專利名稱:波長選擇吸收濾光器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及一種吸收近紅外線及氖光的光學(xué)濾光器,具體來說,涉及如下的波長選擇吸收濾光器,其在近紅外區(qū)域具有寬廣的吸收,還吸收氖光,并且其他的可見光區(qū)域的光線透過率高,另外即使在高溫高濕下保管,光學(xué)特性的經(jīng)時變化也較少,耐久性方面優(yōu)良。
背景技術(shù):
具有近紅外線的吸收能力的光學(xué)濾光器具有遮擋近紅外線并使可見光穿過的性質(zhì),被用于各種用途中。
近年來,作為薄型大畫面顯示器,等離子體顯示器受到關(guān)注,然而有由從等離子體顯示器中射出的近紅外線引起使用近紅外線遙控的電子機器發(fā)生誤動作的問題,因而在等離子體顯示器的前面設(shè)有近紅外線吸收濾光器。
作為近紅外線吸收濾光器,提出過(1)在磷酸類玻璃中含有銅或鐵等金屬離子的濾光器;(2)將折射率不同的層層疊,通過使透過光干涉,而使特定的波長透過的干涉濾光器;(3)在共聚物中含有銅離子的丙烯酸類樹脂濾光器;(4)將在樹脂中分散或溶解了紅外線吸收色素的層層疊的濾光器。
它們當(dāng)中,(4)的濾光器由于加工性、生產(chǎn)性良好,光學(xué)設(shè)計的自由度也比較大,因此提出過制造該濾光器的各種方法(例如參照專利文獻1~9)。
專利文獻1特開2002-82219號公報專利文獻2特開2002-214427號公報專利文獻3特開2002-303720號公報專利文獻4特開2002-333517號公報專利文獻5特開2003-82302號公報專利文獻6特開2003-96040號公報專利文獻7特開平11-305033號公報專利文獻8特開平11-326629號公報專利文獻9特開平11-326631號公報專利文獻10特開2000-227515號公報專利文獻11特開2002-264278號公報專利文獻12國際公開第97/38855號小冊子專利文獻13特開2003-114323號公報專利文獻14特開2002-138203號公報這些方法當(dāng)中,雖然也有具有將從等離子體顯示器中射出的近紅外線充分地遮擋的能力的方案,然而在高溫高濕下長時間使用的情況下,光學(xué)特性的經(jīng)時穩(wěn)定性不夠充分。
作為抑制在高溫高濕下長時間使用的情況下的光學(xué)特性的經(jīng)時穩(wěn)定性的方法,提出過如下的方法,即,將構(gòu)成近紅外線吸收層的樹脂的玻璃化溫度設(shè)為使用近紅外線吸收濾光器的機器的使用保障溫度以上的方法(例如參照專利文獻7~10);降低近紅外線吸收層的殘留溶劑量的方法(例如參照專利文獻10、11)。
另外,已知作為近紅外線吸收色素使用的芳香族二亞氨鎓(diimmonium)化合物類色素一般來說對熱耐受性弱(例如參照專利文獻12的第17頁)。
所以,作為在含有二亞氨鎓類化合物的近紅外線吸收層中抑制由熱造成的色素的變質(zhì)的技術(shù),提出過如下的方法等,即,將二亞氨鎓類化合物精制,使近紅外線吸收層中含有在DSC測定中在220℃以上的溫度具有吸熱峰的特定的二亞氨鎓類化合物的方法(例如參照專利文獻13);使近紅外線遮蔽層中含有熔點為190℃以上的二亞氨鎓類化合物的方法(例如參照專利文獻14)。
另外,等離子體顯示器由于還會發(fā)出氖橙色光(波長600nm附近),因此如果只是保持近紅外線吸收層的經(jīng)時穩(wěn)定性,則還有損害該顯示器的鮮艷的彩色再現(xiàn)性或圖像的清晰性的問題。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于,提供一種波長選擇吸收濾光器,是在近紅外區(qū)域具有大而寬的吸收,還吸收氖光,而對其他的可見光區(qū)域的光線透過率高的選擇吸收光學(xué)濾光器,其光學(xué)特性的經(jīng)時變化少,耐久性優(yōu)良。
為了解決所述的問題,本發(fā)明人等進行了深入研究,結(jié)果終于完成了本發(fā)明。即,本發(fā)明如下所示。
第一發(fā)明是一種波長選擇吸收濾光器,是在透明基材上,層疊含有樹脂、近紅外線吸收色素(A)及色素(B)的單層或多層的波長選擇吸收層而成,并且在波長800~1200nm及波長550~620nm處具有極大吸收的波長選擇吸收濾光器,其特征是,所述近紅外線吸收色素(A)的一種為將雙(三氟甲烷磺?;?亞氨酸作為平衡離子的芳香族二亞氨鎓類色素(a),所述色素(B)的一種為卟啉類色素或氮雜卟啉類色素(b)。
第二發(fā)明是如下的第一發(fā)明中所述的波長選擇吸收濾光器,其特征是,多層的波長選擇吸收層是在透明基材上依次形成含有樹脂及近紅外線吸收色素(A)的近紅外線吸收層、含有樹脂及色素(B)的氖截斷(neon-cut)層而成的。
第三發(fā)明是如下的第一發(fā)明中所述的波長選擇吸收濾光器,其特征是,波長選擇吸收層中相對于所述芳香族二亞氨鎓類色素(a)100質(zhì)量份,含有所述卟啉類色素或所述氮雜卟啉類色素(b)5~100質(zhì)量份(質(zhì)量比)。
第四發(fā)明是如下的第一發(fā)明中所述的波長選擇吸收濾光器,其特征是,構(gòu)成波長選擇吸收層的樹脂為丙烯酸類樹脂。
第五發(fā)明是如下的第一發(fā)明中所述的波長選擇吸收濾光器,其特征是,單層的波長選擇吸收層是在所述透明基材上,涂布含有有機溶劑、樹脂、芳香族類二亞氨鎓類色素(a)、卟啉類色素或氮雜卟啉類色素(b)的涂布液A,將其干燥而形成的。
第六發(fā)明是如下的第一發(fā)明中所述的波長選擇吸收濾光器,其特征是,多層的波長選擇吸收層包括近紅外線吸收層,它是在所述透明基材上,涂布含有有機溶劑、樹脂及芳香族二亞氨鎓類色素(a)的涂布液B,將其干燥而形成的;氖截斷層,它是在該近紅外線吸收層的緊上方,涂布含有有機溶劑及樹脂、卟啉類色素或氮雜卟啉類色素(b)的涂布液C,將其干燥而形成的。
第七發(fā)明是如下的第五或第六發(fā)明中所述的波長選擇吸收濾光器,其特征是,涂布液A或B還含有HLB為2~12的表面活性劑。
第八發(fā)明是如下的第七發(fā)明中所述的波長選擇吸收濾光器,其特征是,表面活性劑為硅類表面活性劑或氟類表面活性劑。
在將本發(fā)明的波長選擇吸收濾光器設(shè)于等離子體顯示器的前面的情況下,不僅可以與以往的波長選擇吸收濾光器相同,吸收從顯示器中射出的不需要的近紅外線,防止精密機器的誤動作,而且由于將不需要的氖光吸收,因此圖像的清晰度高,并且由溫度或濕度造成的變化少,從而可以減少等離子體顯示器的高畫質(zhì)的經(jīng)時變化。
具體實施例方式
本發(fā)明的所謂波長選擇吸收濾光器是在透明基材上,層疊含有樹脂、近紅外線吸收色素(A)及色素(B)的單層或多層的波長選擇吸收層而成,并且在波長800~1200nm及波長550~620nm具有極大吸收的波長選擇吸收濾光器,其特征是,所述近紅外線吸收色素(A)的一種為將雙(三氟甲烷磺酰基)亞氨酸作為平衡離子的芳香族二亞氨鎓類色素(a),所述色素(B)的一種為卟啉類色素或氮雜卟啉類色素(b)。
以下,將對本發(fā)明進行詳細說明。
(透明基材)本發(fā)明中,透明基材雖然沒有特別限定,但是優(yōu)選總光線透過率在80%以上,并且濁度在5%以下。在基材的透明性方面差的情況下,不僅會降低顯示器的亮度,而且圖像的清晰度(sharp)變得不佳。
作為此種透明基材,例如可以舉出聚酯類、丙烯酸類、纖維素類、聚乙烯類、聚丙烯類、聚烯烴類、聚氯乙烯類、聚碳酸酯類、苯酚類、聚氨酯類等的塑料薄膜或薄片、玻璃及貼合了它們的任意的兩種以上的材料。優(yōu)選耐熱性、柔軟性的平衡良好的聚酯類薄膜,更優(yōu)選聚對苯二甲酸乙二醇酯薄膜。
所謂適于作為本發(fā)明中所用的透明基材的聚酯類薄膜,是指如下制造的薄膜,即,作為二羧酸成分,使用對苯二酸、間苯二酸、萘二羧酸等芳香族二羧酸或其酯,作為二醇成分,使用乙二醇、二甘醇、1,4-丁二醇、新戊二醇等,進行酯化反應(yīng)或酯交換反應(yīng),然后使之進行縮聚反應(yīng),在將如此得到的聚酯片干燥后,在擠出機中熔融,將從T形模中以薄片狀擠出而得的未拉伸薄片至少沿一個軸向拉伸,然后進行熱固定處理、松弛處理。
所述薄膜從強度等觀點考慮,特別優(yōu)選雙軸拉伸薄膜。作為拉伸方法,可以舉出管狀拉伸法、同時雙軸拉伸法、逐次雙軸拉伸法等,然而從平面性、尺寸穩(wěn)定性、厚度不均等考慮,優(yōu)選逐次雙軸拉伸法。逐次雙軸拉伸法例如是沿長邊方向,在聚酯的玻璃化溫度(Tg)以上(Tg+30℃以下)的溫度下,以2.0倍以上5.0倍以下的倍率沿長邊方向進行輥壓拉伸。接下來,在拉幅機(tenter)中預(yù)熱后,在120℃以上150℃以下的溫度下,以1.2倍以上5.0倍以下的倍率沿寬度方向拉伸。繼而,對該雙軸拉伸薄膜,在220℃以上(熔點-10℃以下)的溫度下,進行熱固定處理。然后,通過在寬度方向上使之松弛3%~8%,就可以制造適合作為本發(fā)明中所用的透明基材的聚酯類薄膜。另外,為了進一步改善薄膜的長邊方向的尺寸穩(wěn)定性,也可以并用縱張弛處理。
在薄膜中,為了賦予處理性(例如層疊后的卷繞性),最好使之含有粒子而在薄膜表面形成突起。作為使薄膜含有的粒子,可以舉出硅石、高嶺石、滑石、碳酸鈣、沸石、氧化鋁等無機粒子、丙烯酸、PMMA、尼龍、聚苯乙烯、聚酯、苯胍胺·福爾馬林縮合物等耐熱性高分子粒子。從透明性的觀點考慮,最好薄膜中的粒子的含量少,例如優(yōu)選1ppm以上1000ppm以下。另外,從透明性的觀點考慮,最好選擇與所使用的樹脂折射率接近的粒子。另外,為了根據(jù)需要對薄膜賦予各種功能,也可以含有耐光劑(防紫外線劑)、色素、防帶電劑等。
本發(fā)明中所用的透明基材既可以是單層薄膜,也可以是層疊了表層和中心層的2層以上的復(fù)合薄膜。對于復(fù)合薄膜的情況,具有可以獨立地設(shè)計表層和中心層的功能的優(yōu)點。例如,通過僅使厚度薄的表層含有粒子而在表面形成凹凸,使厚度厚的中心層實質(zhì)上不含有粒子,就可以在維持處理性的同時,作為復(fù)合薄膜整體進一步提高透明性。所述復(fù)合薄膜的制造方法沒有特別限定,但是如果考慮生產(chǎn)性,則特別優(yōu)選利用如下的所謂共擠出法來制造,即,將表層與中心層的原料從各自的擠出機中擠出,導(dǎo)向一個模具,在得到了未拉伸薄片后,將其至少沿一個軸向取向。
透明基材的厚度雖然根據(jù)原材料而不同,然而在使用聚酯薄膜的情況下,優(yōu)選35μm以上,更優(yōu)選50μm以上。另一方面,厚度優(yōu)選260μm以下,更優(yōu)選200μm以下。在厚度小的情況下,不僅處理性容易變得不良,而且在為了減少波長選擇吸收層中的殘留溶劑量的干燥時進行加熱的情況下,容易在薄膜中產(chǎn)生熱皺褶,使得平面性變得不良。另一方面,在厚度大的情況下,不僅在成本方面有問題,而且在以卷筒狀卷繞而保存時,容易產(chǎn)生由卷繞缺陷造成的平面性不良。
(中間層)本發(fā)明的波長選擇吸收濾光器具有在透明基材上層疊了單層或多層的波長選擇吸收層的構(gòu)成,然而出于提高透明基材與波長選擇吸收層的密接性或提高透明基材的透明性的目的,也可以設(shè)置中間層。而且,在薄膜中不含有粒子的情況下,在制造薄膜時,通過同時設(shè)置含有粒子的中間層,可以在維持處理性的同時,獲得高度的透明性。
作為構(gòu)成所述中間層的樹脂,可以舉出聚酯類樹脂、聚氨酯樹脂、聚酯型氨基甲酸酯樹脂、丙烯酸類樹脂、蜜胺樹脂等,然而選擇時使與基材及波長選擇吸收層的密接性良好是十分重要的,例如,如果構(gòu)成基材及波長選擇吸收層的樹脂為酯類,則最好選定具有類似的構(gòu)造的聚酯類、聚酯型氨基甲酸酯類。
在所述中間層中,出于提高密接性、提高耐水性的目的,也可以含有交聯(lián)劑而形成交聯(lián)構(gòu)造。作為交聯(lián)劑,可以舉出尿素類、環(huán)氧類、蜜胺類、異氰酸酯類。特別是,在樹脂在高溫·高濕度下引起白化或強度降低的情況下,利用交聯(lián)劑得到的效果十分明顯。而且,也可以不使用交聯(lián)劑,而是作為樹脂使用具有自交聯(lián)性的接枝共聚樹脂。
在中間層中,出于在表面形成凹凸而改善滑動性的目的,也可以含有各種粒子。作為中間層中所含有的粒子,例如可以舉出硅石、高嶺石、滑石、碳酸鈣、沸石、氧化鋁等無機粒子;丙烯酸、PMMA、尼龍、苯乙烯、聚酯、苯胍胺·福爾馬林縮合物等有機粒子。而且,從透明性的觀點考慮,最好選擇與所使用的樹脂折射率接近的粒子。
另外,為了對中間層賦予各種功能,也可以含有表面活性劑、防帶電劑、色素、紫外線吸收劑等。
雖然中間層在具有所需的功能的情況下,也可以是單層,然而根據(jù)需要,也可以層疊為2層以上。
對于中間層的厚度,只要是具有所需的功能,就沒有特別限定,然而優(yōu)選0.01μm以上5μm以下。在厚度小的情況下,作為中間層難以體現(xiàn)出功能,相反,在厚度大的情況下,透明性容易變得不良。
中間層優(yōu)選利用涂布法來設(shè)置。作為涂布法,可以使用凹版印刷涂覆方式、舔涂方式、浸漬方式、噴涂方式、幕簾式涂覆方式、氣刀涂覆方式、刮板涂覆方式、逆輥涂覆方式等公知的涂布方法,可以采用在薄膜的制造工序中設(shè)置涂布層的流水線涂覆(in-line coat)方式、在薄膜制造后設(shè)置涂布層的離線涂覆(off-line coat)方式等。這些方式當(dāng)中,流水線涂覆方式不僅在成本方面優(yōu)良,而且由于通過使涂布層含有粒子,就不需要在透明基材中含有粒子,因此可以高度地改善透明性,所以優(yōu)選。
(波長選擇吸收層)本發(fā)明的波長選擇吸收濾光器在透明基材上直接或夾隔中間層地層疊波長選擇吸收層,其由包含具有近紅外線吸收能力的色素的單層或多層的層構(gòu)成。
所謂近紅外線吸收色素是在波長800nm以上1200nm以下的近紅外線區(qū)域具有極大吸收的色素,可以舉出二亞氨鎓類、酞菁類、二硫酚金屬絡(luò)合物類、萘酞菁類、偶氮類、聚甲炔類、蒽醌類、萘醌類、吡喃鎓類、噻喃鎓類、squarilium類、croconium類、四脫氫膽堿(tetradehydrocholine)類、三苯基甲烷類、花青類、偶氮類、氨鎓(aminium)類等化合物。這些化合物可以單獨使用,也可以混合2種以上使用,然而本發(fā)明中,需要含有以下式(I)表示的二亞氨鎓鹽化合物,其近紅外線區(qū)域的吸收大,并且吸收區(qū)域?qū)?,另外可見光區(qū)域的透過率也高。
作為所述的通式(I)中的R1~R8的具體例,可以舉出(1)甲基、乙基、正丙基、異丙基、正丁基、異丁基、叔丁基、正戊基、正己基、正辛基、2-羥基乙基、2-氰基乙基、3-羥基丙基、3-氰基丙基、甲氧基乙基、乙氧基乙基、丁氧基乙基等烷基;(2)苯基、氟苯基、氯苯基、甲苯基、二乙基氨基苯基、萘基等芳基;(3)乙烯基、丙烯基、丁烯基、戊烯基等鏈烯基;(4)芐基、p-氟芐基、p-氯苯基、苯基丙基、萘基乙基等芳烷基。
另外,作為R9~R12,可以舉出氫、氟、氯、溴、二乙基氨基、二甲基氨基、氰基、硝基、甲基、乙基、丙基、三氟甲基、甲氧基、乙氧基、丙氧基等。
式(I)中,X-可以舉出氟離子、氯離子、溴離子、碘離子、高氯酸鹽離子、六氟銻酸鹽離子、六氟磷酸鹽離子、四氟硼酸離子、雙(三氟甲烷磺?;?亞氨酸離子等。而且,本發(fā)明中,由于作為氖截斷色素使用氮雜卟啉類色素等(后述),因此所述X-需要含有作為雙(三氟甲烷磺?;?亞氨酸離子的近紅外線吸收色素。該化合物可以作為市售品獲得,例如可以舉出日本Carlit制CIR-1085、CIR-RL、日本化藥制IRG-068。
本發(fā)明的波長選擇吸收濾光器除了所述的以式(I)表示的二亞氨鎓鹽類化合物以外,出于擴大及調(diào)整近紅外線區(qū)域的吸收區(qū)域的目的,也可以添加其他的近紅外線吸收色素。優(yōu)選不會促進二亞氨鎓鹽類色素的劣化的物質(zhì),具體來說,可以舉出在800nm以上1200nm以下具有吸收峰的酞菁類、花青色素、雙硫酚金屬絡(luò)合物類。
本發(fā)明中,為了控制所需的近紅外線區(qū)域的吸收、可見光區(qū)域中的透過率,近紅外線吸收色素的量最好調(diào)整為,在波長選擇吸收層的厚度方向的任意面上達到0.01g/m2以上1.0g/m2以下。在近紅外線吸收色素的量較少的情況下,近紅外線區(qū)域中的吸收能力不足,相反,在較多的情況下,可見光區(qū)域中的透明性不足,從而有顯示器的亮度降低的問題。
本發(fā)明中,在波長選擇吸收層中需要含有氖截斷色素。等離子體顯示器發(fā)出以600nm附近作為中心的所謂氖橙色光,在紅色中混有橙色,從而有無法獲得鮮艷的紅色的缺點。通過含有氖截斷色素,就可以解決所述的問題。
本發(fā)明中所謂氖截斷色素是指在550nm以上620nm以下的波長區(qū)域中具有最大吸收的色素,具體來說,可以舉出花青類、squarilium類、甲亞胺類、呫噸類、氧雜菁類、偶氮類、酞菁類、醌類、Azulenium類、吡喃鎓類、croconium類、二硫酚金屬絡(luò)合物類、Pyrromethene類、氮雜卟啉類等。這些色素可以單獨使用,也可以混合2種以上使用,然而本發(fā)明中,需要使用卟啉類色素或氮雜卟啉類色素。
所謂卟啉類色素或氮雜卟啉類色素是以下式(II)、(III)表示的色素。式(II)及式(III)中的R11~R14及R15~R22的具體例可以舉出氫原子、鹵素原子、硝基、氰基、羥基、氨基、羧基、磺酸基、碳數(shù)為1~20的烷基、鹵烷基、烷氧基、烷氧基烷氧基、芳氧基、單烷基氨基、二烷基氨基、芳烷基、芳基、雜芳基、烷基硫基或芳基硫基,也可以各自獨立地借助連結(jié)基形成除了芳香族環(huán)以外的環(huán)。M可以舉出2個氫原子、2價的金屬原子、3價一取代金屬原子、4價二取代金屬原子或氧金屬原子。
[化3]
該化合物可以作為市售品獲得,例如可以舉出山田化學(xué)工業(yè)制TAP-2、TAP-5、TAP-9、TAP-10、TAP-12、三井化學(xué)制PD-319、PD-311。
氖截斷色素的含量最好調(diào)整為,所得的波長選擇吸收濾光器在550nm以上620nm以下的波長區(qū)域具有陡峭的吸收,并且最大吸收波長下的透過率達到30%以下。具體來說,最好在透明基材上,以0.001g/m2以上0.1g/m2以下的范圍存在氖截斷色素。
本發(fā)明中,波長選擇吸收層由單層或多層構(gòu)成形成。作為波長選擇吸收層,優(yōu)選設(shè)為在相同的涂敷層中混合存在以雙(三氟甲烷磺?;?亞氨酸作為平衡離子的芳香族二亞氨鎓類色素(a)、卟啉類色素或氮雜卟啉類色素(b)兩種色素的單層構(gòu)成。
本發(fā)明中,在單層的波長選擇吸收層中,作為近紅外線吸收色素必須采用以雙(三氟甲烷磺?;?亞氨酸作為平衡離子的芳香族二亞氨鎓類色素,作為氖截斷色素必須采用卟啉類色素或氮雜卟啉類色素的原因是,通過使這兩種色素混合存在于相同的涂敷層中,可以獲得提高該波長選擇吸收層的耐久性的效果。而且,雖然提高耐久性的機理尚不明確,但是可以推測是,作為二亞氨鎓類色素的平衡離子的雙(三氟甲烷磺酰基)亞氨酸與氮雜卟啉類色素(或卟啉類色素)發(fā)生某種相互作用,可以抑制由濕度及溫度造成的色素的劣化。
另外,本發(fā)明中,作為波長選擇吸收層,可以使用由在透明基材上依次形成含有樹脂及近紅外線吸收色素(A)的近紅外線吸收層、含有樹脂及色素(B)的氖截斷層而成的多層構(gòu)成形成的波長選擇吸收層。作為波長選擇吸收層,通過設(shè)為將分別單獨含有以雙(三氟甲烷磺酰基)亞氨酸作為平衡離子的芳香族二亞氨鎓類色素(a)和卟啉類色素或氮雜卟啉類色素(b)的層層疊了的多層構(gòu)成,也可以與單層的波長選擇吸收層相同地獲得耐久性的改善效果。其理由尚不明確,然而在近紅外線吸收層與氖截斷層的界面上在色素(a)與色素(b)之間發(fā)生相互作用,并且在所述的界面上引起色素的移動,可以獲得與在相同的層中存在色素(a)和色素(b)的情況相同的效果。
氮雜卟啉類色素(或卟啉類色素)相對于二亞氨鎓類色素100質(zhì)量份優(yōu)選含有5質(zhì)量份以上,更優(yōu)選10質(zhì)量份以上。上限優(yōu)選100質(zhì)量份,更優(yōu)選50質(zhì)量份以下。在氮雜卟啉類色素等相對于芳香族二亞氨鎓類色素的比率不處于優(yōu)選的范圍的情況下,不產(chǎn)生所述的相互作用,從而有難以獲得耐久性的提高的情況。
本發(fā)明中,近紅外線吸收色素或氖截斷色素被以分散或溶解于樹脂中的狀態(tài),利用涂布法層疊于透明基材上。作為樹脂,只要是可以將近紅外線吸收色素或氖截斷色素均勻地溶解或分散的樹脂,就沒有特別限定,然而可以恰當(dāng)?shù)厥褂镁埘ヮ?、丙烯酸類、聚酰胺類、聚氨酯類、聚烯烴類、聚碳酸酯類的樹脂。其中,優(yōu)選在混合色素時的透明性、耐熱性、耐溶劑性方面優(yōu)良的丙烯酸類樹脂,特別是在使用作為平衡離子具有雙(三氟甲烷磺酰基)亞氨酸的二亞氨鎓類色素的情況下,從與基材的密接性或與色素的親和性的觀點考慮,優(yōu)選采用丙烯酸類樹脂。
另外,所述的樹脂的玻璃化溫度優(yōu)選使用波長選擇吸收濾光器的機器的使用保障溫度以上。當(dāng)所述的樹脂的玻璃化溫度在使用波長選擇吸收濾光器的機器的使用溫度以下時,則分散于樹脂中的色素之間容易反應(yīng),并且樹脂吸收外部氣體中的水分等,色素或樹脂的劣化變大。另外,本發(fā)明中,樹脂的玻璃化溫度只要在使用波長選擇吸收濾光器的機器的使用溫度以上,就沒有特別限定,然而特別優(yōu)選85℃以上160℃以下。
在所述的樹脂的玻璃化溫度小于85℃的情況下,會引起色素與樹脂的相互作用、色素間的相互作用等,產(chǎn)生色素的變性。另外,在玻璃化溫度超過160℃的情況下,在將該樹脂溶解于溶劑中,涂布于透明基材上時,如果要進行充分的干燥,則必須設(shè)為高溫,從而產(chǎn)生由基材的熱褶皺造成的平面性不良以及色素的劣化。另外,在低溫下干燥的情況下,由于在干燥中需要很長時間,因此生產(chǎn)性變差,生產(chǎn)性變得不良。另外,還有可能無法充分地干燥,在溶劑大量地殘留于涂膜中的情況下,與所述的玻璃化溫度在使用波長選擇吸收濾光器的機器的使用溫度以下時相同,會引起耐久性差的二亞氨鎓鹽類色素的變性。
在使用由多層的層構(gòu)成形成的波長選擇吸收層的情況下,由于氖截斷層中所用的樹脂與二亞氨鎓鹽類色素不同,卟啉類色素或氮雜卟啉類色素(b)自身在耐久性方面優(yōu)良,因此樹脂的玻璃化溫度或干燥條件的影響小。但是,在作為氖截斷層中所用的樹脂,使用了胺之類的極性強的樹脂的情況下,在氖截斷層與含有二亞氨鎓鹽類色素的近紅外線吸收層的界面上,會有使二亞氨鎓鹽類色素的耐久性惡化的情況。
作為在不含有二亞氨鎓鹽類色素的氖截斷層中所用的樹脂,可以恰當(dāng)?shù)厥褂镁埘ヮ?、丙烯酸類、聚酰胺類、聚氨酯類、聚烯烴類、聚碳酸酯類的樹脂。這些樹脂當(dāng)中,優(yōu)選混合色素時的透明性、耐熱性方面優(yōu)良的丙烯酸類樹脂。另外,在與防反射膜、玻璃、防電磁波膜貼合之時,也可以將粘合劑作為樹脂使用。
作為粘合劑,可以舉出公知的丙烯酸類粘接劑、硅類粘接劑、氨基甲酸酯類粘接劑、聚乙烯醇縮丁醛粘接劑(PVB)、乙烯—醋酸乙烯類粘接劑(EVA)等、聚乙烯醚、飽和無定形聚酯、蜜胺樹脂等。這些粘合劑當(dāng)中,從透明性的觀點考慮,優(yōu)選丙烯酸類粘合劑。
丙烯酸類粘合劑例如由以丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯等作為主體的樹脂構(gòu)成。另外,對于粘合劑,也可以根據(jù)需要,例如將金屬絡(luò)合物類、異氰酸酯類、環(huán)氧類的交聯(lián)劑的一種或兩種以上作為硬化劑與所述的粘合性樹脂一起混合使用。
波長選擇吸收層中的近紅外線吸收色素的量相對于樹脂優(yōu)選1質(zhì)量%以上10質(zhì)量%以下。在樹脂中的近紅外線吸收色素的量較少的情況下,為了實現(xiàn)所需的近紅外線吸收能力,就需要增大波長選擇吸收層的涂敷量,與之相伴地為進行充分的干燥就需要高溫及/或長時間,容易引起色素的劣化或基材的平面性不良。相反,在樹脂中的近紅外線吸收色素的量較多的情況下,色素間的相互作用變強,即使減少了殘留溶劑,也容易引起色素的經(jīng)時的變性。
本發(fā)明中,由單層的層構(gòu)成形成的波長選擇吸收層是將含有有機溶劑、樹脂、芳香族類二亞氨鎓類色素(a)、卟啉類色素或氮雜卟啉類色素(b)的涂布液A涂布于透明基材上,將其干燥而形成的。另外,由多層的層構(gòu)成形成的波長選擇吸收層包括近紅外線吸收層,它是將含有有機溶劑、樹脂及芳香族二亞氨鎓類色素(a)的涂布液B涂布于透明基材上,將其干燥而形成的;氖截斷層,它是在該近紅外線吸收層的緊上方,涂布含有有機溶劑及樹脂、卟啉類色素或氮雜卟啉類色素(b)的涂布液C,將其干燥而形成的。
此時,所述涂布液A或B中最好含有表面活性劑。另外,雖然在涂布液C中也可以含有表面活性劑,但是在作為樹脂使用粘合劑的情況下,也可以不含有表面活性劑。
通過在波長選擇吸收層的形成中所用的涂布液中含有表面活性劑,就可以改善波長選擇吸收層的涂敷外觀,特別是可以改善由微小的氣泡造成的脫落、由異物等的附著造成的凹陷、干燥工序中的蹦濺。另外,波長選擇吸收層(涂布層)中的表面活性劑會因涂布層的干燥時的加熱處理而向表面滲出。其結(jié)果是,可以對涂布層的表面賦予滑動性。此外,即使不在波長選擇吸收層或/及相反面中含有成為透明性的惡化原因的粒子來形成表面凹凸,處理性變得良好,更容易卷繞為卷筒狀。
本發(fā)明中,表面活性劑的HLB為2以上12以下是十分重要的。HLB的下限值優(yōu)選3,特別優(yōu)選4。另一方面,HLB的上限值優(yōu)選11,特別優(yōu)選10。在HLB低的情況下,因表面活性能力的不足,流平性就會不足。相反,在HLB高的情況下,不僅滑動性不足,而且波長選擇吸收層容易吸收水分,使得二亞氨鎓類色素的經(jīng)時穩(wěn)定性變得不良。
而且,所謂HLB是美國的Atlas Powder公司的W.C.Griffin命名的Hydorophil Lyophile Balance,是將表面活性劑的分子中所含的親水基與親油基的平衡作為特性值指標(biāo)化了的值,該值越低,則親油性越高,相反,該值越高則親水性越高。
表面活性劑的含量相對于構(gòu)成波長選擇吸收層的樹脂在0.01質(zhì)量%以上2質(zhì)量%以下是重要的。在表面活性劑的含量較少的情況下,涂敷外觀的提高或賦予滑動性的效果不足,相反,在較多的情況下,波長選擇吸收層容易吸收水分,促進色素的劣化。
表面活性劑可以恰當(dāng)?shù)厥褂藐栯x子類、陰離子類、非離子類等公知的材料,從與近紅外線吸收色素的劣化等問題考慮,優(yōu)選不具有極性基的非離子類,更優(yōu)選表面活性能力優(yōu)良的硅類或氟類表面活性劑。
作為硅類表面活性劑,可以舉出二甲基硅、氨基硅烷、丙烯酸硅烷、乙烯基芐基硅烷、乙烯基芐基氨基硅烷、縮水甘油硅烷、巰基硅烷、二甲基硅烷、聚二甲基硅氧烷、聚烷氧基硅氧烷、氫化二烯改性聚硅氧烷、乙烯基改性硅氧烷、羥基改性硅氧烷、氨基改性硅氧烷、羧基改性硅氧烷、鹵化改性硅氧烷、環(huán)氧基改性硅氧烷、甲基丙烯酰氧基改性硅氧烷、巰基改性硅氧烷、氟改性硅氧烷、烷基改性硅氧烷、苯基改性硅氧烷、烯化氧改性硅氧烷等。
作為氟類表面活性劑,可以舉出四氟化乙烯、全氟烷基銨鹽、全氟烷基磺酸酰胺、全氟烷基磺酸鈉、全氟烷基鉀鹽、全氟烷基羧酸鹽、全氟烷基磺酸鹽、全氟烷基環(huán)氧乙烷加成物、全氟烷基三甲基銨鹽、全氟烷基氨基磺酸鹽、全氟烷基磷酸酯、全氟烷基烷基化合物、全氟烷基烷基甜菜堿、全氟烷基鹵化物等。
本發(fā)明中,波長選擇吸收層是將含有樹脂、近紅外線吸收色素、表面活性劑的涂布液在透明基材上涂布·干燥而層疊的,該涂布液從涂敷性的觀點考慮,需要利用有機溶劑稀釋。
作為該有機溶劑,可以例示出(1)甲醇、乙醇、正丙醇、異丙醇、正丁醇、十三醇、環(huán)己醇、2-甲基環(huán)己醇等醇類;(2)乙二醇、二甘醇、三甘醇、聚乙二醇、丙二醇、一縮二丙二醇、甘油等二醇類;(3)乙二醇單甲醚、乙二醇單亞乙醚、乙二醇單丁醚、二甘醇單甲醚、二甘醇單乙醚、二甘醇丁醚、乙二醇單甲醚乙酸酯、乙二醇單乙基乙酸酯、乙二醇單丁基乙酸酯、二甘醇單甲基乙酸酯、二甘醇單乙基乙酸酯、二甘醇單丁基乙酸酯等二醇醚類;(4)乙酸乙酯、乙酸亞異丙酯、乙酸正丁酯等酯類;(5)丙酮、甲基乙基酮、甲基異丁基酮、環(huán)己酮、環(huán)戊酮、異佛爾酮、二丙酮醇等酮類,可以將它們單獨使用,或者將兩種以上混合使用。
最好相對于涂布液中所使用的全部有機溶劑,含有30質(zhì)量%以上80質(zhì)量%以下的在色素的溶解性方面優(yōu)良的酮類,其他的有機溶劑最好考慮流平性、干燥性而選定。另外,有機溶劑的沸點優(yōu)選60℃以上180℃以下。在沸點低的情況下,涂敷中涂布液的固形成分濃度發(fā)生變化,涂敷厚度難以穩(wěn)定化。相反,在沸點高的情況下,殘存于涂膜中的有機溶劑量增加,經(jīng)時穩(wěn)定性變得不良。
作為將近紅外線吸收色素及樹脂溶解或分散于有機溶劑中的方法,可以舉出加溫下的攪拌、分散及粉碎的方法。通過進行加溫,可以提高色素及樹脂的溶解性,可以防止由未溶解物等造成的對涂敷外觀的不良影響。另外,通過進行分散及粉碎,將樹脂及色素以0.3μm以下的微粒狀態(tài)分散于涂布液中,就可以形成透明性優(yōu)良的層。作為分散機及粉碎機,可以使用公知的機器,具體來說,可以舉出球磨機、砂磨機、臥式粉碎機(アトライタ一)、輥碾機、攪拌器(agitator)、膠體磨、超聲波均化器、均相混合機、珠磨機、濕式氣流粉碎機、涂料振蕩器、蝶形攪拌機、行星式攪拌機、亨舍爾攪拌機等。
在涂布液中存在灰塵或1μm以上的未溶解物的情況下,由于涂布后的外觀變得不良,因此在進行涂布前,需要用過濾器等除去。作為過濾器,可以恰當(dāng)?shù)厥褂酶鞣N過濾器,然而優(yōu)選使用除去99%以上的1μm的大小的灰塵或未溶解物的過濾器。在涂布了含有1μm以上的灰塵或未溶解物的涂布液而將其干燥的情況下,在其周圍會產(chǎn)生凹陷等,有時會形成100μm以上1000μm以下的尺寸的缺陷。
涂布液中所含的樹脂及色素等固形成分濃度優(yōu)選設(shè)為10質(zhì)量%以上30質(zhì)量%以下。在固形成分濃度低的情況下,不僅在涂布后的干燥中需要花費的時間多,生產(chǎn)性變差,而且殘存于涂膜中的溶劑量增加,經(jīng)時穩(wěn)定性變得不良。相反,在固形成分濃度高的情況下,涂布液的粘度變高,流平性不足,使得涂敷外觀變得不良。從涂敷外觀的方面考慮,最好將涂布液的粘度調(diào)整為10cps以上300cps以下,最好將固形成分濃度、有機溶劑等調(diào)整為達到該范圍。
本發(fā)明中,作為將波長選擇吸收層涂布于透明基材上的方法,可以恰當(dāng)?shù)厥褂冒及嬗∷⑼扛卜绞?、舔涂方式、浸漬方式、噴涂方式、幕簾式涂覆方式、氣刀涂覆方式、刮板涂覆方式、逆輥涂覆方式、棒涂覆方式、lip-coat涂覆方式等通常所用的方法。它們當(dāng)中,優(yōu)選可以均勻地涂布的凹版印刷涂覆方式,特別優(yōu)選反轉(zhuǎn)凹版印刷方式。另外,凹版的直徑優(yōu)選80mm以下。在直徑較大的情況下,在流動方向中產(chǎn)生起伏條紋的頻率會增加。
波長選擇吸收層的干燥后的涂布量沒有特別限定,然而下限優(yōu)選1g/m2,更優(yōu)選3g/m2,上限優(yōu)選50g/m2,更優(yōu)選30g/m2。在干燥后的涂布量較少的情況下,近紅外線的吸收能力容易變得不足。當(dāng)為此而增加樹脂中的近紅外線吸收色素的存在量時,則存在于表面及固定層的界面上的色素量變多,容易受到外部氣體或固定層的樹脂的影響。其結(jié)果是,容易引起色素的劣化等,經(jīng)時穩(wěn)定性變得不良。相反,在干燥后的涂布量較多的情況下,雖然近紅外線的吸收能力很充分,但是可見光區(qū)域中的透明性降低,顯示器的亮度降低。當(dāng)為此而減少樹脂中的近紅外線吸收色素的存在量時,則雖然可以調(diào)節(jié)光學(xué)特性,但是干燥容易變得不充分。其結(jié)果是,色素的經(jīng)時穩(wěn)定性因涂膜中的殘留溶劑而變得不良。另一方面,在充分地進行干燥的情況下,基材的平面性變得不良。
作為將涂布液在透明基材上涂布、干燥的方法,可以舉出公知的熱風(fēng)干燥、紅外線加熱器等,然而優(yōu)選干燥速度快的熱風(fēng)干燥。
在涂布后的初期的等速干燥的階段,最好在20℃以上80℃以下,使用2m/秒~30m/秒的熱風(fēng)來干燥。在高強度地進行初期干燥(熱風(fēng)溫度高,熱風(fēng)的風(fēng)量大)的情況下,容易產(chǎn)生來源于氣泡的微小的涂層脫落、微小的蹦濺、裂縫等涂膜的微小的缺陷。相反,在使初期干燥較弱(熱風(fēng)溫度低,熱風(fēng)的風(fēng)量小)的情況下,雖然外觀變得良好,但是花費很多干燥時間,在成本方面有問題。在涂布液中未添加表面活性劑的情況下,容易產(chǎn)生所述的微小的缺陷,需要大大地減弱初期干燥。
在減速干燥的工序中,需要設(shè)為比初期干燥更高的溫度,減少涂膜中的溶劑,優(yōu)選的溫度為120℃以上180℃以下。特別優(yōu)選的下限值為140℃,上限值為170℃。在溫度較低的情況下,難以減少涂膜中的溶劑,成為殘留溶劑,使得色素的經(jīng)時的穩(wěn)定性變得不足。相反,在設(shè)為高溫的情況下,不僅基材的平面性因熱褶皺而變得不良,而且近紅外線吸收色素因熱而劣化。另外,作為通過時間,優(yōu)選5秒以上180秒以下。在時間較短的情況下,涂膜中殘留的溶劑變多,經(jīng)時穩(wěn)定性變得不良,相反,在時間較長的情況下,不僅生產(chǎn)性變得不良,而且在基材中產(chǎn)生熱褶皺,平面性變得不良。從生產(chǎn)性與平面性的觀點考慮,通過時間的上限特別優(yōu)選設(shè)為30秒。
在干燥的最終階段,最好將熱風(fēng)溫度設(shè)為樹脂的玻璃化溫度以下,以平穩(wěn)的狀態(tài)將基材的實際溫度變?yōu)闃渲牟AЩ瘻囟纫韵?。在仍保持高溫地取出干燥爐的情況下,在涂敷面與輥表面接觸之時滑動會變得不良,不僅有產(chǎn)生損傷等情況,而且會有產(chǎn)生卷曲的情況。
(波長選擇吸收濾光器)本發(fā)明中,所謂波長選擇吸收濾光器是在波長800~1200nm及波長550~620nm處具有極大吸收的光學(xué)濾光器。該波長選擇吸收濾光器在波長800nm以上1200nm以下的近紅外區(qū)域中的透過率越低越好。具體來說,近紅外區(qū)域的透過率優(yōu)選20%以下,特別優(yōu)選10%以下。在透過率高的情況下,對從等離子體顯示器中射出的近紅外線的吸收不足,無法防止使用近紅外線遙控的電子機器的誤動作。
另外,可見區(qū)域的平均透過率最好高于近紅外區(qū)域的平均透過率,并且優(yōu)選在波長550nm以上620nm以下,更優(yōu)選在波長570nm~600nm中,具有陡峭的吸收。具體來說,所述的波長范圍內(nèi)的最大吸收波長下的透過率優(yōu)選40%以下,特別優(yōu)選30%以下。在該區(qū)域中的透過率高的情況下,將難以獲得將從等離子體顯示器中射出的氖光吸收,使紅色的發(fā)色良好的效果。另外,在該區(qū)域的吸收很寬的情況下,由于可見光區(qū)域的整體的透過率降低,因此會有等離子體顯示器的亮度降低的傾向。除去波長550nm以上620nm以下的可見光區(qū)域的透過率越高越好,優(yōu)選50%以上,特別優(yōu)選60%以上。在透過率低的情況下,會妨礙顯示器的發(fā)色,形成亮度低的影像。
透過率的調(diào)整可以利用波長選擇吸收層的涂布量、每單位面積的近紅外線吸收色素的存在量來變更。
作為波長選擇吸收濾光器的色調(diào),當(dāng)用Lab色度圖來表現(xiàn)時,a值優(yōu)選-10.0~+10.0,b值優(yōu)選-10.0~+10.0。如果是該范圍,則即使是在設(shè)于等離子體顯示器的前面的情況下,也會成為自然色,因而優(yōu)選。
作為調(diào)整色調(diào)的方法,可以利用波長選擇吸收層的涂布量、每單位面積的近紅外線吸收色素的存在量以及其他的色素的混合或干燥條件的最佳化來實現(xiàn)。而且,在后述的波長選擇吸收濾光器的前面或背面存在被著色了的粘合層或其他的光學(xué)濾光器的情況下,最好也包括它地將波長選擇吸收濾光器的色調(diào)調(diào)整為自然色。
作為波長選擇吸收層的涂敷外觀,必須不能存在最大直徑為300μm以上,更優(yōu)選100μm的尺寸的缺陷。當(dāng)設(shè)于等離子體顯示器的前面時,300μm以上的缺陷就會變?yōu)榱咙c那樣,缺陷被明顯化。另外,涂敷層的薄的條紋、不均等在顯示器前面也被明顯化,從而成為問題。
波長選擇吸收濾光器最好即使是在高溫、高濕度下長時間放置,近紅外線的透過率、可見光的透過率也不會變化。在高溫、高濕度下的經(jīng)時穩(wěn)定性不良的情況下,不僅顯示器的影像的色調(diào)發(fā)生變化,而且還會有本發(fā)明的防止使用了近紅外線遙控的電子機器的誤動作的效果消失的情況。
通過使以雙(三氟甲烷磺?;?亞氨酸作為平衡離子的芳香族二亞氨鎓類色素(a)與卟啉類色素或氮雜卟啉類色素(b)混合存在,經(jīng)時穩(wěn)定性就會變得良好,然而除此以外,通過控制涂布液中所用的有機溶劑的種類、涂布層的厚度、干燥條件來減少波長選擇吸收層中的殘留溶劑量,或者通過調(diào)整樹脂中的色素的含量,也可以使之更為良好。
另外,如前所述,使用由如下的多層的構(gòu)成形成的波長選擇吸收層,即,在透明基材上依次形成含有樹脂及以雙(三氟甲烷磺?;?亞氨酸作為平衡離子的芳香族二亞氨鎓類色素(a)的近紅外線吸收層、含有樹脂及卟啉類色素或氮雜卟啉類色素(b)的氖截斷層而成,則從經(jīng)時穩(wěn)定性的觀點考慮,是優(yōu)選的實施方式。
另外,波長選擇吸收層的殘留溶劑的量越少越好,然而優(yōu)選設(shè)為3質(zhì)量%以下。如果達到3質(zhì)量%以下,則實質(zhì)上在經(jīng)時穩(wěn)定性中沒有差別。但是,當(dāng)為了進一步降低殘留溶劑量,例如將干燥設(shè)為過為嚴(yán)酷的條件時,則會產(chǎn)生濾光器的平面性變得不良等弊病,在減壓干燥之類的方法中,生產(chǎn)性會降低。
本發(fā)明中,出于阻擋從顯示器中射出的有害的電磁波的目的,也可以在與紅外線吸收層相同的面或相反的面上,直接或借助粘合劑設(shè)置導(dǎo)電層。該導(dǎo)電層無論是使用金屬網(wǎng)還是導(dǎo)電薄膜的哪種都可以,在使用了金屬網(wǎng)的情況下,需要具有開口率在50%以上的金屬網(wǎng)導(dǎo)電層。如果金屬網(wǎng)的開口率低,則雖然電磁波屏蔽性變得良好,但是會有光線透過率降低的問題。由此,為了獲得良好的光線透過率,開口率需要達到50%以上。作為本發(fā)明中所用的金屬網(wǎng),也可以使用對導(dǎo)電性高的金屬箔實施蝕刻處理而制成網(wǎng)狀的材料;使用了金屬纖維的織物狀的網(wǎng);在高分子纖維的表面使用鍍膜等手法附著了金屬的纖維。該電磁波吸收層中所用的金屬只要是導(dǎo)電性高、穩(wěn)定性良好,則無論是何種金屬都可以,沒有特別限定,然而從加工性、成本等觀點考慮,優(yōu)選銅、鎳、鎢等。
另外,在使用了導(dǎo)電薄膜的情況下,透明導(dǎo)電層無論是何種導(dǎo)電膜都可以,然而優(yōu)選金屬氧化物。這樣,就可以獲得更高可見光線透過率。另外,本發(fā)明中,在想提高透明導(dǎo)電層的電導(dǎo)率的情況下,優(yōu)選金屬氧化物/金屬/金屬氧化物的三層以上的重復(fù)構(gòu)造。通過將金屬多層化,就可以在維持較高的可見光線透過率的同時,獲得導(dǎo)電性。本發(fā)明中所用的金屬氧化物只要具有導(dǎo)電性和可見光線透過性,則無論是何種金屬氧化物都可以。作為一個例子,有氧化錫、銦氧化物、銦錫氧化物、氧化鋅、氧化鈦、氧化鉍等。以上只是一個例子,并非特別限定。另外,從導(dǎo)電性的觀點考慮,本發(fā)明中所用的金屬層優(yōu)選金、銀及含有它們的化合物。
另外,在將導(dǎo)電層多層化的情況下,例如在重復(fù)層數(shù)為三層的情況下,銀層的厚度優(yōu)選50~200,更優(yōu)選50~100。在膜厚比之更厚的情況下,光線透過率降低,在更薄的情況下,電阻值就會上升。另外,作為金屬氧化物層的厚度,優(yōu)選100~1000,更優(yōu)選100~500。在比該厚度更厚的情況下,就會著色而使色調(diào)改變,在更薄的情況下,電阻值就會上升。另外,在進行三層以上的多層化的情況下,例如在像金屬氧化物/銀/金屬氧化物/銀/金屬氧化物那樣設(shè)為五層的情況下,中心的金屬氧化物的厚度最好比除它以外的金屬氧化物層的厚度更大。通過如此設(shè)置,多層膜整體的光線透過率就會提高。
本發(fā)明中,也可以在波長選擇吸收濾光器的與波長選擇吸收層相同的面或相反的面上,直接或借助粘合劑設(shè)置防反射層、抗眩光層。另外,在由多層的層構(gòu)成形成的波長選擇吸收層中,也可以在氖截斷層中使用粘合性樹脂,對氖截斷層賦予粘合層的功能,而貼合在玻璃板、樹脂薄片上,還可以直接貼合在顯示器上。另外,也可以在單層的波長選擇吸收層的表面形成粘合劑層。
本發(fā)明的波長選擇吸收濾光器中,出于提高耐光性的目的,也可以設(shè)置具有紫外線吸收能力的層。為了賦予紫外線吸收能力,只要在波長選擇吸收層、透明基材、粘合劑層、防反射層、抗眩光層的任意層中添加紫外線吸收劑即可。紫外線吸收劑可以使用有機類防紫外線劑、無機類防紫外線劑等公知的材料。
實施例下面,給出本發(fā)明的實施例及比較例。另外,本發(fā)明中所用的特性值的測定方法及效果的評價方法如下所示。
<涂布液的粘度>
將涂布液調(diào)節(jié)到20℃,使用東京計測儀器制的B型粘度計(BL),以轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速60rpm進行了測定。
<總光線透過率、濁度>
使用濁度儀(日本電色工業(yè)制,NDH2000),測定了總光線透過率及濁度。
<光線透過率>
使用分光光度計(日立制作所制,U-3500型),在波長1100nm~200nm的范圍中,向波長選擇吸收層側(cè)照射光,將室內(nèi)的空氣作為透過率的參照進行了測定。
<色調(diào)>
使用色差計(日本電色工業(yè)制,ZE-2000),向波長選擇吸收層側(cè)照射光,作為標(biāo)準(zhǔn)光采用C光源,以2度視場角測定了Lab色度圖的a值、b值。
<經(jīng)時穩(wěn)定性>
在溫度80℃、濕度95%的氣氛中放置了48小時后,測定了所述的透過率、色調(diào)。作為色調(diào)的變化量,利用下式1求出了ΔE。而且,ΔE的值越小,表示色調(diào)的變化越少。
ΔE=√((處理前a值-處理后a值)2+(處理前b值-處理后b值)2)…(1)此外,透過率的經(jīng)時處理前后的變化量ΔT是利用下式2求得的。ΔT值越小,表示變化量越少。
變化量(%)=(|處理后的透過率-處理前的透過率|/處理前的透過率)×100…(2)<涂膜的外觀>
(1)微小缺陷將形成波長選擇吸收層后的濾光器放置于白色薄膜上,在3個波長的熒光燈下目視觀察,進行了下述的評價。而且,微小缺陷是計測每100m2面積的300μm以上的大小的缺陷的個數(shù),依照以下的判斷基準(zhǔn)進行了評級。
◎微小缺陷小于1個○微小缺陷在1個以上而小于5個△微小缺陷在5個以上而小于10個×微小缺陷在10個以上(2)涂敷不良對于涂敷斑點、條紋等涂敷不良的有無,是將波長選擇吸收濾光器放置于白色薄膜上,在3個波長的熒光燈下目視觀察波長選擇吸收層面,依照以下的判斷基準(zhǔn)進行了評級。
◎即使在移動波長選擇吸收濾光器的同時進行觀察,也無法看到涂敷不良○當(dāng)在移動波長選擇吸收濾光器的同時進行觀察時,發(fā)現(xiàn)少許涂敷不良△當(dāng)在移動波長選擇吸收濾光器的同時進行觀察時,發(fā)現(xiàn)涂敷不良×即使在使波長選擇吸收濾光器靜止的狀態(tài)下,也可發(fā)現(xiàn)涂敷不良<密接性>
利用依照了JIS K 5400的8.5.1的規(guī)定的試驗方法測定了密接性。具體來說,從層疊波長選擇吸收層的一側(cè)使用間隙間隔為2mm的刀架導(dǎo)軌施加100個格子狀的切割傷痕,將玻璃紙粘接膠帶(Nichiban公司制「405號」,24mm寬)貼附在格子狀的切割傷痕面上,在用丙烯酸板(住友化學(xué)公司制「sumipex」)摩擦而使之完全地附著后,利用目視對垂直地進行拉剝時的狀態(tài)進行了觀察。
○無剝離的格子△雖然存在剝離的格子,但是剝離的格子小于10個×10個以上的格子剝離實施例1
(基材的制作)將固有粘度為0.62dl/g的聚對苯二甲酸乙二醇酯樹脂投入雙軸螺桿擠出機,從T形模中以290℃熔融擠出,在冷卻旋轉(zhuǎn)金屬輥上,在施加靜電的同時將其密接固化,得到了未拉伸薄片。
然后,將該未拉伸薄片用輥壓拉伸機加熱到90℃,以3.5倍進行了縱向拉伸后,在所述縱向拉伸薄膜的兩面涂布下述涂布液A,使得在縱向拉伸薄膜上干燥后的涂布量達到0.5g/m2,使之在風(fēng)速10m/秒、120℃的熱風(fēng)下通過20秒,形成了中間涂布層。繼而,在拉幅機中加熱為140℃,進行了3.7倍橫向拉伸后,在235℃下沿寬度(橫向)方向?qū)⑵渌沙?%的同時進行熱處理,得到了在兩面具有中間涂布層的雙軸拉伸聚對苯二甲酸乙二醇酯薄膜。所得的薄膜厚度為100μm,總光線透過率為90.2%,濁度為0.5%。
(中間涂布層用涂布液A的組成)·離子交換水 50.0質(zhì)量%·異丙醇 28.9質(zhì)量%·丙烯酸—蜜胺樹脂 10.0質(zhì)量%(日本Carbide工業(yè)(株)制,A-08,固形成分濃度46質(zhì)量%)·聚酯類樹脂 10.0質(zhì)量%(東洋紡織制,バイロナ-ルMD-1250,固形成分濃度30質(zhì)量%)·聚甲基丙烯酸甲基類交聯(lián)物粒子 1.0質(zhì)量%(日本催化劑制,エポスタ-MA1001)·硅類表面活性劑 0.1質(zhì)量%(Dowconing制,ペインタツド32)(波長選擇吸收層用的涂布液B的調(diào)制)以下述的質(zhì)量比,將甲苯、甲基乙基酮、樹脂混合,在加溫下攪拌,將樹脂溶解后,添加色素及表面活性劑,攪拌30分鐘以上。然后,用標(biāo)稱過濾精度為1μm的過濾器將未溶解物除去,調(diào)制了涂布液B。
·甲苯 39.995質(zhì)量%·甲基乙基酮 40.000質(zhì)量%·丙烯酸類樹脂 18.776質(zhì)量%
(三菱Rayon制,BR-80,Tg=105℃)·芳香族類二亞氨鎓類色素 0.695質(zhì)量%(日本Carlit制CIR1085,平衡離子雙(三氟甲烷磺?;?亞氨酸)·酞菁類色素 0.357質(zhì)量%(日本催化劑制,IR-10A)·氮雜卟啉類色素 0.118質(zhì)量%(山田化成制,TAP-2)·硅類表面活性劑 0.059質(zhì)量%(Dowconing制,ペインタツド57,HLB=6.7)(波長選擇吸收濾光器的制作)將所述的涂布液B(固形成分濃度20質(zhì)量%,粘度40cps)使用直徑為60cm的斜線凹版反向地涂敷在所述的中間涂布層的一方,使得干燥后的950nm的透過率達到4.3%(以干燥后的涂布量表示為8.0g/m2),在40℃、5m/秒的熱風(fēng)下使之通過20秒,在150℃、20m/秒的熱風(fēng)下使之通過20秒,繼而在90℃、20m/秒的熱風(fēng)下使之通過10秒,將其干燥,得到了波長選擇吸收濾光器。而且,波長選擇吸收層中的芳香族二亞氨鎓類色素(a)與氮雜卟啉類色素(b)的質(zhì)量比為(a)/(b)=100/17。
所得的波長選擇吸收濾光器在近紅外區(qū)域的吸收強,可見光區(qū)域中的透過率高,另外在590nm附近具有陡峭的吸收。另外,經(jīng)時穩(wěn)定性或涂敷外觀也良好。
將波長選擇吸收層中所用的色素的種類表示于表1中,將所得的波長選擇吸收濾光器的物性表示于表2及表3中。
實施例2除了使用了下述的涂布液C以外,與實施例1相同地得到了波長選擇吸收濾光器。而且,波長選擇吸收層中的芳香族二亞氨鎓類色素(a)與氮雜卟啉類色素(b)的質(zhì)量比為(a)/(b)=100/17。
(波長選擇吸收層用的涂布液C的調(diào)制)以下述的質(zhì)量比,將甲苯、環(huán)戊酮、樹脂混合,在加溫下攪拌,將樹脂溶解后,添加色素及表面活性劑,攪拌30分鐘以上。然后,用標(biāo)稱過濾精度為1μm的過濾器將未溶解物除去,調(diào)制了涂布液C。
·甲苯 40.088質(zhì)量%·環(huán)己酮 40.088質(zhì)量%·具有芴骨架的共聚聚酯樹脂 18.776質(zhì)量%(Canebo制,O-PET,Tg=150℃)·芳香族類二亞氨鎓類色素 0.695質(zhì)量%(日本Carlit制CIR1085,平衡離子雙(三氟甲烷磺?;?亞氨酸)·酞菁類色素 0.176質(zhì)量%(日本催化劑制,IR-12)·氮雜卟啉類色素 0.118質(zhì)量%(山田化成制,TAP-2)·硅類表面活性劑 0.059質(zhì)量%(Dowconing制,ペインタツド57,HLB=6.7)所得的波長選擇吸收濾光器與實施例1相同,近紅外區(qū)域的吸收強,可見光區(qū)域中的透過率高,另外在590nm附近具有陡峭的吸收。另外,經(jīng)時穩(wěn)定性或涂敷外觀也良好。但是,與基材的密接性略為不良。
將波長選擇吸收層中所用的色素的種類表示于表1中,將所得的波長選擇吸收濾光器的物性表示于表2及表3中。
比較例1除了使用了下述的涂布液D以外,與實施例1相同地得到了波長選擇吸收濾光器。
(波長選擇吸收層用的涂布液D的調(diào)制)以下述的質(zhì)量比,將甲苯、甲基乙基酮、樹脂混合,在加溫下攪拌,將樹脂溶解后,添加色素及表面活性劑,攪拌30分鐘以上。然后,用標(biāo)稱過濾精度為1μm的過濾器將未溶解物除去,制成了涂布液D。
·甲苯 39.998質(zhì)量%·甲基乙基酮 39.998質(zhì)量%·丙烯酸類樹脂 18.825質(zhì)量%(三菱Rayon制,BR-80)·芳香族類二亞氨鎓類色素 0.697質(zhì)量%(日本Carlit制,CIR1085,平衡離子雙(三氟甲烷磺?;?亞氨酸)·酞菁類色素 0.358質(zhì)量%(日本催化劑制,IR-10A)·squarilium類色素 0.065質(zhì)量%(協(xié)和發(fā)酵制,SD184)·硅類表面活性劑 0.059質(zhì)量%(Dowconing制,ペインタツド57,HLB=6.7)所得的波長選擇吸收濾光器與實施例1相同,近紅外區(qū)域的吸收強,可見光區(qū)域中的透過率高,另外在590nm附近具有陡峭的吸收。但是,經(jīng)時穩(wěn)定性不良。
將波長選擇吸收層中所用的色素的種類表示于表1中,將所得的波長選擇吸收濾光器的物性表示于表2及表3中。
比較例2除了使用了下述的涂布液E以外,與實施例1相同地得到了波長選擇吸收濾光器。而且,波長選擇吸收層中的芳香族二亞氨鎓類色素(a)與氮雜卟啉類色素(b)的質(zhì)量比為(a)/(b)=100/19。
(波長選擇吸收層用的涂布液E的調(diào)制)以下述的質(zhì)量比,將甲苯、甲基乙基酮、樹脂混合,在加溫下攪拌,將樹脂溶解后,添加色素及表面活性劑,攪拌30分鐘以上。然后,用標(biāo)稱過濾精度為1μm的過濾器將未溶解物除去,制成了涂布液E。
·甲苯 40.002質(zhì)量%·甲基乙基酮 40.002質(zhì)量%·丙烯酸類樹脂 18.839質(zhì)量%(三菱Rayon制,BR-80)·芳香族類二亞氨鎓類色素 0.622質(zhì)量%(日本催化劑制IRG022,平衡離子六氟銻酸)·酞菁類色素 0.358質(zhì)量%(日本催化劑制,IR-10A)·氮雜卟啉類色素 0.118質(zhì)量%(山田化成制,TAP-2)
·硅類表面活性劑 0.059質(zhì)量%(Dowconing制,ペインタツド57,HLB=6.7)所得的波長選擇吸收濾光器與實施例1相同,近紅外區(qū)域的吸收強,可見光區(qū)域中的透過率高,另外在590nm附近具有陡峭的吸收。但是,經(jīng)時穩(wěn)定性不良。
將波長選擇吸收層中所用的色素的種類表示于表1中,將所得的波長選擇吸收濾光器的物性表示于表2及表3中。
實施例3(波長選擇吸收層中的近紅外線吸收層用的涂布液F的調(diào)制)以下述的質(zhì)量比,將甲苯、甲基乙基酮、樹脂混合,在加溫下攪拌,將樹脂溶解后,添加色素及表面活性劑,攪拌30分鐘以上。然后,用標(biāo)稱過濾精度為1μm的過濾器將未溶解物除去,調(diào)制了涂布液F。
·甲苯 40.056質(zhì)量%·甲基乙基酮 40.057質(zhì)量%·丙烯酸類樹脂 18.776質(zhì)量%(三菱Rayon制,BR-80,Tg=105℃)·芳香族類二亞氨鎓類色素 0.695質(zhì)量%(日本Carlit制,CIR1085,平衡離子雙(三氟甲烷磺?;?亞氨酸)·酞菁類色素 0.357質(zhì)量%(日本催化劑制,IR-10A)·硅類表面活性劑 0.059質(zhì)量%(Dowconing制,ペインタツド57,HLB=6.7)(波長選擇吸收層中的氖截斷層用的涂布液G的調(diào)制)以下述的質(zhì)量比混合后,攪拌30分鐘以上。然后,用標(biāo)稱過濾精度為1μm的過濾器將未溶解物除去,調(diào)制了涂布液G。
·甲基乙基酮 49.808質(zhì)量%·丙烯酸類粘合劑 49.847質(zhì)量%(總研化學(xué)制,SKダイン1435,固形成分30重量%)·氮雜卟啉類色素 0.045質(zhì)量%
(山田化成制,TAP-2)·硬化劑 0.150質(zhì)量%(總研化學(xué)制,L-45)·硬化劑 0.150質(zhì)量%(總研化學(xué)制,TD-75)(波長選擇吸收濾光器的制作)在與實施例1相同地得到的中間涂布層形成面上,使用直徑為60cm的斜線凹版反向地涂敷所述的涂布液F,使得干燥后的950nm的透過率達到4.3%(以干燥后的涂布量表示為8.0g/m2),在40℃、5m/秒的熱風(fēng)下使之通過20秒,在150℃、20m/秒的熱風(fēng)下使之通過20秒,繼而在90℃、20m/秒的熱風(fēng)下使之通過10秒,將其干燥,形成了近紅外線吸收層。然后,使用lip-coater將所述的涂布液G涂敷于近紅外線吸收層上,使得干燥后的涂敷量達到16g/m2,在40℃、5m/秒的熱風(fēng)下使之通過20秒,在150℃、20m/秒的熱風(fēng)下使之通過20秒,繼而在90℃、20m/秒的熱風(fēng)下使之通過10秒,將其干燥,形成了氖截斷層。即,得到了具有由近紅外線吸收層和氖截斷層兩層的構(gòu)成形成的波長選擇吸收層的波長選擇吸收濾光器。而且,波長選擇吸收層中的芳香族二亞氨鎓類色素(a)與氮雜卟啉類色素(b)的質(zhì)量比為(a)/(b)=100/17。
所得的波長選擇吸收濾光器在近紅外區(qū)域的吸收強,可見光區(qū)域中的透過率高,另外在590nm附近具有陡峭的吸收。另外,經(jīng)時穩(wěn)定性或涂敷外觀也良好。
將波長選擇吸收層中所用的色素的種類表示于表1中,將所得的波長選擇吸收濾光器的物性表示于表2及表3中。
本發(fā)明的波長選擇吸收濾光器由于近紅外區(qū)域及氖光區(qū)域的透過率低,可見光區(qū)域的透過率高,并且光學(xué)特性的經(jīng)時變化少,耐久性優(yōu)良,因此通過設(shè)于等離子體顯示器的前面,可以良好地穩(wěn)定地表現(xiàn)影像,并且,可以防止使用近紅外線遙控的精密機器的誤動作,對于工業(yè)領(lǐng)域有很大幫助。
權(quán)利要求
1.一種波長選擇吸收濾光器,是在透明基材上,層疊含有樹脂、近紅外線吸收色素(A)及色素(B)的單層或多層的波長選擇吸收層而成,并且在波長800~1200nm及波長550~620nm處具有極大吸收的波長選擇吸收濾光器,其特征是,所述近紅外線吸收色素(A)的一種為將雙(三氟甲烷磺?;?亞氨酸作為平衡離子的芳香族二亞氨鎓類色素(a),所述色素(B)的一種為卟啉類色素或氮雜卟啉類色素(b)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的波長選擇吸收濾光器,其特征是,多層的波長選擇吸收層是在透明基材上依次形成含有樹脂及近紅外線吸收色素(A)的近紅外線吸收層、含有樹脂及色素(B)的氖截斷層而成的。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的波長選擇吸收濾光器,其特征是,波長選擇吸收層相對于所述芳香族二亞氨鎓類色素(a)100質(zhì)量份,含有所述卟啉類色素或所述氮雜卟啉類色素(b)5~100質(zhì)量份(質(zhì)量比)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的波長選擇吸收濾光器,其特征是,構(gòu)成波長選擇吸收層的樹脂為丙烯酸類樹脂。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的波長選擇吸收濾光器,其特征是,單層的波長選擇吸收層是在所述透明基材上,涂布含有有機溶劑、樹脂、芳香族類二亞氨鎓類色素(a)、卟啉類色素或氮雜卟啉類色素(b)的涂布液A,將其干燥而形成的。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的波長選擇吸收濾光器,其特征是,多層的波長選擇吸收層包括近紅外線吸收層,它是在所述透明基材上,涂布含有有機溶劑、樹脂及芳香族二亞氨鎓類色素(a)的涂布液B,將其干燥而形成的;氖截斷層,它是在該近紅外線吸收層的緊上方,涂布含有有機溶劑及樹脂、卟啉類色素或氮雜卟啉類色素(b)的涂布液C,將其干燥而形成的。
7.根據(jù)權(quán)利要求5或6所述的波長選擇吸收濾光器,其特征是,涂布液A或B還含有HLB為2~12的表面活性劑。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的波長選擇吸收濾光器,其特征是,表面活性劑為硅類表面活性劑或氟類表面活性劑。
全文摘要
本發(fā)明提供一種波長選擇吸收濾光器。是對近紅外區(qū)域具有大而且寬的吸收,另外還吸收氖光,其他的可見光區(qū)域的光線透過率高的選擇吸收光學(xué)濾光器,光學(xué)特性的經(jīng)時變化少,耐久性優(yōu)良。本發(fā)明是在透明基材上,層疊含有樹脂、近紅外線吸收色素(A)及色素(B)的單層或多層的波長選擇吸收層而成,并且在波長800~1200nm及波長550~620nm具有極大吸收的波長選擇吸收濾光器,其特征是,所述近紅外線吸收色素(A)的一種為將雙(三氟甲烷磺酰基)亞氨酸作為平衡離子的芳香族二亞氨鎓類色素(a),所述色素(B)的一種為卟啉類色素或氮雜卟啉類色素(b)。
文檔編號C09B47/00GK101076746SQ20058004268
公開日2007年11月21日 申請日期2005年12月26日 優(yōu)先權(quán)日2004年12月28日
發(fā)明者森憲一, 吉見晃, 尾道晉哉, 澤崎真治, 森重地加男 申請人:東洋紡織株式會社