other additives that can be added to the structure described above can be appropriately added to the protective layer made of an organic film.
  • the scratch resistance of the protective layer can be improved by using nanoparticles of an inorganic oxide material that is transparent in the infrared wavelength region.
  • the organic film preferably has a refractive index substantially equal to the refractive index of the structure, and the refractive index difference between them may be 0.2 or less, preferably 0.1 or less, and more preferably 0.05 or less.
  • the refractive index here refers to the refractive index in light with a wavelength of 589 nm.
  • the pressure-sensitive adhesive layer is a layer disposed on the outermost surface of the optical filter that comes into contact with the outside air as a means for integrating with other optical components.
  • the surface provided with the outermost surface adhesive layer is not particularly limited, and can be disposed on any outermost surface of the optical filter.
  • an optical filter including an infrared light transmissive substrate 2 on one main surface of the structure 1 as shown in FIG. 2 either the structure 1 side or the infrared light transmissive substrate 2 side. It can be arranged on the outermost surface of or both outermost surfaces.
  • the outermost surface adhesive layer can be laminated and arranged on those layers, but the functional layer is an antireflection film or infrared light.
  • the outermost surface adhesive layer is preferably disposed on the side where the antireflection film or the infrared light reflective layer is not disposed.
  • the refractive index of the outermost adhesive layer is substantially equal to the refractive index of the material on the surface on which it is disposed.
  • the difference in refractive index between the two is preferably 0.3 or less, more preferably 0.2 or less.
  • the outermost surface adhesive layer for example, an acrylic or urethane adhesive tape having a high infrared light transmittance can be used.
  • the adhesive force can be appropriately set according to the optical component to be bonded, it is usually 0.1 N / 10 mm or more, preferably 1 N / 10 mm or more, more preferably 3 N / 10 mm or more.
  • the thickness of the outermost adhesive layer is preferably 5 to 50 ⁇ m, more preferably 10 to 25 ⁇ m. If the thickness is less than 5 ⁇ m, sufficient adhesive strength may not be obtained, and if it exceeds 50 ⁇ m, the entire optical filter may become thick and the transmittance may be reduced.
  • Examples of commercially available pressure-sensitive adhesive tapes suitable for forming the outermost surface pressure-sensitive adhesive layer include highly transparent adhesive transfer tapes (OCA tapes) 8171CL and 8146-1 sold by 3M Japan.
  • a liquid adhesive can also be used as the outermost adhesive layer.
  • the liquid adhesive include acrylic, urethane, epoxy, and silicone adhesives.
  • the outermost adhesive layer is composed of a liquid adhesive, the liquid adhesive can be cured by heating or irradiating energy rays such as ultraviolet rays after the optical filter is bonded to another optical component.
  • the optical filter of the present embodiment includes a structure containing a green pigment and a black pigment
  • the optical filter has excellent visible light blocking properties and infrared light transmission properties, and has a wavelength range from the visible wavelength range to the infrared wavelength range. It can have excellent infrared light selective transmission with a sharp change in transmittance.
  • spectral transmittance characteristics having a continuous 50 nm wavelength range in which the average transmittance of light having a wavelength of 400 to 730 nm is 2% or less and the average transmittance is 80% or more between wavelengths 800 to 1000 nm. Can be provided.
  • a certain band can maintain sufficient sensitivity.
  • Spectral transmittance characteristics such that the transmittance of light having a wavelength of 400 to 730 nm is 10% or less, the average transmittance of light having a wavelength of 900 to 1100 nm is 80% or more, or the transmittance of light having a wavelength of 900 to 1100 nm is 80% or more. Can be provided.
  • FIG. 8 is a cross-sectional view schematically showing the configuration of the optical filter according to the second embodiment of the present invention.
  • the optical filter according to the present embodiment is used for blocking visible light and blocking infrared light having a predetermined wavelength or more and selectively transmitting only infrared light in a specific wavelength range, for example, It is an optical filter useful for applications such as an infrared sensor that measures the position, distance, and the like using an infrared laser.
  • description of points that are common to the first embodiment will be omitted, and differences will be mainly described.
  • an infrared light transmissive substrate 2 and an infrared light reflecting layer 5 made of a dielectric multilayer film are arranged in this order on one main surface of the structure 1. It has the structure provided in.
  • a functional layer 4 such as an antireflection layer (not shown) may be provided on the surface of the structure 1.
  • the optical filter of the present embodiment may have the infrared light transmissive substrate 2 on both main surfaces of the structure 1, and the infrared light transmissive substrate 2 and the infrared light reflection layer 5 are the structure 1. It may have on both main surfaces.
  • 9 to 12 show other configuration examples of the optical filter according to the second embodiment.
  • the configuration of the optical filter is not limited to these examples.
  • FIG. 9 is a configuration example including the infrared light transmissive substrate 2 on one main surface of the structure 1 and the infrared light transmissive substrate 2 and the infrared light reflection layer 5 on the other main surface.
  • FIG. 10 includes the infrared light transmissive substrate 2 and the infrared light reflection layer 5 on one main surface of the structure 1, and the infrared light transmissive substrate 2 and the functional layer 4 on the other main surface. It is a structural example.
  • FIG. 11 and FIG. 12 are configuration examples in which one of the two infrared light transmissive substrates 2 is provided on one main surface of the structure 1 via the adhesive layer 3 in the optical filter of FIG. . Although not shown in the optical filter of FIGS.
  • the infrared light transmissive substrate 2 may be provided on both main surfaces of the structure 1 via the adhesive layer 3.
  • the materials, thicknesses, and the like constituting the two infrared light transmissive substrates 2 may be the same or different.
  • the infrared light reflection layer constituting the optical filter according to the second embodiment will be described. Note that the structure, the infrared light transmitting base material, the functional layer, and the like constituting the optical filter are the same as those described in the first embodiment, and the description thereof is omitted.
  • the infrared light reflection layer is composed of a dielectric multilayer film in which a low refractive index dielectric film (low refractive index film) and a high refractive index dielectric film (high refractive index film) are alternately laminated.
  • the low refractive index and the high refractive index mean having a low refractive index and a high refractive index with respect to the refractive index of the adjacent layer.
  • the high refractive index film preferably has a refractive index of 1.6 or more, more preferably 2.2 to 2.5. Examples of the high refractive index film material include Ta 2 O 5 , TiO 2 , and Nb 2 O 5 .
  • the low refractive index film preferably has a refractive index of less than 1.6, more preferably 1.35 or more and less than 1.55, and even more preferably 1.40 to 1.50.
  • the low refractive index film material include SiO 2 and SiO x N y . From the viewpoint of reproducibility, stability, economical efficiency, etc. in film formability, SiO 2 is preferable.
  • the infrared light reflection layer expresses a function of controlling the transmission and shielding of light in a specific wavelength region by utilizing the interference of light, and the transmission / shielding characteristics are incident angle dependent.
  • the wavelength of light shielded by reflection is shorter for light incident obliquely than for light incident vertically (incidence angle 0 °).
  • the optical filter including the infrared light reflection layer has, for example, an average transmittance of light having a wavelength of 800 to 900 nm in a spectral transmittance curve at an incident angle of 0 °, preferably 80% or more, and 90% or more. Is more preferable, and 95% or more is more preferable.
  • the spectral transmittance curve at an incident angle of 0 ° has a wavelength at which the transmittance transitions to 5% or less between wavelengths 900 to 1100 nm, and the transmittance on the longer wavelength side from the wavelength 900 nm is preferably 5% or less. .
  • the transmittance on the longer wavelength side than the wavelength of 900 nm is more preferably 3% or less, and more preferably 1% or less.
  • permeability characteristic including these several layers.
  • An optical filter including such an infrared light reflection layer can be applied in combination with structures containing various green pigments.
  • the optical filter including the infrared light reflection layer has, for example, an average transmittance of light having a wavelength of 900 to 1000 nm in a spectral transmittance curve at an incident angle of 0 °, preferably 80% or more, more preferably 90% or more, More preferably 95% or more. Further, in the spectral transmittance curve at an incident angle of 0 °, the wavelength has a wavelength at which the transmittance transitions to 5% or less between wavelengths of 1000 to 1100 nm, and the transmittance on the longer wavelength side from the wavelength of 1000 nm is preferably 5% or less. .
  • the transmittance on the longer wavelength side than the wavelength of 1000 nm is more preferably 3% or less, and more preferably 1% or less.
  • the plurality of layers may be included so as to have the above-described transmittance characteristics.
  • An optical filter including such an infrared light reflection layer can be applied in combination with structures containing various green pigments.
  • the optical filter including the infrared light reflection layer has, for example, a continuous wavelength region of 15 nm or more in which the average transmittance is 80% or more between wavelengths 800 to 1000 nm in the spectral transmittance curve at an incident angle of 0 °. It is preferable to have. Furthermore, it is preferable to have a wavelength at which the transmittance of the spectral transmittance curve at an incident angle of 0 ° transitions to 5% or less between the wavelength range where the average transmittance is 80% or more and the wavelength of 1100 nm. Preferably it is 3% or less, More preferably, it is 1% or less.
  • the plurality of layers may be included so as to have the above-described transmittance characteristics.
  • an infrared light reflection layer you may implement
  • An optical filter including such an infrared light reflection layer can be applied in combination with structures containing various green pigments.
  • the transmittance of the dielectric multilayer film changes sharply in the boundary wavelength region between the transmitted light wavelength and the light shielding wavelength.
  • the dielectric multilayer film is preferably 15 layers or more, more preferably 25 layers or more, and further preferably 30 layers or more as the total number of laminated low refractive index films and high refractive index films.
  • the first layer may be a low refractive index film or a high refractive index film.
  • the film thickness of the dielectric multilayer film is preferably thinner from the viewpoint of reducing the thickness of the optical filter after satisfying the above preferred number of layers, and is preferably 2 to 10 ⁇ m, for example.
  • a vacuum film forming process such as a CVD method, a sputtering method or a vacuum deposition method, or a wet film forming process such as a spray method or a dip method can be used.
  • the optical filter of the present embodiment includes a structure containing a green pigment and a black pigment, and an infrared reflective layer, so that bandpass spectral characteristics can be obtained. Since the kind of the green pigment used in the optical filter of the present embodiment can be arbitrarily selected from the above-mentioned green pigments, an infrared light transmission wavelength range corresponding to the design can be obtained.
  • the average transmittance of light having a wavelength of 400 to 730 nm is 2% or less
  • the average transmittance of light having a wavelength of 800 to 900 nm is It has a wavelength at which the transmittance transitions to 5% or less between 80% or more and a wavelength of 900 to 1100 nm, and the transmittance on the longer wavelength side from the wavelength 900 nm can be, for example, 1% or less.
  • the transmittance of light having a wavelength of 400 to 730 nm is 10% or less, or the transmittance of light having a wavelength of 800 to 900 nm is 80% or more.
  • a bandpass filter for example, increases the specific infrared light transmission sensitivity so as to increase the transmission sensitivity of infrared light having a wavelength of 800 to 900 nm and to block noise of light having a wavelength longer than 900 nm.
  • Application as an optical filter that enhances quality can be expected.
  • the dielectric multilayer film constituting the infrared light reflection layer is a dielectric multilayer film that reflects light in the visible region (for example, 400 to 500 nm) near the ultraviolet wavelength as well as infrared light.
  • a film may be used.
  • the reflection layer which consists of a dielectric multilayer which reflects visible light near an ultraviolet wavelength instead of an infrared light reflection layer.
  • FIG. 13 is a cross-sectional view schematically showing an imaging apparatus according to the third embodiment of the present invention.
  • the imaging device 10 of the present embodiment includes a solid-state imaging device 11, an optical filter 12 of the present invention, an imaging lens 13, and a housing 14 that accommodates these.
  • the solid-state imaging device 11 and the imaging lens 13 are disposed along the optical axis x.
  • a CCD, a CMOS, or the like that converts light passing through the imaging lens 13 into an electric signal is used.
  • the light incident through the imaging lens 13 is further received by the solid-state imaging device 11 through the optical filter 12, and the received light is converted into an electrical signal by the solid-state imaging device 11, and used as an image signal. Is output.
  • the optical filter 12 includes an optical filter excellent in infrared light transmission that sufficiently blocks visible light and sufficiently transmits required infrared light, the imaging device 10 has high sensitivity and quality. A good shot image can be obtained.
  • the optical filter 12 does not depend on the absorption wavelength, the optical filter 12 can sufficiently block visible light even at a wide angle, resulting in a high quality image.
  • the optical filter 12 is disposed between the imaging lens 13 and the solid-state imaging element 11.
  • the arrangement position is not particularly limited as long as it is the front surface of the solid-state imaging element 11.
  • the imaging lens 13 is configured by only one lens, but may be a combination of a plurality of lenses.
  • the optical filter 12 can be directly adhered to another optical component such as a cover glass via the outermost surface adhesive layer. Since the optical filter 12 can be directly bonded to other optical components, the interface where the optical filter 12 is in contact with air can be reduced, so that the light utilization efficiency of the entire imaging apparatus can be improved.
  • spectral transmittance curves such as an optical filter in an Example and a comparative example, an infrared light reflection layer, were measured using the spectrophotometer (Hitachi Ltd. make model name U4100).
  • Example 1 4.488 g of polyester resin (trade name “OKP850” manufactured by Osaka Gas Chemical Co., Ltd.), 0.473 g of azo dye (1) (CI Solvent Orange 7) as black dye, azo dye as black dye (2) 0.51 g of (CI Solvent Black 3), 0.213 g of squarylium dye (dye (A11-14)) as a green dye, silane coupling agent (trade name “manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.) KBM403 ”) 0.394 g, UV absorber (BASF Japan KK brand name" TINUVIN (registered trademark) 405 ”) 0.039 g, light stabilizer (BASF Japan KK brand name" TINUVIN (registered trademark) " 123 ”) and an antioxidant (trade name” Adeka Stub (registered trademark) AO50 "manufactured by ADEKA Corporation) 0.016 g Solution was prepared by dissolving in a mixed solvent of cyclol,
  • This solution was applied to one surface of a 76 mm ⁇ 76 mm ⁇ 0.145 mm glass (trade name “D263 Teco” manufactured by Matsunami Glass Industry Co., Ltd.) plate using a spin coater (Spin Coater MS-A200 manufactured by Mikasa Co., Ltd.). And heated at 150 ° C. for 1 hour to form a structure having a thickness of 3.5 ⁇ m to obtain an optical filter.
  • Example 2 On one surface of a 76 mm ⁇ 76 mm ⁇ 0.145 mm glass (D263 Teco) plate, an antireflection film (7 layers) having a thickness of 340 nm is formed by alternately laminating SiO 2 layers and TiO 2 layers by vacuum deposition. Formed. Next, a structure having a thickness of 3.5 ⁇ m was formed on the other surface of the glass plate on which the antireflection film was formed in the same manner as in Example 1 to obtain an optical filter.
  • Example 3 In the same manner as in Example 1, a structure having a thickness of 3.5 ⁇ m was formed on one surface of the same glass plate as in Example 2, and then the SiO 2 layer and TiO 2 were formed on the surface of the structure by vacuum deposition. An antireflection film (7 layers) having a passivation function of 340 nm in thickness was formed by alternately stacking layers, and an optical filter was obtained.
  • Example 4 In the same manner as in Example 1, after forming a 3.5 ⁇ m thick structure on one surface of the same glass plate as in Example 2, 6 mass parts of dicyclopentanyl acrylate, tricyclo An ultraviolet curable acrylic resin composition prepared by mixing 4 parts by mass of decanedimethanol diacrylate and 0.5 parts by mass of a photopolymerization initiator (1-hydroxy-cyclohexyl phenyl ketone) was dropped, and a mold release treatment was performed. A glass substrate was applied. This coating layer was irradiated with ultraviolet rays at an illuminance of 100 mW / cm 2 to be cured, and then the glass was released to form a protective layer having a thickness of 2 ⁇ m to obtain an optical filter.
  • a photopolymerization initiator 1-hydroxy-cyclohexyl phenyl ketone
  • Example 5 A solution prepared in the same manner as in Example 1 except that 0.66 g of a phthalocyanine dye (trade name “FDN-001” manufactured by Yamada Chemical Industry Co., Ltd.) was added as a green dye instead of the squarylium dye. A structure having a thickness of 4.0 ⁇ m was formed on one surface of the same glass plate as in Example 2 in the same manner as in Example 1 to obtain an optical filter.
  • a phthalocyanine dye trade name “FDN-001” manufactured by Yamada Chemical Industry Co., Ltd.
  • Example 6 An infrared light reflecting layer composed of a dielectric multilayer film having a thickness of about 6 ⁇ m is formed by alternately laminating SiO 2 layers and TiO 2 layers on one surface of the same glass plate as in Example 2 by vacuum deposition. Formed.
  • FIG. 14 shows a spectral transmittance curve (light incident angle 0 °) by simulation of a glass plate on which a light reflecting film is formed.
  • a structure having a thickness of 3.5 ⁇ m was formed on the other surface of the glass plate on which the infrared light reflection layer was formed in the same manner as in Example 1 to obtain an optical filter.
  • Example 7 An infrared light reflection layer comprising a dielectric multilayer film having a thickness of about 7 ⁇ m, in which SiO 2 layers and TiO 2 layers are alternately laminated on one surface of the glass plate used in Example 1 by vacuum deposition. Formed.
  • FIG. 15 is a spectral transmittance curve (light incident angle 0 °) by simulation of a glass plate with an infrared light reflection layer. Next, a 4.0 ⁇ m-thick structure was formed on the other surface of the glass plate with an infrared light reflection layer in the same manner as in Example 5 to obtain an optical filter.
  • Example 8 A solution prepared in the same manner as in Example 1 except that 0.66 g of a phthalocyanine dye (trade name “FDR-005” manufactured by Yamada Chemical Industry Co., Ltd.) was added as a green dye instead of the squarylium dye.
  • the optical filter provided with the glass plate and structure used in Example 1 was obtained.
  • Example 9 In Example 1, using a solution prepared in the same manner as in Example 1 except that 0.66 g of a cyanine dye (trade name “S0830” manufactured by Few chemicals) was added as a green dye instead of the squarylium dye. The optical filter provided with the used glass plate and structure was obtained.
  • a cyanine dye trade name “S0830” manufactured by Few chemicals
  • Example 10 The glass plate and structure used in Example 1 using a solution prepared in the same manner as in Example 1 except that a polyimide resin (trade name “C3450” manufactured by Mitsubishi Gas Chemical Co., Ltd.) was used instead of the polyester resin. An optical filter with a body was obtained.
  • a polyimide resin trade name “C3450” manufactured by Mitsubishi Gas Chemical Co., Ltd.
  • Example 11 The glass plate and structure used in Example 1 using a solution prepared in the same manner as in Example 1 except that an acrylic resin (trade name “TT50” manufactured by Daicel Evonik Co., Ltd.) was used instead of the polyester resin.
  • An optical filter provided with an acrylic resin (trade name “TT50” manufactured by Daicel Evonik Co., Ltd.) was used instead of the polyester resin.
  • Example 12 4.488 g of a polyester resin (OKP850), 0.473 g of an azo dye (1) (CI Solvent Orange 7) as a black dye, and an azo dye (2) (CI Solvent Black 3 as a black dye) ) 0.591 g, as green dye, 0.213 g of squarylium dye (dye (A11-14)), 0.394 g of silane coupling agent (KBM403), 0.039 g of ultraviolet absorber (TINUVIN (registered trademark) 405), A solution was prepared by dissolving 0.016 g of a light stabilizer (TINUVIN® 123) and an antioxidant (ADK STAB® AO50 ”) in a mixed solvent of 8.5 g of cyclopentanone and 8.5 g of methyl ethyl ketone.
  • a light stabilizer TINUVIN® 123
  • ADK STAB® AO50 antioxidant
  • This solution was applied to one side of a corona-treated 250 mm width polyimide roll film (trade name “Neoprim (registered trademark) L-3450”; thickness 50 ⁇ m, manufactured by Mitsubishi Gas Chemical Co., Ltd.) using a die coater. And dried by heating to form a 3.5 ⁇ m thick structure, and an optical filter was obtained.
  • a corona-treated 250 mm width polyimide roll film trade name “Neoprim (registered trademark) L-3450”; thickness 50 ⁇ m, manufactured by Mitsubishi Gas Chemical Co., Ltd.
  • Example 13 An optical filter was prepared in the same manner as in Example 11 except that a cycloolefin copolymer film (trade name “F1-EX” manufactured by Gunze Co., Ltd.) was used instead of the polyimide roll film as the infrared light transmissive substrate. Obtained.
  • a cycloolefin copolymer film (trade name “F1-EX” manufactured by Gunze Co., Ltd.) was used instead of the polyimide roll film as the infrared light transmissive substrate. Obtained.
  • Example 14 After the corona treatment was applied to the structure-side outer surface of the optical filter obtained in Example 12, 60 parts by mass of acryloylmorpholine (trade name “ACMO (registered trademark)” manufactured by KJ Chemicals), dipentaerythritol hexaacrylate (Nippon Kayaku Co., Ltd., trade name “KAYARAD (registered trademark) -DPHA”) 40 parts by mass and photopolymerization initiator 2-methyl-1- [4- (methylthio) phenyl] -2-morpholinopropane-1 -ON (trade name “Irgacure (registered trademark) 907” manufactured by BASF) 5 parts by weight of a composition was applied with a die coater, and the coating layer was irradiated with ultraviolet rays at an illuminance of 200 mW / cm 2 and cured. A protective layer having a thickness of 3 ⁇ m was formed to obtain an optical filter.
  • ACMO registered trademark
  • KAYARAD registered trademark
  • Example 15 An antireflection film similar to that in Example 2 was formed on the outer surface of the optical filter obtained in Example 14 on the infrared light transmitting substrate side to obtain an optical filter.
  • Example 16 This example is an example of an optical filter using a cover glass as an infrared light transmissive substrate.
  • a roll film (trade name “ZEONOR (registered trademark) ZF16” manufactured by Nippon Zeon Co., Ltd .; thickness: 100 ⁇ m) was prepared as a peelable substrate, and prepared on one side of the substrate in the same manner as in Example 5.
  • the coating liquid was applied with a die coater and dried by heating to form a structure having a thickness of 3.5 ⁇ m.
  • a protective layer having a thickness of 3 ⁇ m was formed on the surface of the structure by the same material and manufacturing method as in Example 14.
  • a slightly adhesive film (trade name “PET75-H109 (20)” manufactured by Niei Kaiko Co., Ltd.) was bonded onto the protective layer, and the above-mentioned peelable substrate was peeled off.
  • An OCA tape (trade name “3M (trademark) OCA tape 8171CL” manufactured by 3M; thickness of 25 ⁇ m) manufactured by 3M was bonded to the surface of the structure on the side that had been formed.
  • the OCA tape was bonded to a cover glass made of Dragontrail (registered trademark); thickness 0.5 mm, and the optically adhesive film was peeled off to obtain an optical filter.Thickness of structure, protective layer, OCA tape The total thickness was 31.5 ⁇ m.
  • Example 17 This example is an example of an optical filter that includes a structure on a cover glass that is decorated and printed on the periphery.
  • a cover glass having a circular opening with a diameter of 2.5 mm and a black frame containing carbon black as a black pigment is prepared around the opening, and 3-aminopropyltrimethyl is formed in the opening.
  • Surface treatment with ethoxysilane was performed.
  • the surface-treated opening was cast coated with a coating solution prepared in the same manner as in Example 5 and dried by heating to form a 6.5 ⁇ m thick structure, thereby obtaining an optical filter.
  • FIG. 16 shows the optical filter obtained in this example.
  • 1 is a structure
  • 21 is a cover glass
  • 22 is a black frame.
  • the carbon black contained in the black frame 22 does not transmit light with a wavelength of 800 to 1000 nm, and the structure 21 transmits light with the same wavelength range. Therefore, a specific region that transmits light with a wavelength of 800 to 1000 nm on the cover glass 21. Can be provided.
  • Example 15 The spectral transmittance curves of the optical filters obtained in the examples and comparative examples were obtained. The results are shown in FIG. 17 (Examples 1 to 5, Comparative Example), FIG. 18 (Example 6), FIG. 19 (Example 7), FIG. 20 (Examples 8 to 11), and FIG. 21 (Examples 12 to 15). And FIG. 22 (Examples 16 and 17).
  • Example 15 spectral transmittance curves with incident angles of 0 ° and 40 ° were obtained, and in other examples, spectral transmittance curves with incident angles of 0 ° were obtained.
  • the transmittance of light having a wavelength of 400 to 730 nm is approximately 0%, and the average transmittance of light having a wavelength of 800 to 900 nm is The transmittance was abruptly changed at a wavelength of 730 to 800 nm at 80% or more (the transmittance in the wavelength range (756 to 787 nm) in Example 1 where the transmittance transitions from 10% to 80%).
  • the amount of displacement D was 2.25% / nm).
  • the transmittance was about 0% for light in the wavelength range up to about 670 nm, about 90% or more for light in the wavelength range of about 850 nm or more (between these (The transmittance displacement amount D in the wavelength range (710 to 779 nm) in which the transmittance transitions from 10% to 80% in the comparative example was 1.02% / nm).
  • the transmittance displacement amount D in the wavelength range (710 to 779 nm) in which the transmittance transitions from 10% to 80% in the comparative example was 1.02% / nm).
  • Example 5 using an azo dye and a phthalocyanine dye, the transmittance of light having a wavelength of 400 to 760 nm is approximately 0%, the average transmittance of light having a wavelength of 860 to 1000 nm is 80% or more, and a wavelength of 760 is used.
  • the transmittance changed sharply between ⁇ 860 nm (the transmittance displacement amount D in the wavelength range (798 to 842 nm) in Example 6 where the transmittance transitions from 10% to 80% was 1.58). % / Nm).
  • a phthalocyanine dye is preferably used in order to change the transmittance sharply between wavelengths of 760 to 860 nm.
  • Example 6 in which an infrared light reflecting layer composed of a dielectric multilayer film is provided together with an azo dye and a squarylium dye, the transmittance of light having a wavelength of 400 to 730 nm is approximately 0% and the wavelength of 800
  • the transmittance of light with a wavelength of 800 to 900 nm is 80% or more, and the transmittance changes sharply between wavelengths 730 to 800 nm.
  • the transmittance sharply decreases between 900 and 950 nm, the transmittance of light with a wavelength of 950 nm or more is substantially 0%, the transmission sensitivity of infrared light with a wavelength of 800 nm to 900 nm is high, and longer than 900 nm. It was useful as a band-pass filter for blocking the noise of infrared light.
  • Example 7 in which an infrared light reflection layer composed of a dielectric multilayer film is provided together with an azo dye and a phthalocyanine dye, the transmittance of light having a wavelength of 400 to 730 nm is approximately 0% and the wavelength is 900 to 1000 nm.
  • the transmittance of light having a wavelength of 900 to 1000 nm being 80% or more, and the transmittance changing sharply between wavelengths of 800 to 860 nm
  • the transmittance sharply decreases between 1050 nm, the transmittance of light with a wavelength of 1050 nm or more is approximately 0%, the transmission sensitivity of infrared light with a wavelength of 900 to 1000 nm is high, and the red wavelength is longer than 1000 nm. It was useful as a bandpass filter for blocking external light noise.
  • the average transmittance of light with a wavelength of 400 to 730 nm is approximately 0% even when phthalocyanine dye or cyanine dye is used in combination with azo dye, or acrylic resin or polyimide resin is used as transparent resin.
  • it had a continuous 50 nm wavelength region in which the average transmittance was 80% or more between wavelengths 800 to 1000 nm.
  • the displacement D of the light transmittance in the wavelength region where the transmittance transitions from 10% to 80% is 1.32% / nm, 1.53% / nm, 1. They were 25% / nm and 1.89% / nm.
  • the average transmittance of light having a wavelength of 400 to 730 nm is approximately 0%, and the average transmittance is not less than 80% between wavelengths of 800 to 1000 nm. It had a continuous 50 nm wavelength region.
  • the structure is also formed in the opening of the cover glass.
  • the average transmittance of light having a wavelength of 400 to 730 nm was approximately 0%, and a continuous 50 nm wavelength region having an average transmittance of 80% or more was observed between wavelengths of 800 to 1000 nm.
  • the optical filter of Example 15 has a low spectral dependency of the spectral transmittance curve, and is suitable for applications that are affected by the angular dependency (for example, an infrared camera).
  • Example 15 (0 °), and Example 15 (40 °) the transmittance displacement amount D in the wavelength region where the transmittance transitions from 10% to 80% is 1 respectively. It was .69% / nm, 1.87% / nm, 1.80% / nm, 1.96% / nm, 1.91% / nm.
  • each optical filter obtained in Examples 3, 4, 13, 14, and 15 was wiped from Ozu Sangyo Co., Ltd. (trade name “Bencot (registered trademark) (EA-8)”). ) was rubbed 25 times with a 500 g weight and covered with a microscope, and no damage was confirmed.
  • optical filters obtained in Examples 3, 4, 13, 14, and 15 were subjected to the weather resistance test (exposure for 80 hours) specified in IEC 60068-2-5.
  • the change in transmittance was within 5%.
  • the optical filter of the present invention has excellent visible light blocking properties and infrared light transmittance, and excellent infrared light selective transmission in which the transmittance changes sharply in the wavelength region from the visible wavelength region to the infrared wavelength region. Therefore, it can be suitably used as an optical filter for an infrared camera, an optical system incorporating an infrared sensor, an infrared sensor, an infrared communication device, an infrared remote control device, or the like.

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Abstract

　光学フィルタは、緑色色素、及び黒色色素を含有し、下記（ｉ）及び（ｉｉ）の要件を満足する構造体１を具備する。また、装置は、そのような光学フィルタを備える。 （ｉ）波長４００～７３０ｎｍの光の平均透過率が２％以下である。 （ｉｉ）波長８００～１０００ｎｍの間に、平均透過率が８０％以上となる連続する５０ｎｍの波長域を有する。

Description

光学フィルタ及びこれを用いた装置
　本発明は、赤外波長域の光を選択的に透過する光学フィルタ、及びこれを用いた赤外線カメラ、赤外線センサ等の装置に関する。
　近年、ＣＣＤ、ＣＭＯＳイメージセンサ等の固体撮像素子を用いた撮像装置においては、色調を良好に再現し、かつ鮮明な画像を得るために、近赤外波長域の光を遮蔽するフィルタ（近赤外線カットフィルタ）が用いられている。
　一方で、近赤外線カットフィルタとは異なり、可視波長域の光（以下、可視光ともいう）を遮断し、赤外波長域の光（以下、赤外光ともいう）を透過して、赤外光の感度を高めるフィルタ（赤外光透過フィルタ）も、赤外線カメラや赤外線センサ等を中心に用いられており、赤外光透過性／可視光遮断性に優れる赤外光透過フィルタ、またそれを用いた赤外線カメラ、赤外線センサ等の要求も高まっている。
　赤外光透過フィルタとしては、例えば、特許文献１に、４つの顔料（赤／黄／青／紫顔料）を用いた、波長８２５～１３００ｎｍの光の平均透過率が９９％以上のものが開示されている。その一方で、波長４００～７００ｎｍの光の平均透過率は６％前後と決して低くない。
　特許文献２には、ペリレン系化合物と２種の着色剤（青色または緑色着色剤と黄色または赤色着色剤）を併用した赤外光透過型の光学フィルタ、及びそれを用いた光センサが開示されている。
　しかし、この光学フィルタも、波長７００ｎｍの光の透過率が４～７％程度であり、可視光に対する遮断性が不十分であり、高い感度の光センサは得られない。
　このように、従来の赤外光透過フィルタは、特に可視光の遮断性が十分ではなく、しかも分光透過率曲線において、可視波長域から赤外波長域にかけての透過率の変化の勾配（立ち上がり）が緩い。このため、不要な波長域の光量を十分に抑制できずにノイズとなり、高感度の赤外線カメラ、赤外線センサを実現できなかった。
国際公開第２０１４／０８４１４７号 特開２０１４－１３０３３２号公報
　本発明は、可視光の遮断性及び赤外光の透過性に優れ、可視波長域から赤外波長域にかけての波長域で透過率が急峻に変化する、優れた赤外光選択透過性を有する光学フィルタ、及びそのような光学フィルタを用いた高感度の装置の提供を目的とする。
　本発明の一態様に係る光学フィルタは、緑色色素、及び黒色色素を含有し、下記（ｉ）及び（ｉｉ）の要件を満足する構造体を具備することを特徴とする。
（ｉ）波長４００～７３０ｎｍの光の平均透過率が２％以下である。
（ｉｉ）波長８００～１０００ｎｍの間に、平均透過率が８０％以上となる連続する５０ｎｍの波長域を有する。
　また、本発明の他の態様に係る装置は、上記光学フィルタを備えたことを特徴とする。
　本発明によれば、可視光の遮断性及び赤外光の透過性に優れ、可視波長域から赤外波長域にかけての波長域で透過率が急峻に変化する、優れた赤外光選択透過性を有する光学フィルタを提供できる。また、本発明によれば、そのような光学フィルタを備えた高感度の装置を提供できる。
第１の実施形態の光学フィルタの一例を示す断面図である。 第１の実施形態の光学フィルタの他の例を示す断面図である。 第１の実施形態の光学フィルタの他の例を示す断面図である。 第１の実施形態の光学フィルタの他の例を示す断面図である。 第１の実施形態の光学フィルタの他の例を示す断面図である。 第１の実施形態の光学フィルタの他の例を示す断面図である。 第１の実施形態の光学フィルタの他の例を示す断面図である。 第２の実施形態の光学フィルタの一例を示す断面図である。 第２の実施形態の光学フィルタの他の例を示す断面図である。 第２の実施形態の光学フィルタの他の例を示す断面図である。 第２の実施形態の光学フィルタの他の例を示す断面図である。 第２の実施形態の光学フィルタの他の例を示す断面図である。 第３の実施形態の撮像装置を示す断面図である。 一実施例における赤外光反射層の分光透過率曲線を示す図である。 一実施例における赤外光反射層の分光透過率曲線を示す図である。 一実施例の光学フィルタの構成を示す断面図である。 実施例及び比較例の光学フィルタの分光透過率曲線を示す図である。 一実施例の光学フィルタの分光透過率曲線を示す図である。 一実施例の光学フィルタの分光透過率曲線を示す図である。 実施例の光学フィルタの分光透過率曲線を示す図である。 実施例の光学フィルタの分光透過率曲線を示す図である。 実施例の光学フィルタの分光透過率曲線を示す図である。
　以下、本発明の実施の形態について説明する。
（第１の実施形態）
　図１は、本発明の第１の実施形態による光学フィルタの構成を概略的に示す断面図である。本実施形態の光学フィルタは、可視光を遮断し、赤外光を選択的に透過させることが要求される用途、例えば、赤外線カメラ等の撮像装置、赤外線センサ、携帯電話やＰＣ等に搭載される赤外線通信装置、テレビ、オーディオ、エアコン等の家電製品の赤外線リモコン装置、赤外光を用いた静脈認証や虹彩認証等の生体認証装置、モーションセンサ、３次元距離画像カメラ等の用途に有用な光学フィルタである。
　図１に示すように、本実施形態の光学フィルタは、透明樹脂と、この透明樹脂中に分散または溶解された緑色色素、及び黒色色素を含む構造体１を有する。
　光学フィルタは、構造体１の片側（一方の主面）または両側（両主面）に、少なくとも赤外波長域の光、具体的には７００ｎｍ以上の波長の光を透過する赤外光透過性基材を有してもよい。
　また、光学フィルタは、構造体１、または赤外光透過性基材を備えた構造体１の片側または両側に、無機膜または有機膜からなる反射防止層、パッシベーション機能を有する保護層、耐擦傷性を有する保護層、粘着層等のうち少なくとも１つの層を含む機能層を有してもよい。構造体１の主面を覆って反射防止層または赤外光透過性基材が設けられている場合には、通常、これらの反射防止層または赤外光透過性基材はパッシベーション機能を併せ有するため、保護層は設けなくてもよい場合が多い。なお、構造体１の主面を覆う場合、保護層は、構造体１のうち、光が入射する主面のみを保護するよう形成されてもよく、図示しないが、主面のみならず側面も覆うように保護するよう形成されてもよい。
　図２～７に、第１の実施形態による光学フィルタの他の構成例を示す。ただし、光学フィルタの構成はこれらの例に限定されない。
　図２は、構造体１の一方の主面に赤外光透過性基材２を備える構成例である。
　ここで、「構造体１の一方の主面に、赤外光透過性基材２等の他の層を備える（または有する）」とは、構造体１に接触して他の層が備わる場合に限らず、構造体１と他の層との間に、他の機能層が備わっている場合も含むものと解釈し、以下の構成も同様である。
　図３は、構造体１の両主面に赤外光透過性基材２を備える構成例である。
　図４は、図３の光学フィルタにおいて、一方の赤外光透過性基材２を、接着剤層３を介して構造体１の一主面に備える構成例である。なお、図４の光学フィルタには不図示であるが、構造体１の両主面に接着剤層３を介して赤外光透過性基材２を備えてもよい。
　図３及び図４に示す構成の光学フィルタにおいて、２つの赤外光透過性基材２を構成する材料や厚さ等は同一でも異なってもよい。
　図５は、構造体１の一方の主面に機能層４を備える構成例である。
　図６は、構造体１の両主面に機能層４を備える構成例である。２層の機能層４は同一でも異なってもよい。
　図７は、構造体１の一方の主面に赤外光透過性基材２を備え、他方の主面に機能層４を備える構成例である。
　以下、第１の実施形態による光学フィルタを構成する構造体、赤外光透過性基材、反射防止層、保護層等について説明する。
（構造体）
　構造体は、透明樹脂と、この透明樹脂中に分散または溶解された緑色色素、及び黒色色素を含む。
　構造体の形状、厚さ等は、装置内の配置スペースや要求される光学特性等に応じて適宜定められる。一般には、形状は、板状またはフィルム状であり、その厚さは０．１μｍ～１００μｍである。厚さが０．１μｍ未満では、所望の光学特性を十分に発現できないおそれがある。また、厚さが１００μｍ超では平坦性が低下し、透過率に面内のバラツキが生じるおそれがある。光学特性と平坦性を十分に両立させるためには、厚さは０．３μｍ～５０μｍが好ましい。
　構造体は、下記（ｉ）及び（ｉｉ）の要件を満足する光学特性を有している。なお、本明細書において、特に断らない限り、「透過率」または「平均透過率」は、「入射角０°の分光透過率曲線における透過率または平均透過率、すなわち、その主面に対し垂直に入射する光の分光透過率曲線における透過率または平均透過率」をいう。
　（ｉ）波長４００～７３０ｎｍの光の平均透過率が２％以下である。
　平均透過率は、好ましくは１％以下、より好ましくは０．５％以下である。
　（ｉｉ）波長８００～１０００ｎｍの間に、平均透過率が８０％以上となる連続する５０ｎｍの波長域を有する。
　該平均透過率は、好ましくは８５％以上、より好ましくは９０％以上である。
　構造体は、さらに、下記（ｉｉｉ）～（ｖｉ）の要件の少なくとも１つを満たしていることが好ましい。
　（ｉｉｉ）波長７３０～８６０ｎｍの間に、透過率が１０％から８０％に遷移する遷移波長域を有し、この遷移波長域における透過率の変化量が０．７５％／ｎｍ以上である。
　遷移波長域における透過率の変化量は、好ましくは１．００％／ｎｍ以上であり、より好ましくは１．２５％ｎｍ以上であり、さらに好ましくは１．５０％／ｎｍ以上、より一層好ましくは２．００％／ｎｍ以上である。なお、ここでいう「変化量」は、透過率が１０％から８０％に遷移するときの勾配（％／ｎｍ）の平均値に相当する。
　上記遷移波長域における透過率の変化量は、次式で求められる値である。
　Ｄ（％／ｎｍ）＝［Ｔλ１（％）－Ｔλ２（％）］／［λ１（ｎｍ）－λ２（ｎｍ）］
（式中、Ｄは遷移波長域における透過率の変化量、λ１及びλ２はそれぞれ遷移波長域における長波長側端及び短波長側端の波長、Ｔλ１は分光透過率曲線の波長λ１における透過率であり、Ｔλ２は分光透過率曲線の波長λ２における透過率である）
　すなわち、上記式において、Ｔλ１（％）＝８０（％）であり、Ｔλ２（％）＝１０％であるので、
　Ｄ（％／ｎｍ）＝７０（％）／［λ１（ｎｍ）－λ２（ｎｍ）］
と表現できる。
　（ｉｖ）波長４００～７３０ｎｍの光の透過率が１０％以下である。
　透過率は、好ましくは５％以下、より好ましくは３％以下、さらに好ましくは１％以下、より一層好ましくは０．５％以下、特に好ましくは０．３％以下である。
　（ｖ）波長９００～１１００ｎｍの光の平均透過率が８０％以上である。
　平均透過率は、好ましくは８５％以上、より好ましくは９０％以上である。
　（ｖｉ）波長９００～１１００ｎｍの光の透過率が８０％以上である。
　透過率は、好ましくは８５％以上、より好ましくは９０％以上である。
　構造体は、また下記（ｖｉｉ）の要件を満たしていることが好ましい。
　（ｖｉｉ）波長８５０～９５０ｎｍにおいて、入射光の光量に対する散乱光の光量の平均値（Ｓａｖｅ）が１％以下である。
　該散乱光の光量の平均値（Ｓａｖｅ）は、好ましくは０．５％以下である。
　ここで、上記の入射光の光量に対する散乱光の光量の平均値（Ｓａｖｅ）は、波長８５０～９５０ｎｍで発光する光源を用いて構造体に光を入射したときの入射光量をＩｉｎ、全透過光量をＩｔ、散乱光量をＩｄとしたとき、次式で求められる値である。
　Ｓａｖｅ（％）＝（散乱光透過率Ｔｄ／全透過率Ｔｔ）×１００
（式中、Ｔｄ＝（Ｉｄ／Ｉｉｎ）×１００
　　　　Ｔｔ＝（Ｉｔ／Ｉｉｎ）×１００）
　なお、本実施形態の光学フィルタ及び、第２の実施形態の光学フィルタにおいても、特に、構造体の取り得る光学特性に基づき、（ｉ）及び（ｉｉ）の要件を満足することが望まれる。また、本実施形態の光学フィルタにおいて、（ｉ）及び（ｉｉ）の要件に加え、（ｉｉｉ）～（ｖｉ）の要件の少なくとも１つを満足することが好ましく、（ｉｉｉ）～（ｖｉ）の要件すべてを満足することがより好ましい。さらに、本実施形態の光学フィルタにおいて、（ｖｉｉ）の要件を満たす光学特性を備えることが好ましい。
＜緑色色素＞
　緑色色素としては、例えば、スクアリリウム系色素、フタロシアニン系色素、シアニン系色素が挙げられる。これらの色素の中から、用途等に応じて１種以上を適宜選択して使用できる。緑色色素は、後述するように、透明樹脂中に分子が凝集して存在する顔料でもよいが、透明樹脂中に分子が溶解して存在する緑色染料が、散乱光発生の懸念が少ないことから好ましい。
ａ．スクアリリウム系色素
　スクアリリウム系色素は、透明樹脂中に分散して得られる樹脂膜を使用して測定される波長４００～１０００ｎｍの光の吸収スペクトルにおいて、波長６００～８００ｎｍ内に吸収極大波長を有するものが好ましい。また、その吸収極大波長が発現する吸収ピークの赤外光側の傾きが急峻であることが好ましい。
　このような吸収特性を有するスクアリリウム系色素を使用することにより、前述の要件に加えて、さらに下記要件も少なくとも１つを満たす構造体、さらには該構造体を含む光学フィルタが得られる。
・波長８００～９００ｎｍの光の平均透過率が８０％である。該平均透過率は、好ましくは８５％以上、より好ましくは９０％以上である。
・波長７３０～８００ｎｍの間に、透過率が１０％から８０％に遷移する遷移波長域を有し、前記遷移波長域の光の透過率の変化量が０．７５％／ｎｍ以上である。該変化量は、好ましくは１．００％／ｎｍ以上であり、より好ましくは１．２５％ｎｍ以上であり、さらに好ましくは１．５０％／ｎｍ以上であり、より一層好ましくは２．００％／ｎｍ以上である。
・波長８００～９００ｎｍの光の透過率が８０％以上である。該透過率は、好ましくは８５％以上、より好ましくは９０％以上である。
　スクアリリウム系色素としては、一般式（Ａ１）で示されるスクアリリウム系色素が特に好ましい。なお、本明細書において、特に断らない限り、式（Ａ１）で表される色素を色素（Ａ１）と記す。他の式で表される色素も同様に記す。また、式（１）で表される基を基（１）と記す。他の式で表される基も同様に記す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000005
　式（Ａ１）中の記号は以下のとおりである。
　Ｘは、独立して１つ以上の水素原子が炭素数１～１２のアルキル基またはアルコキシ基で置換されていてもよい、式（１）または式（２）で示される２価の有機基である。
　－（ＣＨ２）ｎ１－　　…（１）
　式（１）中ｎ１は、２または３である。　
　－（ＣＨ２）ｎ２－Ｏ－（ＣＨ２）ｎ３－　　…（２）
　式（２）中、ｎ２とｎ３はそれぞれ独立して０～２の整数であり、ｎ２＋ｎ３は１または２である。
　Ｒ１は、独立して飽和環構造を含んでもよく、分岐を有してもよい炭素数１～１２の飽和もしくは不飽和炭化水素基、炭素数３～１２の飽和環状炭化水素基、炭素数６～１２のアリール基または炭素数７～１３のアルアリール基を示す。
　Ｒ２及びＲ３は、独立して水素原子、または、炭素数１～１０のアルキル基もしくはアルコキシ基を示す。
　Ｒ４は、独立して１つ以上の水素原子が水酸基、カルボキシ基、スルホン基、またはシアノ基で置換されていてもよく、炭素原子間に不飽和結合、酸素原子、飽和もしくは不飽和の環構造を含んでよく、分岐を有してもよい炭素数１～２５の炭化水素基である。
　上述において、飽和もしくは不飽和の環構造とは、炭化水素環及び環構成原子として酸素原子を有するヘテロ環をいう。さらに、環を構成する炭素原子に炭素数１～１０のアルキル基が結合した構造もその範疇に含むものとする。
　また、アリール基は芳香族化合物が有する芳香環、例えば、ベンゼン環、ナフタレン環、ビフェニル、フラン環、チオフェン環、ピロール環等を構成する炭素原子を介して結合する基をいう。アルアリール基は、１以上のアリール基で置換された、飽和環構造を含んでもよい直鎖状もしくは分枝状の飽和もしくは不飽和炭化水素基または飽和環状炭化水素基をいう。
　式（２）において、酸素原子の位置は、特に制限されない。すなわち、窒素原子と酸素原子が結合してもよく、ベンゼン環に酸素原子が直接結合してもよい。また、炭素原子に挟まれるように酸素原子が位置してもよい。
　なお、色素（Ａ１）中、左右のＸは同一であっても異なってもよいが、生産性の観点から同一が好ましい。またＲ１～Ｒ４についても、スクアリリウム骨格を挟んで左右で同一であっても異なってもよいが、生産性の観点から同一が好ましい。
　スクアリリウム系色素は、色素（Ａ１）の中でも、式（Ａ１１）及び（Ａ１２）で表される色素（Ａ１１）及び色素（Ａ１２）がより好ましい。式（Ａ１１）及び（Ａ１２）中、Ｒ１～Ｒ４は色素（Ａ１）におけるＲ１～Ｒ４と同じ意味である。また、Ｍｅはメチル基を表す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000006
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000007
　色素（Ａ１）中、Ｒ１は、耐熱性と信頼性向上の観点から、独立して分岐を有してもよい炭素数１～１２のアルキル基またはアルコキシ基が好ましく、分岐を有してもよい炭素数１～６のアルキル基またはアルコキシ基がより好ましい。透明樹脂への溶解性を高めるため、分岐を有する炭素数１～６のアルキル基がさらに好ましい。
　また、色素（Ａ１）中、Ｒ２及びＲ３は、独立して、水素原子、または、炭素数１～６のアルキル基もしくはアルコキシ基が好ましい。Ｒ２及びＲ３は、いずれも水素原子がより好ましい。
　色素（Ａ１）中のＲ４は、式（４）で示される炭素数５～２５の分枝状の炭化水素基が好ましい。
－ＣＨ３－ｍＲ１３ ｍ　　　…（４）
　ただし、式（４）中、ｍは１、２または３であり、Ｒ１３は、それぞれ独立して、炭素原子間に不飽和結合、酸素原子、飽和もしくは不飽和の環構造を含んでもよい直鎖状または分枝状の炭化水素基（ただし、ｍが１のときは分枝状である。）を示し、かつｍ個のＲ１３の炭素数の合計は４～２４である。透明樹脂への溶解性の観点から、ｍは２または３が好ましい。
　Ｒ１３が有してもよい飽和環構造としては、炭素数４～１４の環状エーテル、シクロアルカン、アダマンタン環、ジアダマンタン環等が挙げられる。また、不飽和環構造としてはベンゼン、トルエン、キシレン、フラン、ベンゾフラン等が挙げられる。環構造を有する場合、Ｒ１３の炭素数は環の炭素数を含む数で示される。
　また、Ｒ４は、有機溶媒及び透明樹脂への溶解性の観点から独立して置換基を有しない炭素数６～２０の分枝状の炭化水素基が好ましい。Ｒ４の炭素数はより好ましくは６～１７であり、さらに好ましくは６～１４である。
　色素（Ａ１）中のＲ４としては、基（４）のうちでも、ｍ＝１の基として下記式（１ａ）、（１ｂ）で示される基が、ｍ＝２の基として下記式（２ａ）～（２ｅ）で示される基が、ｍ＝３の基として式（３ａ）～（３ｅ）で示される基が好ましい。これらの中でも、溶解性の観点から基（１ｂ）、（２ａ）～（２ｅ）、（３ｂ）が特に好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000008
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000009
　スクアリリウム系色素は色素（Ａ１１）がより好ましく、色素（Ａ１１）の中でも、表１に示す構成の色素（Ａ１１－１）～（Ａ１１－１９）が、溶解性、色素の耐熱性等の観点から特に好ましい。表１中、「－」は水素原子を意味する。ｎ－Ｃ３Ｈ７は直鎖のプロピル基を示し、ｉ－Ｃ３Ｈ７は１－メチルエチル基を示す。表１におけるＲ４の具体的な構造は、式（１ａ）、（１ｂ）、（２ａ）～（２ｅ）、（３ａ）～（３ｅ）に対応する。表１には対応する色素略号も示した。なお、色素（Ａ１１－１）～（Ａ１１－１９）において、左右に１個ずつ計２個存在するＲ１は左右で同じであり、Ｒ２～Ｒ４についても同様である。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000010
ｂ．フタロシアニン系色素
　フタロシアニン系色素は、透明樹脂中に分散して得られる樹脂膜を使用して測定される波長４００～１０００ｎｍの光の吸収スペクトルにおいて、波長７００～９００ｎｍ内に吸収極大波長を有するものが好ましい。また、その吸収極大波長が発現する吸収ピークの赤外光側の傾きが急峻であることが好ましい。
　このような吸収特性を有するフタロシアニン系色素を使用することにより、下記要件も少なくとも１つを満たす構造体、さらには該構造体を含む光学フィルタが得られる。
・波長８６０～１０００ｎｍの光の平均透過率が８０％以上である。該平均透過率は、好ましくは８５％以上、より好ましくは９０％以上である。
・波長７６０～８６０ｎｍの間に、透過率が１０％から８０％に遷移する遷移波長域を有し、前記遷移波長域の光の透過率の変化量が０．７５％／ｎｍ以上である。該変化量は、好ましくは１．００％／ｎｍ以上であり、より好ましくは１．２５％ｎｍ以上であり、さらに好ましくは１．５０％／ｎｍ以上であり、より一層好ましくは２．００％／ｎｍ以上である。
・波長８６０～１０００ｎｍの光の透過率が８０％以上である。該透過率は、好ましくは８５％以上、より好ましくは９０％以上である。
　フタロシアニン系色素としては、式（Ｂ１）または（Ｂ２）で示されるフタロシアニン系色素が特に好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000011
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000012
　式（Ｂ１）及び（Ｂ２）中、Ｍは、２個の水素原子、２個の１価の金属原子、または３価もしくは４価の金属原子を含む置換金属原子を示す。波長７００～９００ｎｍにおける吸収係数と耐光性の観点から、Ｍは、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｃｏ、Ｚｎ、Ｐｄ、ＶＯ、ＴｉＯが好ましい。
　また、式（Ｂ１）及び（Ｂ２）中、Ｒ５及びＲ６は、それぞれ独立して、１つ以上の水素原子が水酸基、カルボキシル基、フッ素原子、またはシアノ基で置換されていてもよく、炭素原子間に不飽和結合、酸素原子、飽和もしくは不飽和の環構造を含んでもよく、分岐を有してもよい炭素数１～２５の炭化水素基、あるいは式（Ｂ－a）、式（Ｂ－ｂ）または式（Ｂ－ｃ）で示される基である。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000013
 　式（Ｂ－a）、式（Ｂ－ｂ）及び式（Ｂ－ｃ）中、Ｙは酸素原子または硫黄原子であり、Ｒ７は、１つ以上の水素原子が水酸基、カルボキシル基、フッ素原子、またはシアノ基で置換されていてもよく、炭素原子間に不飽和結合、酸素原子、飽和もしくは不飽和の環構造を含んでもよく、分岐を有してもよい炭素数１～２５の炭化水素基である。
　樹脂や溶媒に対する溶解性の観点から、Ｒ５及びＲ６は基（Ｂ－ａ）、（Ｂ－ｂ）が好ましい。
ｃ．シアニン系色素
　シアニン系色素としては、式（Ｃ１）または（Ｃ２）で示されるシアニン系色素が特に好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000014
 　式（Ｃ１）及び（Ｃ２）中、Ｒ８及びＲ９は、それぞれ独立して水素原子、水酸基、カルボキシル基、メチル基、長鎖もしくは分岐アルキル基またはアラルキル基を示す。アルキル基やアラルキル基は、オキシエチレン鎖を含んでもよい。
　Ｒ１０及びＲ１１は、それぞれ独立して水素原子、水酸基、カルボキシル基、メチル基、長鎖もしくは分岐アルキル基、アラルキル基、アミノ基、ニトロ基、長鎖アルキルアミン、アミド基またはイミド基を示す。式（Ｃ１）及び（Ｃ２）は、２置換の化合物を示しているが、３置換以上であってもよい。
　Ｚは、ヨウ素原子、－ＮＯ３、－ＰＦ６または－Ｎ（ＳＯ２ＣＦ３）２を示す。
　ｎは、１～４の整数である。
　上記色素以外にも、緑色色素として、スクアリリウム金属錯体系色素、インドアニリンキレート色素、インドナフトールキレート色素、アゾキレート色素、ジチオール錯体、ジチオレン錯体等の金属錯体系色素、キサンテン系色素、ジピロメテン系色素、アントラキノン系色素、ジケトピロロピロール系色素、イモニウム色素、ジイモニウム色素、クロコニウム色素等を使用できる。
　緑色色素は、透明樹脂中に分子が溶解して存在する染料でもよく、透明樹脂中に分子が凝集して存在する顔料でもよい。緑色色素として顔料を用いる場合、分散剤も使用できる。分散剤としては、カチオン系、アニオン系、ノニオン系等の分散剤を使用できる。
＜黒色色素＞
　黒色色素は、１種単独で黒色を呈する色素（狭義の黒色色素）のみならず、２種以上を混合して黒色を呈する混合物でもよい。混合物は、狭義の黒色色素と他の色の色素の混合物でもよい。なお、混合系黒色色素の場合、前述した緑色色素を除く。
　黒色色素は、透明樹脂中に分子が凝集して存在する顔料でもよいが、透明樹脂中に分子が溶解して存在する黒色染料が、散乱光発生の懸念が少ないことから好ましい。
　具体的には、黒色染料を構成する染料として、アゾ系、アントラキノン系、ペリノン系、ペリレン系、メチン系、キノリン系、アジン系等の染料を例示できる。
　アゾ系染料の具体例としては、Ｃ．Ｉ．ソルベントイエロー１４、Ｃ．Ｉ．ソルベントイエロー１６、Ｃ．Ｉ．ソルベントイエロー２１、Ｃ．Ｉ．ソルベントイエロー６１、Ｃ．Ｉ．ソルベントイエロー８１、Ｃ．Ｉ．ソルベントレッド１、Ｃ．Ｉ．ソルベントレッド２、Ｃ．Ｉ．ソルベントレッド８、Ｃ．Ｉ．ソルベントレッド１９、Ｃ．Ｉ．ソルベントレッド２３、Ｃ．Ｉ．ソルベントレッド２４、Ｃ．Ｉ．ソルベントレッド２７、Ｃ．Ｉ．ソルベントレッド３１、Ｃ．Ｉ．ソルベントレッド８３、Ｃ．Ｉ．ソルベントレッド８４、Ｃ．Ｉ．ソルベントレッド１２１、Ｃ．Ｉ．ソルベントレッド１３２、Ｃ．Ｉ．ソルベントバイオレット２１、Ｃ．Ｉ．ソルベントブラック３、Ｃ．Ｉ．ソルベントブラック４、Ｃ．Ｉ．ソルベントブラック２１、Ｃ．Ｉ．ソルベントブラック２３、Ｃ．Ｉ．ソルベントブラック２７、Ｃ．Ｉ．ソルベントブラック２８、Ｃ．Ｉ．ソルベントブラック３１、Ｃ．Ｉ．ソルベントオレンジ７、Ｃ．Ｉ．ソルベントオレンジ９、Ｃ．Ｉ．ソルベントオレンジ３７、Ｃ．Ｉ．ソルベントオレンジ４０、Ｃ．Ｉ．ソルベントオレンジ４５等が挙げられる。
　アントラキノン系染料の具体例としては、Ｃ．Ｉ．ソルベントレッド５２、Ｃ．Ｉ．ソルベントレッド１１１、Ｃ．Ｉ．ソルベントレッド１４９、Ｃ．Ｉ．ソルベントレッド１５０、Ｃ．Ｉ．ソルベントレッド１５１、Ｃ．Ｉ．ソルベントレッド１６８、Ｃ．Ｉ．ソルベントレッド１９１、Ｃ．Ｉ．ソルベントレッド２０７、Ｃ．Ｉ．ソルベントブルー３５、Ｃ．Ｉ．ソルベントブルー３６、Ｃ．Ｉ．ソルベントブルー６３、Ｃ．Ｉ．ソルベントブルー７８、Ｃ．Ｉ．ソルベントブルー８３、Ｃ．Ｉ．ソルベントブルー８７、Ｃ．Ｉ．ソルベントブルー９４、Ｃ．Ｉ．ソルベントブルー９７、Ｃ．Ｉ．ソルベントグリーン３、Ｃ．Ｉ．ソルベントグリーン２０、Ｃ．Ｉ．ソルベントグリーン２８、Ｃ．Ｉ．ソルベントバイオレット１３、Ｃ．Ｉ．ソルベントバイオレット１４、Ｃ．Ｉ．ソルベントバイオレット３６等が挙げられる。
　ペリノン系染料の具体例としては、Ｃ．Ｉ．ソルベントオレンジ６０、Ｃ．Ｉ．ソルベントオレンジ７８、Ｃ．Ｉ．ソルベントオレンジ９０、Ｃ．Ｉ．ソルベントバイオレット２９、Ｃ．Ｉ．ソルベントレッド１３５、Ｃ．Ｉ．ソルベントレッド１６２、Ｃ．Ｉ．ソルベントオレンジ１７９等が挙げられる。
　ペリレン系染料の具体例としては、Ｃ．Ｉ．ソルベントグリーン５、Ｃ．Ｉ．ソルベントオレンジ５５、Ｃ．Ｉ．バットレッド１５、Ｃ．Ｉ．バットオレンジ７等が挙げられる。
　メチン系染料の具体例としては、Ｃ．Ｉ．ソルベントオレンジ８０、Ｃ．Ｉ．ソルベントイエロー９３等が挙げられる。
　キノリン系染料の具体例としては、Ｃ．Ｉ．ソルベントイエロー３３、Ｃ．Ｉ．ソルベントイエロー９８、Ｃ．Ｉ．ソルベントイエロー１５７等が挙げられる。
　アジン系染料の具体例としては、Ｃ．Ｉ．ソルベントブラック５、Ｃ．Ｉ．ソルベントブラック７等が挙げられる。
　上記黒色染料の中でも、吸収係数が大きく溶解性の高いアゾ系染料の使用が好ましい。また環境保全性の点からは分子中にハロゲン元素を含有しないものが好ましい。
　黒色色素は、透明樹脂中に分子が溶解して存在する染料でもよく、透明樹脂中に分子が凝集して存在する顔料でもよい。黒色色素として顔料を用いる場合、所望により分散剤も使用できる。分散剤は、緑色色素を透明樹脂中に均一に分散させるために使用でき、具体的に、カチオン系、アニオン系、ノニオン系等の分散剤が挙げられる。
　構造体中における上記緑色色素、及び黒色色素の含有量は、総量として、通常、透明樹脂１００質量部に対して、０．１～５０質量部の範囲が好ましい。０．１質量部以上とすることで所望の光学特性が得られ、５０質量部以下とすることで、光学特性の低下や、前述した散乱光を抑制できる。これらの観点から、０．５～４０質量部の範囲がより好ましく、１～３質量部がより好ましい。
　また、緑色色素と黒色色素の割合は、色素の種類等にもよるが、通常、質量基準で、黒色色素/緑色色素が１～１０となる範囲である。この混合比であれば、要件（ｉ）及び（ｉｉ）を満たすことができる。
＜透明樹脂＞
　構造体を構成する透明樹脂は、ガラス転移温度（Ｔｇ）が、０～３８０℃であることが好ましい。Ｔｇの下限は、４０℃以上がより好ましく、６０℃以上がより一層好ましく、７０℃以上がさらに好ましく、１００℃以上が特に好ましい。また、Ｔｇの上限は、３７０℃以下がより好ましく、３６０℃以下がより一層好ましい。透明樹脂のＴｇが０～３８０℃の範囲であれば、本光学フィルタの製造プロセスや使用中において、熱による劣化や変形を抑制できる。
　透明樹脂の具体例としては、ポリエステル樹脂、ポリエーテル樹脂、アクリル樹脂、ポリオレフィン樹脂、環状オレフィン樹脂、ポリカーボネート樹脂、エン・チオール樹脂、エポキシ樹脂、ポリアミド樹脂、ポリイミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリアリレート樹脂、ポリサルホン樹脂、ポリエーテルサルホン樹脂、ポリパラフェニレン樹脂、ポリアリーレンエーテルフォスフィンオキシド樹脂等が挙げられる。これらの中でも、アクリル樹脂、ポリエステル樹脂、ポリカーボネート樹脂、または環状オレフィン樹脂が好ましい。ポリエステル樹脂としては、ポリエチレンテレフタレート樹脂、ポリエチレンナフタレート樹脂等が好ましい。また、耐熱性が求められる用途では、Ｔｇが高いポリエステル樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリイミド樹脂が好ましい。透明樹脂は、原料成分の分子構造を調整する等により、屈折率を調整できる。具体的には、原料成分のポリマーの主鎖や側鎖に特定の構造を付与する方法が挙げられる。ポリマー内に付与する構造は特に限定されないが、例えば、フルオレン骨格が挙げられる。透明樹脂は複数の異なる樹脂を組み合わせたポリマーアロイであってもよい。
　透明樹脂は、予め高分子量化されている樹脂でも、低分子量体を塗布し、熱または紫外線等のエネルギー線により重合（高分子量化）し硬化させる樹脂でもよい。なお、熱やエネルギー線を用いた硬化反応による色素へのダメージを軽減し、耐久性に優れた光学フィルタを得る観点からは、予め高分子量化されている樹脂の使用が好ましい。
　透明樹脂として、市販品を用いてもよい。市販品としては、アクリル樹脂として、オグソール（登録商標）ＥＡ－Ｆ５００３（大阪ガスケミカル（株）製、商品名）、ポリメチルメタクリレート、ポリイソブチルメタクリレート、ＢＲ５０（三菱レイヨン（株）製、商品名）等が挙げられる。
　また、ポリエステル樹脂として、ＯＫＰＨ４ＨＴ、ＯＫＰＨ４、Ｂ－ＯＫＰ２、ＯＫＰ－８５０（以上、いずれも大阪ガスケミカル（株）製、商品名）、バイロン（登録商標）１０３（東洋紡（株）製、商品名）、ポリカーボネート樹脂として、ＬｅＸａｎ（登録商標）ＭＬ９１０３(ｓａｂｉｃ社製、商品名）、ＥＰ５０００（三菱ガス化学（株）社製、商品名）、ＳＰ３８１０（帝人化成（株）製、商品名）、ＳＰ１５１６（帝人化成（株）製、商品名）、ＴＳ２０２０（帝人化成（株）製、商品名）、ｘｙｌｅｘ（登録商標）７５０７（ｓａｂｉｃ社製、商品名)等が挙げられる。
　さらに、環状オレフィン樹脂として、ＡＲＴＯＮ（登録商標）（ＪＳＲ（株）製、商品名、Ｔｇ：１６５℃）、ＺＥＯＮＥＸ（登録商標）（日本ゼオン（株）製、商品名、Ｔｇ：１３８℃）等が挙げられる。
＜その他の添加剤＞
　構造体には、緑色系色素及び黒色色素の他にさらに、本発明の効果を損なわない範囲で、この種の構造体が通常含有する各種任意成分を含有してもよい。任意成分としては、例えば、色調補正色素、レベリング剤、帯電防止剤、熱安定剤、光安定剤、酸化防止剤、分散剤、難燃剤、滑剤、可塑剤、透明ナノ粒子等が挙げられる。
　酸化防止剤としては、ヒンダードフェノール系化合物、リン系化合物、硫黄系化合物、アミン系化合物等が挙げられる。これらの中でも、赤外光透過性の観点からヒンダードフェノール系化合物が好ましい。ヒンダードフェノール系化合物は、フェノール性水酸基に対して２位及び６位の両方に置換基を有する化合物である。置換基としては、メチル基またはｔ－ブチル基が好ましい。ヒンダードフェノール系化合物は、モノフェノール類、ビスフェノール類、ポリフェノール類のいずれであってもよい。
　光安定剤としては、例えば、ヒンダードアミン系化合物を使用できる。ヒンダードアミン系化合物としては、２，２’，６，６’－テトラアルキルピぺリジン誘導体が好ましい。窒素原子上の置換基としては、水素原子、アルキル基、アルコキシ基が好ましい。また、２位及び６位の置換基がアルキル基またはフェニル基が好ましい。
　また、屈折率を調整したり、構造体の硬度を上げたりする目的で、赤外波長域で透明な無機酸化物材料のナノ粒子を含んでもよい。このような材料としては、Ａｌ２Ｏ３、ＳｉＯ２、ＧｅＯ２、Ｙ２Ｏ３、Ｌａ２Ｏ３、ＣｅＯ２、ＴｉＯ２、ＺｒＯ２、Ｎｂ２Ｏ５、Ｔａ２Ｏ５等が挙げられる。
　さらに、構造体を形成する際に用いる塗工液に添加する成分である、シランカップリング剤、熱もしくは光重合開始剤、重合触媒に由来する成分等を含有してもよい。シランカップリング剤は、構造体と他の構成部材との密着性を高める効果を有する。
　シランカップリング剤としては、例えば、３－グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、３－グリシドキシプロピルメチルジエトキシシラン、２－（３，４－エポキシシクロヘキシル）エチルトリメトキシシラン、３－（メタクリロプロピル）トリメトキシシラン、３－メルカプトプロピルトリメトキシシラン、３－メルカプトプロピルメチルジメトキシシラン、３－アミノプロピルトリエトキシシラン、３－ウレイドプロピルトリエトキシシラン、Ｎ－２－アミノエチル－３－アミノプロピルトリメトキシシラン、Ｎ－２－アミノエチル－３－アミノプロピルメチルジエトキシシラン、Ｎ－フェニル－３－アミノプロピルトリメトキシシラン、ビス（３－トリエトキシシリルプロピル）テトラスルファン、ビニルトリメトキシシラン等が挙げられる。
　上記任意成分はいずれも１種を単独で使用してもよく、２種以上を混合して使用してもよい。
＜構造体の形成方法＞
　構造体は、例えば、緑色色素であるスクアリリウム系色素と、黒色色素と、透明樹脂または透明樹脂の原料成分と、必要に応じて配合される各成分とを、溶媒に溶解または分散させて塗工液を調製し、これを基材上に塗工し乾燥させ、さらに必要に応じて硬化させることにより形成できる。黒色色素として黒色染料を用いた場合には、黒色染料はスクアリリウム系色素とともに、透明樹脂及び塗工液に用いる溶媒の双方に溶解性が良好であるため、膜の均一性を確保でき、好ましい。
　上記基材は、本実施形態の光学フィルタの構成部材として適用可能な基材でもよいし、構造体を成形する際にのみ用いる基材、例えば剥離性の基材でもよい。
　そのまま光学フィルタの構成部材となる基材としては、赤外光透過性基材が挙げられる。基材として構成部材となる基材を使用する場合、この基材には、構造体が形成される面にシランカップリング剤により予め表面処理を施して構造体と基材との密着性を高めてもよい。シランカップリング剤には、前述したシランカップリング剤を使用できる。
　また、剥離性の基材は、剥離性を有するものであれば、形状、材料は特に限定されない。具体的には、ガラス板や、離型処理されたプラスチックフィルム、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート等のポリエステル樹脂、ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン酢酸ビニル共重合体等のポリオレフィン樹脂、ポリアクリレート、ポリメチルメタクリレート等のアクリル樹脂、ウレタン樹脂、塩化ビニル樹脂、フッ素樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリビニルブチラール樹脂、シクロオレフィン樹脂、ポリビニルアルコール樹脂等からなるフィルム、ステンレス鋼板等が使用できる。
　剥離性の基材を用いた構造体は、例えば、以下の方法で形成できる。
　まず、剥離性の基材上に、後述する塗工方法により構造体や必要に応じて機能層等を積層する。次に、後述する粘着層や市販の微粘着フィルム等を用いることにより、剥離性の基材から構造体を転写する。最後に、転写した構造体を別の部品に貼りつけることで、図１、図５、図６に示す光学フィルタが得られる。
　このような方法で構造体を形成することで、本発明における光学フィルタは、赤外光透過性基材を含まず、薄型化を達成できる。この場合、光学フィルタの全体の厚さは、保護層等の機能層の有無に関わらず、５０μｍ以下が好ましく、４０μｍ以下がより好ましく、３０μｍ以下がさらに好ましい。
　塗工液の調製に使用する溶媒は、緑色色素、黒色色素、透明樹脂または透明樹脂の原料成分、必要に応じて配合される各成分を、安定に分散できる分散媒または溶解できる溶媒であれば、特に限定されない。なお、本明細書において「溶媒」の用語は、分散媒及び溶媒の両方を含む概念で用いられる。溶媒としては、例えば、イソプロピルアルコール、ｎ－ブチルアルコール、エチルセロソルブ、メチルセロソルブ等のアルコール類、エチレングリコール、ジエチレングリコール、プロピレングリコール等のグリコール類、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロペンタノン、シクロヘキサノン等のケトン類、Ｎ，Ｎ－ジメチルホルムアミド、Ｎ，Ｎ－ジメチルアセトアミド、Ｎ－メチル－２－ピロリドン等のアミド類、エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチレンエーテル、エチレングリコールモノブチルエーテル、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、ジエチレングリコールブチルエーテル、エチレングリコールモノメチルエーテルアセテート、エチレングリコールモノエチルエーテルアセテート、エチレングリコールモノブチルエーテルアセテート等のエーテル類、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸ブチル等のエステル類、ベンゼン、トルエン、キシレン等の芳香族、またはｎ－ヘキサン、ｎ－ヘプタン等の脂肪族炭化水素類、テトラフルオロプロピルアルコール、ペンタフルオロプロピルアルコール等のフッ素系溶剤、水等が挙げられる。これらの溶媒は１種を単独で、または２種以上を混合して使用できる。
　溶媒の量は、透明樹脂または透明樹脂の原料成分１００質量部に対して、１０～５，０００質量部が好ましく、３０～２，０００質量部がより好ましい。なお、塗工液中の不揮発成分（固形分）の含有量は、塗工液１００質量部中に２～５０質量部が好ましく、５～４０質量部がより好ましい。
　塗工液には、界面活性剤も含有できる。界面活性剤を含有させることにより、外観、特に、微小な泡によるボイド、異物等の付着による凹み、乾燥工程でのはじきを改善できる。界面活性剤は、特に限定されず、カチオン系、アニオン系、ノニオン系等の公知のものを任意に使用できる。
　塗工液の調製には、マグネチックスターラ、自転・公転式ミキサー、ビーズミル、遊星ミル、超音波ホモジナイザ等の攪拌装置を使用できる。撹拌は連続的に行ってもよく断続的に行ってもよい。
　塗工液の塗工には、例えば、浸漬コーティング法、キャストコーティング法、スプレーコーティング法、スピンナーコーティング法、ビードコーティング法、ワイヤーバーコーティング法、ブレードコーティング法、ローラーコーティング法、カーテンコーティング法、スリットダイコーター法、グラビアコーター法、スリットリバースコーター法、マイクログラビア法、インクジェット法、またはコンマコーター法等のコーティング法を使用できる。その他、バーコーター法、スクリーン印刷法、フレキソ印刷法等も使用できる。
　上記塗工液を前述した基材上に塗工した後、乾燥させることにより構造体が形成される。乾燥には、熱乾燥、熱風乾燥等の公知の方法を使用できる。塗工液が透明樹脂の原料成分を含有する場合には、さらに硬化処理を行う。反応が熱硬化の場合は乾燥と硬化を同時に実施できるが、光硬化の場合は、乾燥と別に硬化工程を設ける。剥離性の基材上に形成された構造体は剥離して本フィルタの製造に用いる。
　なお、構造体は、透明樹脂の種類によっては、押出成形によりフィルム状に製造でき、このように製造した複数のフィルムを積層し熱圧着等により一体化させてもよい。
（赤外光透過性基材）
　赤外光透過性基材は、赤外光を透過するものであれば、構成する材料は特に制限されず、ガラスや結晶等の無機材料や、樹脂等の有機材料が挙げられる。本光学フィルタは、特に赤外光に対する散乱光ができるだけ少ないことが求められることから、用いる基板についても散乱光の少ないものが好ましい。
　赤外光透過性基材に使用できる樹脂としては、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート等のポリエステル樹脂、ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン酢酸ビニル共重合体等のポリオレフィン樹脂、環状オレフィン樹脂、ノルボルネン樹脂、ポリアクリレート、ポリメチルメタクリレート等のアクリル樹脂、ウレタン樹脂、塩化ビニル樹脂、フッ素樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリビニルブチラール樹脂、ポリビニルアルコール樹脂、ポリイミド樹脂、ポリエーテルイミド樹脂、ポリアミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂等が挙げられる。
　赤外光透過性基材に使用できるガラスとしては、ソーダライムガラス、ホウケイ酸ガラス、クラウンガラス、無アルカリガラス、石英ガラス、イオン交換によって得られる強化ガラス等が挙げられる。
　強化ガラスはタッチパネル画面を保護する目的で、スマートフォンやタブレット端末のカバーガラスに用いられている。カバーガラスは、その外周部にはスクリーン印刷等で黒色や白色等の加飾印刷がなされている場合がある。その場合、予め加飾印刷が施される部分以外に開口部を設けておき、該開口部に上記塗工方法により塗工液を直接塗工できる。このように、塗工液を直接塗工することで、高い生産性が得られる。
　赤外光透過性基材に使用できる結晶材料としては、水晶、ニオブ酸リチウム、サファイヤ等の複屈折性結晶が挙げられる。
　赤外光透過性基材の厚さは、特に限定されないが、軽量化、薄肉化を図る観点から、０．０１～１ｍｍが好ましく、０．０５～０．３ｍｍがより好ましい。
　なお、構造体を剥離性の基材を用いて形成する等、構造体を単体として製造した場合、構造体と赤外光透過性基材との積層は、例えば接着剤を使用できる。接着剤は、赤外光を透過するものであれば特に制限されないが、赤外光透過性基材と同様、散乱光を増大させないものが好ましい。接着剤の厚さは０．５～５０μｍが好ましく、１～１０μｍがより好ましい。厚さが０．５μｍ未満では十分な接着力が得られないおそれがあり、５０μｍを超えると光学フィルタ全体が厚くなり、また透過率が低下するおそれがある。
（機能層）
　機能層としては、反射防止層、パッシベーション機能を有する保護層、耐擦傷性を有する保護層、他の光学部品と接着させるための粘着層等のうち少なくとも１つを含む層が挙げられる。
　反射防止層は、透過率を向上させ、効率良く入射光を利用する機能を有するもので、周知の材料及び方法により形成できる。具体的には、反射防止層は、スパッタリング法、真空蒸着法、プラズマＣＶＤ法等により形成したシリカ、チタニア、五酸化タンタル、フッ化マグネシウム、ジルコニア、アルミナ等の１層以上の膜や、ゾルゲル法、塗布法等により形成した１層以上の膜から構成される。ゾルゲル法を用いる材料としては、シリケート系材料が挙げられる。塗布法を用いる材料としては、シリコーン系樹脂、アクリル系樹脂、フッ素化アクリル系樹脂、シクロオレフィン樹脂、フッ素化シクロオレフィン樹脂等が挙げられる。また、シリカ微粒子や中空シリカ微粒子を加えることで、低屈折率化の実現や耐擦傷性を向上できる。なお、反射防止層の厚さは、通常、１００～２０００ｎｍである。
　保護層は、構造体、またはその他の構成要素が最表面に位置したときに、それらの表面が剥き出しになることで、所望の特性が低下するのを防止する機能を有する層である。特に、構造体は色素を含有し、色素は酸素や空気に触れるとその分子構造等が変化して特性が損なわれるおそれがあるため、構造体が最表面にあるときは、保護層を設けるとよい。さらに、色素は酸素や空気だけでなく、光によって分子構造等が変化し、所望の特性が損なわれるおそれがある。光による分子構造の変化は、酸素や空気による変化と複合的に起こるため、保護層を設けることで光による特性の変化も抑制できる。なお、保護層は、構造体、またはその他の構成要素に、光が入射する主面のみを保護するように形成されてもよく、さらには、図示しないが、保護層が、主面のみならず側面も覆うように保護するように形成されてもよい。
　保護層は、無機膜または有機膜から構成される。保護層の厚さは、通常、０．２～２０μｍである。
　無機膜としては、スパッタリング法、真空蒸着法、プラズマＣＶＤ法等により形成したシリカ、チタニア、五酸化タンタル、五酸化ニオブ、フッ化マグネシウム、ジルコニア、アルミナ等の１層以上の膜が挙げられる。
　また、有機膜としては、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート等のポリエステル樹脂、ポリカーボネート樹脂、環状オレフィン樹脂等の熱可塑性樹脂、ポリイミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂、ポリエーテルイミド樹脂等の熱硬化性樹脂、アクリル樹脂、エポキシ樹脂等のエネルギー線硬化性樹脂が挙げられる。熱硬化性樹脂及びエネルギー線硬化性樹脂を使用する場合、それらの重合性前駆体化合物を含む組成物を、例えば構造体の露出している主面に滴下し、その上に離型処理を施したガラス板を載せ、エネルギー線を照射する等して硬化させればよい。硬化後、ガラス板を離型すると、平滑で均一な厚さの有機膜を形成できる。平坦度は、好ましくは３０ｎｍ以下であり、より好ましくは１０ｎｍ以下である。高い平坦度を達成することで、ヘイズや収差を小さくできる。なお、ここでいう「平坦度」は、算術平均粗さＲａのことを指す。有機膜からなる保護層には、前述した構造体に添加可能なその他の添加剤として挙げた成分を適宜添加できる。特に、赤外波長域で透明な無機酸化物材料のナノ粒子を用いることで、保護層の耐擦傷性を向上きる。
　有機膜は、その屈折率が、構造体の屈折率と略一致するとよく、両者の屈折率差は、０．２以下であればよく、０．１以下が好ましく、０．０５以下がより好ましい。なお、ここでいう屈折率とは、波長５８９ｎｍの光における屈折率をいう。これらの屈折率差を小さくすることで干渉縞を低減でき、意匠性に優れる高品質な光学フィルタが得られる。
　粘着層は、他の光学部品と一体化させるための手段として、光学フィルタの、外気と触れる最表面に配置される層であり、以下、「最表面粘着層」ともいう。最表面粘着層を備える面は特に限定されず、光学フィルタのいずれの最表面にも配置できる。例えば、図２に示すような構造体１の一方の主面に赤外光透過性基材２を備える光学フィルタの場合、構造体１側および赤外光透過性基材２側のいずれか一方の最表面、もしくは両最表面に配置できる。また、光学フィルタが他の機能層や後述するような赤外光反射層を備える場合、最表面粘着層はそれらの層に積層して配置もできるが、機能層が反射防止膜や赤外光反射層の場合、所望の反射特性を得るために、最表面粘着層は、反射防止膜や赤外光反射層が配置されていない側への配置が好ましい。
　最表面粘着層の屈折率は、それを配置する面の材料の屈折率と略等しいことが好ましい。例えば、両者の屈折率差は好ましくは０．３以下、より好ましくは０．２以下である。２つの層の屈折率差を小さくすることで、界面反射を抑制でき、ノイズを低減できる。なお、ここでいう屈折率とは、波長５８９ｎｍにおける屈折率をいう。
　最表面粘着層には、例えば、アクリル系やウレタン系の赤外光透過率が高い粘着テープを使用できる。その粘着力は、接着対象の光学部品に応じて適宜設定できるが、通常０．１Ｎ／１０ｍｍ以上、好ましくは１Ｎ／１０ｍｍ以上、より好ましくは３Ｎ／１０ｍｍ以上である。また、最表面粘着層の厚さは５～５０μｍが好ましく、１０～２５μｍがより好ましい。厚さが５μｍ未満では十分な粘着力が得られないおそれがあり、５０μｍを超えると、光学フィルタ全体が厚くなり、また透過率が低下するおそれがある。最表面粘着層の形成に好適な粘着テープの市販品の例としては、スリーエムジャパン（株）から販売されている高透明性接着剤転写テープ（ＯＣＡテープ）８１７１ＣＬ、８１４６－１等が挙げられる。
　最表面粘着層としては液状接着剤も使用できる。液状接着剤としては、例えば、アクリル系、ウレタン系、エポキシ系、シリコーン系接着剤等が挙げられる。最表面粘着層が液状接着剤で構成される場合、光学フィルタを他の光学部品と接着した後、加熱、または紫外線等のエネルギー線を照射することにより、液状接着剤を硬化できる。
　本実施形態の光学フィルタは、緑色色素と黒色色素を含有する構造体を備えるので、可視光の遮断性及び赤外光の透過性に優れ、可視波長域から赤外波長域にかけての波長域で透過率が急峻に変化する、優れた赤外光選択透過性を具備できる。
　具体的には、波長４００～７３０ｎｍの光の平均透過率が２％以下、波長８００～１０００ｎｍの間に、平均透過率が８０％以上となる連続する５０ｎｍの波長域を有する分光透過率特性を具備できる。このように、平均透過率が８０％以上となる連続する５０ｎｍの波長域を有することで、例えば、本実施形態の光学フィルタを用いて赤外波長域での送受信を行う場合において、一定の帯域で十分な感度を保つことができる。また、波長４００～７３０ｎｍの光の透過率が１０％以下、波長９００～１１００ｎｍの光の平均透過率が８０％以上、あるいは波長９００～１１００ｎｍの光の透過率が８０％以上という分光透過率特性を具備できる。
（第２の実施形態）
　図８は、本発明の第２の実施形態による光学フィルタの構成を概略的に示す断面図である。本実施形態の光学フィルタは、可視光を遮断し、かつ所定波長以上の赤外光も遮断して、特定の波長域の赤外光のみを選択的に透過させることが要求される用途、例えば、赤外線レーザを用いて位置や距離等を測定する赤外線センサ等の用途に有用な光学フィルタである。本実施形態の説明にあたり、重複する説明を避けるため、第１の実施形態と共通する点については説明を省略し、相違点を中心に説明する。
　図８に示すように、第２の実施形態による光学フィルタは、構造体１の一方の主面に赤外光透過性基材２及び誘電体多層膜からなる赤外光反射層５をこの順で備えた構造を有する。また、図８の光学フィルタについて、構造体１の表面に、不図示の反射防止層等の機能層４を備えてもよい。
　本実施形態の光学フィルタは、赤外光透過性基材２を構造体1の両主面に有してもよく、赤外光透過性基材２及び赤外光反射層５を構造体1の両主面に有してもよい。
　図９～１２に、第２の実施形態による光学フィルタの他の構成例を示す。ただし、光学フィルタの構成はこれらの例に限定されない。
　図９は、構造体１の一方の主面に赤外光透過性基材２を備え、他方の主面に赤外光透過性基材２及び赤外光反射層５を備える構成例である。
　図１０は、構造体１の一方の主面に赤外光透過性基材２及び赤外光反射層５を備え、他方の主面に赤外光透過性基材２及び機能層４を備える構成例である。
　図１１及び図１２は、図９の光学フィルタにおいて、２つの赤外光透過性基材２のうちの一方を、接着剤層３を介して構造体１の一主面に備える構成例である。なお、図１１、１２の光学フィルタには不図示であるが、例えば、構造体１の両主面に接着剤層３を介して赤外光透過性基材２を備えてもよい。
　図９～１２に示す構成の光学フィルタにおいて、２つの赤外光透過性基材２を構成する材料や厚さ等は同一でも異なってもよい。
　以下、第２の実施形態による光学フィルタを構成する赤外光反射層について説明する。なお、本光学フィルタを構成する構造体、赤外光透過性基材、機能層等については第１の実施形態で説明したものと同様であり、説明を省略する。
（赤外光反射層）
　赤外光反射層は、低屈折率の誘電体膜（低屈折率膜）と高屈折率の誘電体膜（高屈折率膜）とを交互に積層した誘電体多層膜から構成される。ここで、低屈折率と高屈折率とは、隣接する層の屈折率に対して低い屈折率と高い屈折率を有することを意味する。
　高屈折率膜は、好ましくは、屈折率が１．６以上であり、より好ましくは２．２～２．５である。高屈折率膜材料は、例えばＴａ２Ｏ５、ＴｉＯ２、Ｎｂ２Ｏ５が挙げられる。このうち、成膜性、屈折率等における再現性、安定性等の点から、ＴｉＯ２が好ましい。
　一方、低屈折率膜は、好ましくは、屈折率１．６未満であり、より好ましくは１．３５以上１．５５未満であり、より一層好ましくは１．４０～１．５０である。低屈折率膜材料は、例えばＳｉＯ２、ＳｉＯｘＮｙ等が挙げられる。成膜性における再現性、安定性、経済性等の点から、ＳｉＯ２が好ましい。
　赤外光反射層は、光の干渉を利用して特定の波長域の光の透過と遮蔽を制御する機能を発現し、その透過・遮蔽特性には入射角依存性がある。一般的には、反射により遮蔽する光の波長は、垂直に入射する光（入射角０°）より、斜めに入射する光の方が短波長になる。
　本実施形態において、赤外光反射層を含む光学フィルタは、例えば、入射角０°の分光透過率曲線における、波長８００～９００ｎｍの光の平均透過率は、８０％以上が好ましく、９０％以上がより好ましく、９５％以上がさらに好ましい。また、入射角０°の分光透過率曲線において、波長９００～１１００ｎｍの間に透過率が５％以下に遷移する波長を有し、波長９００ｎｍより長波長側の透過率は、５％以下が好ましい。波長９００ｎｍより長波長側の透過率は３％以下がより好ましく、１％以下がより好ましい。なお、赤外光反射層を２層以上有する場合、それら複数の層を含んで上記透過率特性を有するようにしてもよい。赤外光反射層については、上記の光学特性を有することで、本実施形態の光学フィルタの光学特性を実現してもよい。このような赤外光反射層を含む光学フィルタは、種々の緑色色素を含有する構造体と併せて適用できる。
　また、赤外光反射層を含む光学フィルタは、例えば、入射角０°の分光透過率曲線における波長９００～１０００ｎｍの光の平均透過率は、８０％以上が好ましく、９０％以上がより好ましく、９５％以上がさらに好ましい。また、入射角０°の分光透過率曲線において、波長１０００～１１００ｎｍの間に透過率が５％以下に遷移する波長を有し、波長１０００ｎｍより長波長側の透過率は、５％以下が好ましい。波長１０００ｎｍより長波長側の透過率は３％以下がより好ましく、１％以下がより好ましい。なお、この場合も、赤外光反射層を２層以上有する場合、それら複数の層を含んで上記透過率特性を有するようにしてもよい。赤外光反射層については、上記の光学特性を有することで、本実施形態の光学フィルタの光学特性を実現してもよい。このような赤外光反射層を含む光学フィルタは、種々の緑色色素を含有する構造体と併せて適用できる。
　また、赤外光反射層を含む光学フィルタは、例えば、入射角０°の分光透過率曲線において、波長８００～１０００ｎｍの間に、平均透過率が８０％以上となる連続する１５ｎｍ以上の波長域を有することが好ましい。さらに、そのような平均透過率が８０％以上となる波長域から波長１１００ｎｍの間に、入射角０°の分光透過率曲線の透過率が５％以下に遷移する波長を有することが好ましく、より好ましくは３％以下であり、より一層好ましくは１％以下である。なお、この場合も、赤外光反射層を２層以上有する場合、それら複数の層を含んで上記透過率特性を有するようにしてもよい。赤外光反射層については、上記の光学特性を有することで、本実施形態の光学フィルタの光学特性を実現してもよい。このような赤外光反射層を含む光学フィルタは、種々の緑色色素を含有する構造体と併せて適用できる。
　また、誘電体多層膜は、透過光波長と遮光波長の境界波長域で透過率が急峻に変化することが好ましい。このためには、誘電体多層膜は、低屈折率膜と高屈折率膜との合計積層数として１５層以上が好ましく、２５層以上がより好ましく、３０層以上がさらに好ましい。ただし、合計積層数が多くなると、誘電体多層膜の反り等が発生し、また、膜厚が増加するため、１００層以下が好ましく、７５層以下がより好ましく、６０層以下がより一層好ましい。低屈折率膜と高屈折率膜の積層順が交互であれば、最初の層が低屈折率膜でも高屈折率膜でもよい。
　誘電体多層膜の膜厚としては、上記好ましい積層数を満たした上で、光学フィルタの薄型化の観点からは、薄い方が好ましく、例えば、２～１０μｍが好ましい。
　誘電体多層膜の形成にあたっては、ＣＶＤ法、スパッタリング法、真空蒸着法等の真空成膜プロセスや、スプレー法、ディップ法等の湿式成膜プロセス等を使用できる。
　本実施形態の光学フィルタは、緑色色素と黒色色素を含有する構造体、及び赤外線反射層を備えるので、バンドパスの分光特性が得られる。本実施の形態の光学フィルタに用いる緑色色素の種類は、上述した緑色色素の中から任意に選択できるので、該設計に応じた赤外光透過波長域が得られる。
　具体的には、緑色色素としてスクアリリウム系色素（色素（Ａ１１－１４））を用いた場合、波長４００～７３０ｎｍの光の平均透過率が２％以下、波長８００～９００ｎｍの光の平均透過率が８０％以上、波長９００～１１００ｎｍの間に透過率が５％以下に遷移する波長を有し、波長９００ｎｍより長波長側の透過率が、例えば１％以下という分光透過率特性を具備できる。また、波長４００～７３０ｎｍの光の透過率が１０％以下、あるいは波長８００～９００ｎｍの光の透過率が８０％以上という分光透過率特性を具備できる。
　このようなバンドパスフィルタは、例えば、波長８００～９００ｎｍの赤外光の透過感度を高め、かつ９００ｎｍよりも長波長側の光のノイズを遮断するように、特定の赤外光透過感度を高品質に高める光学フィルタとしての適用が期待できる。
　なお、本実施形態の光学フィルタにおいて、赤外光反射層を構成する誘電体多層膜を、赤外光とともに、紫外波長寄りの可視域（例えば、４００～５００ｎｍ）の光も反射する誘電体多層膜としてもよい。あるいは、赤外光反射層に代え、紫外波長寄りの可視光を反射する誘電体多層膜からなる反射層を備える構成としてもよい。この構成により、黒色色素として混合物色素を使用する場合、使用する色素の数を低減できる。また、エネルギーの高い短波長を反射するので、色素の劣化を防ぐ効果も期待できる。
（第３の実施形態）
　図１３は、本発明の第３の実施形態による撮像装置を概略的に示す断面図である。
　本実施形態の撮像装置１０は、固体撮像素子１１と、本発明の光学フィルタ１２と、撮像レンズ１３と、これらを収容する筺体１４とを有する。固体撮像素子１１と、撮像レンズ１３は、光軸ｘに沿って配置されている。固体撮像素子１１は、撮像レンズ１３を通過した光を電気信号に変換する、ＣＣＤやＣＭＯＳ等が使用される。
　撮像装置１０において、撮像レンズ１３を通って入射した光は、さらに光学フィルタ１２を通って固体撮像素子１１に受光され、この受光した光を固体撮像素子１１が電気信号に変換し、画像信号として出力される。光学フィルタ１２として、可視光を十分に遮断し所要の赤外光を十分に透過する赤外光透過性に優れた光学フィルタを備えるため、撮像装置１０は高い感度を有しており、品質の良い撮影画像が得られる。
　また、光学フィルタ１２は吸収波長に角度依存がないため広角でも可視光を十分に遮断できるため品質の良い画像となる。
　なお、図１３に示す撮像装置１０では、光学フィルタ１２は撮像レンズ１３と固体撮像素子１１の間に配置されているが、固体撮像素子１１の前面であれば、その配置位置は特に限定されない。また、撮像装置１０では、撮像レンズ１３は１個のレンズのみで構成されているが、複数のレンズの組み合わせでもよい。
　さらに、光学フィルタ１２が最表面粘着層を有する場合、光学フィルタ１２は、最表面粘着層を介してカバーガラス等の他の光学部品に直接接着させて配置できる。光学フィルタ１２が他の光学部品と直接接着できることで、光学フィルタ１２が空気と接する界面を低減できるため、撮像装置全体の光利用効率を向上できる。
　次に、本発明を実施例によりさらに詳細に説明する。なお、実施例及び比較例における光学フィルタや赤外光反射層等の分光透過率曲線は、分光光度計（（株）日立製作所製　型名 Ｕ４１００）を用いて測定した。
（実施例１）
　ポリエステル樹脂（大阪ガスケミカル（株）製　商品名「ＯＫＰ８５０」）４．４８８ｇ、黒色色素として、アゾ系色素（１）（Ｃ．Ｉ．ソルベントオレンジ７）０．４７３ｇ、黒色色素として、アゾ系色素（２）（Ｃ．Ｉ．ソルベントブラック３）０．５９１ｇ、緑色色素として、スクアリリウム系色素（色素（Ａ１１－１４））０．２１３ｇ、シランカップリング剤（信越化学工業（株）製　商品名「ＫＢＭ４０３」）０．３９４ｇ、紫外線吸収剤（ＢＡＳＦジャパン（株）製　商品名「ＴＩＮＵＶＩＮ（登録商標）４０５」）０．０３９ｇ、光安定剤（ＢＡＳＦジャパン（株）製　商品名「ＴＩＮＵＶＩＮ（登録商標）１２３」）及び酸化防止剤（（株）ＡＤＥＫＡ製　商品名「アデカスタブ（登録商標）　ＡＯ５０」）０．０１６ｇをシクロヘキサノン８．５ｇ及びＮ－メチル－２－ピロリドン８．５ｇの混合溶媒に溶解して溶液を調製した。
　この溶液を、７６ｍｍ×７６ｍｍ×０．１４５ｍｍのガラス（松波硝子工業（株）製　商品名「Ｄ２６３Ｔｅｃｏ」）板の一方の面にスピンコータ（ミカサ（株）製　スピンコータＭＳ－Ａ２００）を用いて塗布し、１５０℃で１時間加熱して、厚さ３．５μｍの構造体を形成し、光学フィルタを得た。
（実施例２）
　７６ｍｍ×７６ｍｍ×０．１４５ｍｍのガラス（Ｄ２６３Ｔｅｃｏ）板の一方の面に、真空蒸着法により、ＳｉＯ２層とＴｉＯ２層とを交互に積層して厚さ３４０ｎｍの反射防止膜（７層）を形成した。
　次いで、この反射防止膜を形成したガラス板の他方の面に、実施例１と同様にして厚さ３．５μｍの構造体を形成し、光学フィルタを得た。
（実施例３）
　実施例１と同様にして、実施例２と同じガラス板の一方の面に厚さ３．５μｍの構造体を形成した後、その構造体表面に、真空蒸着法により、ＳｉＯ２層とＴｉＯ２層とを交互に積層して厚さ３４０ｎｍのパッシベーション機能を併せ有する反射防止膜（７層）を形成し、光学フィルタを得た。
（実施例４）
　実施例１と同様にして、実施例２と同じガラス板の一方の面に厚さ３．５μｍの構造体を形成した後、その構造体表面に、ジシクロペンタニルアクリレート６質量部、トリシクロデカンジメタノールジアクリレート４質量部及び光重合開始剤（１－ヒドロキシ－シクロヘキシルフェニルケトン）０．５質量部を混合して調製した紫外線硬化性アクリル樹脂組成物を滴下し、離型処理を施したガラス基材を被せた。この塗布層に１００ｍＷ／ｃｍ２の照度で紫外線を照射して硬化させ、続いてガラスを離型し、厚さ２μｍの保護層を形成し、光学フィルタを得た。
（実施例５）
　緑色色素として、スクアリリウム系色素に代えて、フタロシアニン系色素（山田化学工業（株）製　商品名「ＦＤＮ－００１」）０．６６ｇを加えた以外は実施例１と同様に調製した溶液を用いて、実施例２と同じガラス板の一方の面に、実施例１と同様にして、厚さ４．０μｍの構造体を形成し、光学フィルタを得た。
（実施例６）
　実施例２と同じガラス板の一方の面に、真空蒸着法により、ＳｉＯ２層とＴｉＯ２層とを交互に積層して、厚さ約６μｍの誘電体多層膜からなる赤外光反射層を形成した。図１４に、光反射膜を形成したガラス板のシミュレーションによる分光透過率曲線（光入射角度０°）を示す。
　次いで、上記赤外光反射層を形成したガラス板の他方の面に、実施例１と同様にして厚さ３．５μｍの構造体を形成し、光学フィルタを得た。
（実施例７）
　実施例１で使用したガラス板の一方の面に、真空蒸着法により、ＳｉＯ２層とＴｉＯ２層とを交互に積層して、厚さ約７μｍの誘電体多層膜からなる赤外光反射層を形成した。図１５は、赤外光反射層付きガラス板のシミュレーションによる分光透過率曲線（光入射角度０°）である。
　次いで、上記赤外光反射層付きガラス板の他方の面に、実施例５と同様にして厚さ４．０μｍの構造体を形成し、光学フィルタを得た。
（比較例）
　スクアリリウム系色素（色素（Ａ１１－１４））を未配合とした以外は実施例１と同様に調製した溶液を用いて、実施例２と同じガラス板の一方の面に、実施例１と同様にして、厚さ３．５μｍの構造体を形成し、光学フィルタを得た。
（実施例８）
　緑色色素として、スクアリリウム系色素に代えて、フタロシアニン系色素（山田化学工業（株）製　商品名「ＦＤＲ－００５」）０．６６ｇを加えた以外は実施例１と同様に調製した溶液を用いて、実施例１で使用したガラス板および構造体を備えた光学フィルタを得た。
（実施例９）
　緑色色素として、スクアリリウム系色素に代えて、シアニン系色素（Ｆｅｗ　ｃｈｅｍｉｃａｌｓ社製　商品名「Ｓ０８３０」）０．６６ｇを加えた以外は実施例１と同様に調製した溶液を用いて、実施例１で使用したガラス板および構造体を備えた光学フィルタを得た。
（実施例１０）
　ポリエステル樹脂に代えて、ポリイミド樹脂（三菱ガス化学（株）製　商品名「Ｃ３４５０」）を用いた以外は実施例１と同様に調製した溶液を用いて、実施例１で使用したガラス板および構造体を備えた光学フィルタを得た。
（実施例１１）
　ポリエステル樹脂に代えて、アクリル樹脂（ダイセルエボニック（株）製　商品名「ＴＴ５０」）を用いた以外は実施例１と同様に調製した溶液を用いて、実施例１で使用したガラス板および構造体を備えた光学フィルタを得た。
（実施例１２）
　ポリエステル樹脂（ＯＫＰ８５０）４．４８８ｇ、黒色色素として、アゾ系色素（１）（Ｃ．Ｉ．ソルベントオレンジ７）０．４７３ｇ、黒色色素として、アゾ系色素（２）（Ｃ．Ｉ．ソルベントブラック３）０．５９１ｇ、緑色色素として、スクアリリウム系色素（色素（Ａ１１－１４））０．２１３ｇ、シランカップリング剤（ＫＢＭ４０３）０．３９４ｇ、紫外線吸収剤（ＴＩＮＵＶＩＮ（登録商標）４０５）０．０３９ｇ、光安定剤（ＴＩＮＵＶＩＮ（登録商標）１２３）及び酸化防止剤（アデカスタブ（登録商標）ＡＯ５０」）０．０１６ｇをシクロペンタノン８．５ｇ及びメチルエチルケトン８．５ｇの混合溶媒に溶解して溶液を調製した。
　この溶液を、コロナ処理した２５０ｍｍ幅のポリイミドロールフィルム（三菱ガス化学（株）製　商品名「ネオプリム（登録商標）Ｌ―３４５０」；厚さ５０μｍ）の一方の面にダイコーターを用いて塗布し、加熱乾燥させて、厚さ３．５μｍの構造体を形成し、光学フィルタを得た。
（実施例１３）
　赤外光透過性基材として、ポリイミドロールフィルムに代えて、シクロオレフィン系コポリマーフィルム（グンゼ（株）製　商品名「Ｆ１－ＥＸ」）を用いた以外は実施例１１と同様にして光学フィルタを得た。
（実施例１４）
　実施例１２で得られた光学フィルタの構造体側外表面にコロナ処理を施した後、アクリロイルモルホリン（ＫＪケミカルズ（株）製　商品名「ＡＣＭＯ（登録商標）」）６０質量部、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート（日本化薬（株）製　商品名「ＫＡＹＡＲＡＤ（登録商標）－ＤＰＨＡ」）４０質量部及び光重合開始剤２－メチル－１－[４－（メチルチオ）フェニル]－２－モルフォリノプロパン－１－オン（ＢＡＳＦ社製　商品名「Ｉｒｇａｃｕｒｅ（登録商標）９０７」）５質量部からなる組成物をダイコーターで塗布し、この塗布層に２００ｍＷ／ｃｍ２の照度で紫外線を照射して硬化させ、厚さ３μｍの保護層を形成し、光学フィルタを得た。
（実施例１５）
　実施例１４で得られた光学フィルタの赤外光透過性基材側外表面に実施例２と同様の反射防止膜を形成し、光学フィルタを得た。
（実施例１６）
　本例は、赤外光透過性基材としてカバーガラスを用いた光学フィルタの例である。まず剥離性基材としてロールフィルム（日本ゼオン（株）製　商品名「ゼオノア（登録商標）ＺＦ１６」；厚さ１００μｍ）を用意し、該基材の一方の面に実施例５と同様に調製した塗工液をダイコーターで塗布し、加熱乾燥させて、厚さ３．５μｍの構造体を形成した。次に、該構造体の表面に、実施例１４と同様の材料および製法で、厚さ３μｍの保護層を形成した。次に、該保護層上に微粘着フィルム（日栄化工（株）製　商品名「ＰＥＴ７５－Ｈ１０９（２０）」を貼り合わせ、上記剥離性基材を剥離した。次に、剥離性基材が備えられていた側の構造体の表面に、ＯＣＡテープ（３Ｍ社製　商品名「３Ｍ（商標）ＯＣＡテープ８１７１ＣＬ」；厚さ２５μｍ）を貼り合わせた。この後、強化ガラス（旭硝子社製　商品名「Ｄｒａｇｏｎｔｒａｉｌ（登録商標）」；厚さ０．５ｍｍ）からなるカバーガラスに上記ＯＣＡテープを貼り合わせ、上記微粘着フィルムを剥離して、光学フィルタを得た。構造体、保護層、ＯＣＡテープの厚さの合計は、３１．５μｍであった。
（実施例１７）
　本例は、周辺部に加飾印刷がなされたカバーガラス上に構造体を備える光学フィルタの例である。まず、直径２．５ｍｍの円形状の開口部を有し、該開口部の周辺に、黒色顔料としてカーボンブラックを含む黒枠が印刷されたカバーガラスを用意し、その開口部に３－アミノプロピルトリエトキシシランによる表面処理を施した。次いで、表面処理した開口部に、実施例５と同様に調製した塗工液をキャストコーティングし、加熱乾燥させて、厚さ６．５μｍの構造体を形成し、光学フィルタを得た。図１６に本実施例で得られた光学フィルタを示す。図１６において、１は構造体、２１はカバーガラス、２２は黒枠を示す。黒枠２２に含まれるカーボンブラックは波長８００～１０００ｎｍの光を透過せず、構造体２１は同波長域の光を透過するため、カバーガラス２１上に波長８００～１０００ｎｍの光を透過する特定の領域を設けることができる。
　各実施例及び比較例で得られた光学フィルタの分光透過率曲線を得た。結果を図１７（実施例１～５、比較例）、図１８（実施例６）、図１９（実施例７）、図２０（実施例８～１１）、図２１（実施例１２～１５）及び図２２(実施例１６、１７)に示す。なお、実施例１５については、入射角０°及び４０°の分光透過率曲線、その他の例はいずれも入射角０°の分光透過率曲線を得た。
　図１７から明らかなように、アゾ系色素及びスクアリリウム系色素を用いた実施例１～４では、波長４００～７３０ｎｍの光の透過率が略０％、波長８００～９００ｎｍの光の平均透過率が８０％以上で、かつ波長７３０～８００ｎｍの間で透過率が急峻に変化していた（実施例１の、透過率が１０％から８０％に遷移する波長域（７５６～７８７ｎｍ）での透過率の変位量Ｄは２．２５％／ｎｍであった）。
　これに対し、スクアリリウム系色素を用いなかった比較例では、透過率は、約６７０ｎｍまでの波長域の光で約０％、約８５０ｎｍ以上の波長域の光で約９０％以上、これらの間（約６７０～約８５０ｎｍ）で緩やかに変化していた（比較例の、透過率が１０％から８０％に遷移する波長域（７１０～７７９ｎｍ）での透過率の変位量Ｄは１．０２％／ｎｍであった）。このことから、波長７３０～８００ｎｍの間で透過率を急峻に変化させるためには、スクアリリウム系色素が好ましく用いられることが示唆される。
　また、アゾ系色素及びフタロシアニン系色素を用いた実施例５では、波長４００～７６０ｎｍの光の透過率が略０％、波長８６０～１０００ｎｍの光の平均透過率が８０％以上で、かつ波長７６０～８６０ｎｍの間で透過率が急峻に変化していた（実施例６の、透過率が１０％から８０％に遷移する波長域（７９８～８４２ｎｍ）での透過率の変位量Ｄは１．５８％／ｎｍであった）。このことから、波長７６０～８６０ｎｍの間で透過率を急峻に変化させるためには、フタロシアニン系色素が好ましく用いられることが示唆される。
　さらに、図１８より、アゾ系色素及びスクアリリウム系色素とともに、誘電体多層膜からなる赤外光反射層を設けた実施例６では、波長４００～７３０ｎｍの光の透過率が略０％、波長８００～９００ｎｍの光の平均透過率が８０％以上、波長８００～９００ｎｍの光の透過率が８０％以上で、かつ波長７３０～８００ｎｍの間で透過率が急峻に変化していたことに加え、波長９００～９５０ｎｍの間で透過率が急峻に低下し、波長９５０ｎｍ以上の光の透過率は略０％であり、波長８００ｎｍ～９００ｎｍの赤外光の透過感度が高く、かつ９００ｎｍよりも長波長側の赤外光のノイズを遮断するバンドパスフィルタとして有用なものであった。
　図１９より、アゾ系色素及びフタロシアニン系色素とともに、誘電体多層膜からなる赤外光反射層を設けた実施例７では、波長４００～７３０ｎｍの光の透過率が略０％、波長９００～１０００ｎｍの光の平均透過率が８０％以上、波長９００～１０００ｎｍの光の透過率が８０％以上で、かつ波長８００～８６０ｎｍの間で透過率が急峻に変化していたことに加え、波長１０００～１０５０ｎｍの間で透過率が急峻に低下し、波長１０５０ｎｍ以上の光の透過率は略０％であり、波長９００～１０００ｎｍの赤外光の透過感度が高く、かつ１０００ｎｍよりも長波長側の赤外光のノイズを遮断するバンドパスフィルタとして有用なものであった。
　図２０より、アゾ系色素にフタロシアニン系色素やシアニン系色素を併用しても、また、透明樹脂にアクリル樹脂やポリイミド樹脂を用いても、波長４００～７３０ｎｍの光の平均透過率が略０％で、波長８００～１０００ｎｍの間に平均透過率が８０％以上となる連続する５０ｎｍ波長域を有していた。なお、実施例８～１１における、透過率が１０％から８０％に遷移する波長域の光の透過率の変位量Ｄはそれぞれ、１．３２％／ｎｍ、１．５３％／ｎｍ、１．２５％／ｎｍ、１．８９％／ｎｍであった。
　図２１より、赤外光透過性基材として、樹脂フィルムを用いても、波長４００～７３０ｎｍの光の平均透過率が略０％で、波長８００～１０００ｎｍの間に平均透過率が８０％以上となる連続する５０ｎｍ波長域を有していた。
　図２２より、剥離性基材上から構造体を赤外光透過性基材または別の部品（ここでは、カバーガラスを使用）に転写した場合においても、また、カバーガラスの開口部に構造体を形成した場合においても、波長４００～７３０ｎｍの光の平均透過率が略０％で、波長８００～１０００ｎｍの間に平均透過率が８０％以上となる連続する５０ｎｍ波長域を有していた。
　中でも特に、実施例１５の光学フィルタは、分光透過率曲線の角度依存性が低く、角度依存性の影響を受ける用途（例えば、赤外線カメラ等）に好適である。
　なお、実施例１２～１４、実施例１５（０°）および実施例１５（４０°）における、透過率が１０％から８０％に遷移する波長域での透過率の変位量Ｄはそれぞれ、１．６９％／ｎｍ、１．８７％／ｎｍ、１．８０％／ｎｍ、１．９６％／ｎｍ、１．９１％／ｎｍであった。
　次に、実施例３、４、１３、１４、１５で得られた各光学フィルタの構造体側の表面を、小津産業（株）製ワイパー（商品名「ベンコット（登録商標）（ＥＡ－８）」）で覆った５００ｇの分銅で２５往復擦り、傷の有無を顕微鏡で確認したところ、傷は全く確認されなかった。
　また、実施例３、４、１３、１４、１５で得られた光学フィルタにＩＥＣ６００６８－２－５に規定の耐候性試験（８０時間暴露）を行ったところ、全てのサンプルで、暴露前後の８５０ｎｍにおける透過率変化が５％以内であった。
　本発明の光学フィルタは、可視光の遮断性及び赤外光の透過性に優れ、可視波長域から赤外波長域にかけての波長域で透過率が急峻に変化する、優れた赤外光選択透過性を有することから、赤外線カメラ、赤外線センサを内蔵した光学システム、赤外線センサ、赤外線通信装置、赤外線リモコン装置等の光学フィルタとして好適に利用できる。
　１…構造体、２…赤外光透過性基材、４…機能層、５…赤外光反射層、１０…撮像装置、１１…固体撮像素子、１２…光学フィルタ、１３…撮像レンズ、２２…カバーガラス。

Claims (25)

  1. 　緑色色素、及び黒色色素を含有し、下記（ｉ）及び（ｉｉ）の要件を満足する構造体を具備することを特徴とする光学フィルタ。
    （ｉ）波長４００～７３０ｎｍの光の平均透過率が２％以下である
    （ｉｉ）波長８００～１０００ｎｍの間に、平均透過率が８０％以上となる連続する５０ｎｍの波長域を有する
  2. 　前記構造体は、波長７３０～８６０ｎｍの間に、透過率が１０％から８０％に遷移する遷移波長域を有し、前記遷移波長域における透過率の変化量が０．７５％／ｎｍ以上である請求項１に記載の光学フィルタ。
  3. 　前記構造体は、波長４００～７３０ｎｍの光の透過率が１０％以下である請求項１または２に記載の光学フィルタ。
  4. 　前記構造体は透明樹脂を含み、該透明樹脂中に前記緑色色素及び黒色色素が分散または溶解している請求項１～３のいずれか１項に記載の光学フィルタ。
  5. 　前記緑色色素が、スクアリリウム系色素、フタロシアニン系色素、及びシアニン系色素から選ばれる少なくとも１種である請求項１～４のいずれか１項に記載の光学フィルタ。
  6. 　前記緑色色素がスクアリリウム系色素を含むとともに、前記構造体は波長８００～９００ｎｍの光の平均透過率が８０％以上である請求項１～５のいずれか１項に記載の光学フィルタ。
  7. 　前記構造体は、波長７３０～８００ｎｍの間に、透過率が１０％から８０％に遷移する遷移波長域を有し、前記遷移波長域における透過率の変化量が０．７５％／ｎｍ以上である請求項６に記載の光学フィルタ。
  8. 　前記構造体は、波長８００～９００ｎｍの光の透過率が８０％以上である請求項６または７に記載の光学フィルタ。
  9. 　前記スクアリリウム系色素は、式（Ａ１）で表されるスクアリリウム系色素から選ばれる少なくとも１種である請求項５～８のいずれか１項に記載の光学フィルタ。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000001
     　（式（Ａ１）中、
    　Ｘは、独立して１つ以上の水素原子が炭素数１～１２のアルキル基またはアルコキシ基で置換されていてもよい、式（１）または式（２）で示される２価の有機基であり、
    　－（ＣＨ２）ｎ１－　　…（１）
    　（式（１）中、ｎ１は、２または３である。）
    　－（ＣＨ２）ｎ２－Ｏ－（ＣＨ２）ｎ３－　　…（２）
    　（式（２）中、ｎ２とｎ３はそれぞれ独立して０～２の整数であり、ｎ２＋ｎ３は１または２である。）
    　Ｒ１は、独立して飽和環構造を含んでもよく、分岐を有してもよい炭素数１～１２の飽和もしくは不飽和炭化水素基、炭素数３～１２の飽和環状炭化水素基、炭素数６～１２のアリール基または炭素数７～１３のアルアリール基であり、
    　Ｒ２及びＲ３は、独立して水素原子、または、炭素数１～１０のアルキル基もしくはアルコキシ基であり、
    　Ｒ４は、独立して１つ以上の水素原子が水酸基、カルボキシ基、スルホ基、またはシアノ基で置換されていてもよく、炭素原子間に不飽和結合、酸素原子、飽和もしくは不飽和の環構造を含んでもよく、分岐を有してもよい炭素数１～２５の炭化水素基である。）
  10. 　前記スクアリリウム系色素は、透明樹脂中に分散して得られる樹脂膜を使用して測定される波長４００～１０００ｎｍの光の吸収スペクトルにおいて、波長６００～８００ｎｍ内に吸収極大波長を有するスクアリリウム系色素である請求項５～９のいずれか１項に記載の光学フィルタ。
  11. 　前記緑色色素がフタロシアニン系色素を含むとともに、前記構造体は波長８６０～１０００ｎｍの光の平均透過率が８０％以上である請求項１～５のいずれか１項に記載の光学フィルタ。
  12. 　前記構造体は、波長７６０～８６０ｎｍの間に、透過率が１０％から８０％に遷移する遷移波長域を有し、前記遷移波長域における透過率の変化量が０．７５％／ｎｍ以上である請求項１１に記載の光学フィルタ。
  13. 　前記構造体は、波長８６０～１０００ｎｍにおける透過率が８０％以上である請求項１１または１２に記載の光学フィルタ。
  14. 　前記フタロシアニン系色素は、式（Ｂ１）または（Ｂ２）で表されるフタロシアニン系色素から選ばれる少なくとも１種である請求項１１～１３のいずれか１項に記載の光学フィルタ。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000002
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000003
     　（式（Ｂ１）及び（Ｂ２）中、
    　Ｍは、２個の水素原子、２個の１価の金属原子、または３価もしくは４価の金属原子を含む置換金属原子であり、
    　Ｒ５及びＲ６は、それぞれ独立して、１つ以上の水素原子が水酸基、カルボキシル基、フッ素原子、またはシアノ基で置換されていてもよく、炭素原子間に不飽和結合、酸素原子、飽和もしくは不飽和の環構造を含んでもよく、分岐を有してもよい炭素数１～２５の炭化水素基、あるいは、式（Ｂ－a）、式（Ｂ－ｂ）または式（Ｂ－ｃ）で示される基である。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000004
     　（式（Ｂ－a）、式（Ｂ－ｂ）及び式（Ｂ－ｃ）中、Ｙは酸素原子または硫黄原子であり、Ｒ７は、１つ以上の水素原子が水酸基、カルボキシル基、フッ素原子、またはシアノ基で置換されていてもよく、炭素原子間に不飽和結合、酸素原子、飽和もしくは不飽和の環構造を含んでもよく、分岐を有してもよい炭素数１～２５の炭化水素基である。））
  15. 　前記黒色色素は、アゾ系染料を含む請求項１～１４のいずれか１項に記載の光学フィルタ。
  16. 　前記構造体の片側もしくは両側に赤外光透過性基材を備える請求項１～１５のいずれか１項に記載の光学フィルタ。
  17. 　前記赤外光透過性基材は、開口部を有するカバーガラスを含む請求項１６に記載の光学フィルタ。
  18. 　前記構造体の片側もしくは両側に赤外光反射層を備え、
    　前記赤外光反射層は、入射角０°の分光透過率曲線において、波長８００～９００ｎｍの光の平均透過率が８０％以上であり、波長９００～１１００ｎｍの間に透過率が５％以下となる波長を有する請求項１～１７のいずれか１項に記載の光学フィルタ。
  19. 　前記構造体の片側もしくは両側に赤外光反射層を備え、
    　前記赤外光反射層は、入射角０°の分光透過率曲線において、波長９００～１０００ｎｍの光の平均透過率が８０％以上であり、波長１０００～１１００ｎｍの間に透過率が５％以下となる波長を有する請求項１～１７のいずれか１項に記載の光学フィルタ。
  20. 　前記構造体の片側もしくは両側に保護層を有する請求項１～１９のいずれか１項に記載の光学フィルタ。
  21. 　前記保護層は、無機膜からなる請求項２０に記載の光学フィルタ。
  22. 　前記保護層は、有機膜からなる請求項２０に記載の光学フィルタ。
  23. 　外気と触れる最表面に、赤外光透過性を示す粘着層を有する請求項１～２２のいずれか１項に記載の光学フィルタ。
  24. 　全体の厚さが５０μｍ以下である請求項１～２３のいずれか１項に記載の光学フィルタ。
  25. 　請求項１乃至２４のいずれか１項記載の光学フィルタを備えたことを特徴とする装置。
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