红外线屏蔽滤光片的制作方法

专利名称：红外线屏蔽滤光片的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种使用微粒制作而成的红外线屏蔽滤光片。
背景技术：
通常将波长在约380nrn以下的光线称为紫外线，将波长在约700nm 以上的光线称为红外线。
从太阳光发出的光线，其波长范围涉及约200nm 5^im的宽范围。该 光线也包含紫外线、红外线等可见光线以外的光线。另外，卤素灯或金属 卤灯之类的高亮度光源也能照射大量的紫外线或红外线。
紫外线容易对人体或各种物体造成晒黑或褪色、劣化等。另一方面， 红外线可转化为热能。
通常，窗玻璃等中所使用的玻璃不能完全吸收约320nm以上的紫外线 或5pm以下的红外线。因此，这样的玻璃容易透过来自太阳光的紫外线或 红外线。另外，灯的前方透镜等所使用的玻璃或塑料也不能完全阻断(cut) 紫外线或红外线。
与上述相关的公开有，在使CuCl和/或CuBr微粒析出的紫外线阻断 玻璃的表面具有红外线反射膜或红外线吸收膜的紫外线以及红外线阻断 玻璃(例如参照专利文献l)。
还公开了一种红外线阻断用透明组合物，其以选自氧化铟、氧化锡、 ITO、 ATO、镧化合物、铁、以及锰等的金属类中的微粒状金属氧化物作 为红外线吸收成分，其中微粒状金属氧化物的含有比例相对于聚乙烯醇縮 乙醛树脂为0.01 5质量％ (例如，参照专利文献2)。
专利文献1:特开平7 — 61835号公报
专利文献2:特开2005 — 126650号公报
但是上述的紫外线以及红外线阻断玻璃，要想阻断红外线，需要形成 多层膜，存在成本、耐热性(伴随着热膨胀的膜厚变化引起反射波长的变化)的课题。
另外，因为上述那样的金属氧化物是介电常数的实部为正的化合物， 所以，作为红外线吸收能力不够充分。

发明内容
本发明是鉴于所述状况而进行的，提供一种低成本且红外线屏蔽性能 优良的红外线屏蔽滤光片。
另外，本发明在上述的基础上，还提供一种具有高耐热性以及透明性 的红外线屏蔽滤光片。
用于完成上述课题的具体方法如下所述
(1) 一种红外线屏蔽滤光片，其以分散状态含有介电常数的实部为 负的微粒。
(2) 如(1)所述的红外线屏蔽滤光片，其中，所述微粒是金属微粒 和/或金属化合物微粒。
(3) 如(1)所述的红外线屏蔽滤光片，其中，所述微粒为合金微粒。
(4) 如(1)所述的红外线屏蔽滤光片，其中，所述微粒为银微粒或 具有银的合金微粒。
(5) 如(1)所述的红外线屏蔽滤光片，其中，所述微粒的当量球直
径在50nm以下。
(6) 如(1)所述的红外线屏蔽滤光片，其中，所述微粒为纵横尺寸 比(aspect ratio)在3以上的平板粒子或针状粒子。
(7) 如(1)所述的红外线屏蔽滤光片，其中，还含有粘合剂，且所 述微粒分散于粘合剂中。
(8) 如(1)所述的红外线屏蔽滤光片，其中，所述微粒为正三角形 或正六角形的平板微粒。
(9) 如(4)所述的红外线屏蔽滤光片，其中，所述微粒为纵横尺寸 比在1.0 1.5的三角平板粒子或纵横尺寸比在4.0 7.0的六角平板粒 子。
(10) 如(5)所述的红外线屏蔽滤光片，其中，所述当量球直径为5 30nm。(11) 如(7)所述的红外线屏蔽滤光片，其中，所述粘合剂的介电
常数为2 2.5。
(12) 如(7)所述的红外线屏蔽滤光片，其中，所述粘合剂为聚乙 烯吡咯烷酮。
根据本发明，可提供一种低成本，且红外线屏蔽性能优良的红外线屏 蔽滤光片。另外，根据本发明，在上述的基础上，还提供一种具有高耐热 性以及透明性的红外线屏蔽滤光片。
具体实施例方式
以下对本发明的红外线屏蔽滤光片进行详细说明。
本发明的红外线屏蔽滤光片以分散状态含有介电常数的实部为负的 微粒。本发明的红外线屏蔽滤光片，例如，能够以分散有介电常数的实部 为负的微粒的膜的形态(例如，将该膜设置于玻璃基板等的基板上的状态) 构成。
通过将该红外线屏蔽滤光片配置于红外线(以及根据情况还包括紫外 线)发光部的发光方向光路上的任意位置，能够吸收、阻断屏蔽红外线(以 及根据情况还包括紫外线)。
来自红外线(以及根据情况还包括紫外线)发光部的发光光谱可通过 光谱辐射亮度计SR—3 (卜7〕y社制)进行检出、测定。
介电常数的实部为负的微粒
本发明的红外线屏蔽滤光片至少含有一种介电常数的实部为负的微 粒(以下称为本发明相关的微粒)。作为介电常数的实部为负的微粒，可 以举出金属微粒、金属化合物微粒、复合粒子等的金属类微粒以及颜料等 的微粒。在本发明中，因为选择了介电常数的实部为负的微粒，因而红外 线、或红外线以及紫外线的吸收能力强，获得了优良的屏蔽效果。
在此，介电常数是表示在对物质外加电场时，物质中的原子作出何种 程度的响应的物理量。介电常数通常用复数张量来表示。复数介电常数的 实部是表示引起极化的难易程度的量。复数介电常数的虚部是表示介电消 耗程度的量。也就是说，若介电常数的实部为负，则光的吸收能力强，用 少量的微粒即可得到优良的光吸收能力，从而获得屏蔽功能。所述介电常数可使用由折射计测定的折射率的平方、或"Handbook of optical constans"、 或"Landolt-Boernstein Group3 Volumel5 Subvolume B"中所记载的文献值。
以下，对本发明相关的微粒进行详细说明。
<金属微粒>
作为金属微粒中的金属，没有特别的限定，可使用任何一种金属。金 属微粒也包括由2种以上的金属组合而成的复合粒子。该复合粒子可用作 合金微粒。
作为金属，特别优选将选自元素周期表长周期中(IUPAC1991)的第 4周期、第5周期、以及第6周期中的金属作为主成分含有的金属。另外， 金属优选含有选自第2 14族中的金属，较优选将选自第2族、第8族、 第9族、第10族、第11族、第12族、第13族、以及第14族中的金属 作为主成分的金属。在上述的这些金属中，作为金属微粒，更优选第4周 期、第5周期、或第6周期金属中的第2族、第10族、第11族、第12 族、或第14族金属的粒子。
作为所述金属微粒，优选的实例可以举出选自铜、银、金、钼、钯、 镍、锡、钴、铑、铱、铁、钌、锇、锰、钼、钨、铌、钽、钛、铋、锑、 铅、以及它们的合金中的至少一种。更优选的金属为铜、银、金、铂、钯、 镍、锡、钴、铑、铱以及它们的合金，进而优选的金属选自铜、银、金、 铂、锡以及它们的合金中的至少一种。特别优选银(银微粒)，作为银， 最优选胶体银。
<金属化合物微粒>
"金属化合物"是所述金属与金属以外的其它元素的化合物。作为金属 与其它元素的化合物，可以举出金属的氧化物、硫化物、硫酸盐、碳酸盐 等以及包含它们的复合粒子。作为金属化合物微粒，适合选用上述的粒子。
作为金属化合物的例子，有氧化铜(n)、硫化铁、硫化银、硫化铜
(II)、钛黑等。从色调和容易形成微粒的观点出发，金属化合物优选硫 化物的粒子，从色调、容易形成微粒和稳定性的观点出发，特别优选硫化 银。
<复合粒子>
复合粒子是金属之间、金属化合物之间、金属和金属化合物之间分别结合而形成了一个粒子的粒子。例如，可以举出粒子的内部和表面组成不 同的粒子、2种粒子合而为一的粒子(包括合金)等。另外，金属化合物 和金属分别可以是一种，也可以是2种以上。
所述金属微粒包括金属与金属的复合粒子。所述金属化合物微粒包括 金属与金属化合物的复合粒子、金属化合物与金属化合物的复合粒子。
复合粒子优选具有银的合金微粒。"具有银的合金微粒"包括银与其它 金属的合金、银与银化合物或银化合物以外的金属化合物的合金、银化合 物与银化合物以外的其它金属化合物的合金。它们也可作为合金微粒使 用。
作为金属与金属化合物的复合粒子的具体实例，适合举出银与硫化银 的复合粒子、银与氧化铜(II)的复合粒子等。
芯壳(core shell)粒子
本发明相关的微粒可以是芯'壳型复合粒子(芯壳粒子)。芯'壳型复 合粒子(芯壳粒子)是指用壳材料涂布芯材料的表面而形成的粒子。
作为构成芯，壳型复合粒子的壳材料，例如，可以举出选自Si、 Ge、 AlSb、 InP、 Ga、 As、 GaP、 ZnS、 ZnSe、 ZnTe、 CdS、 CdSe、 CdTe、 PbS、 PbSe、 PbTe、 Se、 Te、 CuCl、 CuBr、 Cul、 T1C1、 T旧r、 T1I或它们的固溶 体、以及含有90mol^以上的上述材料的固溶体中的至少一种的半导体、 或选自铜、银、金、铀、钯、镍、锡、钴、铑、铱、铁、钌、锇、锰、钼、 鹆、铌、钽、钛、铋、锑、铅、以及它们的合金中的至少一种的金属。
所述壳材料，为了使反射率降低，也适合作为折射率的调整剂来使用。
另外，作为优选的芯材料，可以举出选自铜、银、金、钯、镍、锡、 铋、锑、铅、以及它们的合金中的至少一种。
对于具有芯壳结构的复合粒子的制作方法，没有特别的限定，可以举 出下述代表性的方法。例如，
(1)在用公知的方法制作的金属微粒的表面，通过氧化、硫化等， 形成金属化合物的壳的方法。例如，使金属微粒在水等的分散介质中分散， 加入硫化钠、硫化氨等的硫化物的方法。通过该方法，粒子的表面可被硫 化，从而可形成芯壳粒子。
此时所使用的金属微粒可用气相法、液相法等公知的方法来制作。关于金属微粒的制作方法，例如记载于"超微粒技术和应用的最新动向II" (住^亍夕乂 y甘-于(株)、2002年发行)。
(2)在制作金属微粒的过程中，在芯表面连续地形成金属化合物的
壳的方法。例如，在金属盐溶液中添加还原剂，将部分金属离子还原,制作 金属微粒，然后加入硫化物，从而在所制作的金属微粒的周围形成金属硫 化物的方法。
金属微粒可使用市售品。另外，金属微粒也可通过金属离子的化学还 原法、非电解镀法、金属的蒸发法等制备。
就棒状的银微粒而言，是以球形银微粒作为种粒子，其中再加入银盐，
在CTAB (十六烷基三甲基溴化铵)等表面活性剂的存在下，通过使用抗 坏血酸等还原能力较弱的还原剂，可得到银棒或金属线。这在Advanced Materials 2002,14,80-82中有记载。另夕卜，Materials Chemistry and Physics 2004,84,197-204、 Advanced Functional Materials 2004,14,183-189中有同样 的记载。
另外，作为使用电分解的方法，可以举出Materials Letters 2001,49,91-95。通过照射微波而生成银棒的方法在Journal Of Materials Research 2004,19,469-473中有记载。作为并用反胶束和超声波的例子，可 以举出Journal Of Physical Chemistry B 2003，107，3679-3683。
关于金，同样在Journal Of Physical Chemistry B 1999,103、 3073-3077 以及Langmuir 1999,15,701-709、 Journal Of American Chemical Society 2002,124,14316-14317中也有记载。
棒状粒子的形成也可通过改良所述记载的方法(调整添加量、pH控 制)而实现。
本发明的金属微粒为了接近于无彩色，可通过组合各种各样种类的粒 子而得到。通过使粒子由球形或立方体形变换成平板状(六角形、三角形)、 棒状，得到了较高的渗透浓度，并且获得了优良的屏蔽性。
从对长波长侧的光的吸收效果好，提高红外线屏蔽效果的点出发，在 上述金属类微粒中，优选纵横尺寸比(粒子的长轴长/粒子的短轴长的比) 为3以上的粒子。其中，从能够控制吸收光谱，红外线或红外线以及紫外 线的吸收强，且屏蔽效果优良的点出发，纵横尺寸比优选为4 80，特别优选为10 60。
纵横尺寸比是指将金属类微粒的长轴长用短轴长除之后得到的值，是 100个金属类微粒的测定值的平均值。需要说明的是，粒子的投影面积是 通过测定电子显微镜照片上的面积，并且校正其摄影倍率而得到的。
上述中作为所述金属类微粒，其优选的形态可以举出六角形平板微 粒、三角形平板微粒、棒状金属微粒。
六角形平板微粒是平板形状为六角形的微粒。作为具体实例，平板粒 子的形状，例如可以举出正六角形、4个迭合等腰三角形层叠而成的六角 形等，其中，优选正六角形的金属类微粒，特别优选正六角形的金属微粒。
在此，"六角形状"是指当把通过下述方法制得的粒子看作是由X轴、 Y轴、Z轴构成的三轴径的长方体时，形成的角为六个的平板粒子形态。 也就是指当将粒子看作三轴径的长方体时，在某一轴的方向上持有厚度， 而在剩余2个轴形成的平面内角为六个的粒子的形态。
三角形平板微粒是平板形状为三角形的微粒。作为具体实例，可以举 出正三角形、直角三角形、等腰三角形等的粒子。其中，三角形平板微粒 优选正三角形的金属类微粒、特别优选正三角形的金属微粒。
在此，"三角形状"是指当把通过下述方法制得的粒子看作是由X轴、 Y轴、Z轴构成的三轴径的长方体时，形成的角为三个的平板粒子形态。 也就是指当将粒子看作是三轴径的长方体时，在某一轴的方向上持有厚 度，而在剩余2个轴形成的平面内角为3个的粒子。
棒状金属微粒是棒状的微粒，其可同时获得红外线屏蔽效果和紫外线 屏蔽效果。作为具体的实例，可以举出粒子本身的形状为针状、圆柱状、 长方体等的角柱状、橄榄球状、纤维状、或线圈(coil)状等的粒子。其 中，棒状金属微粒更优选针状、圆柱状、长方体等的角柱状、橄榄球状的 金属类微粒。
在此，"棒状"是指当把通过下述方法制得的粒子看作是由X轴、Y轴、 Z轴构成的三轴径的长方体时，形成细长的棒状形态。也就是指当将粒子看作三轴径的长方体时，排除了形成平板状的粒子、形成正侧面体的粒子 (例如，粒子本身的形状为圆球、立方体等的粒子)。
作为所述棒状金属微粒的粒度分布，优选粒子的分布近似于正态分
布，其数均粒径的粒度分布宽度D^/D"为1.2以上且不足20。在此，粒 径是以长轴长度L作为粒子直径的粒径。D^为接近于平均粒径的粒子的 90%所对应的粒子直径。D"为接近于平均粒径的粒子的10%所对应的粒 子直径。粒度分布的宽度从色调的观点出发，优选在2以上，且15以下， 更优选在4以上且10以下。若分布宽度不足1.2，则存在色调靠近于单色 的情况。若分布宽度在20以上，则存在由粗大粒子引起的散射而发生混 浊的情况。
还有，对于所述粒度分布宽度D90/010的测定，具体而言，是利用后 述的测定三轴径的方法，随机测定100个膜中的金属微粒，以所述长轴长 度L为粒子直径，将粒径分布近似于正态分布，以接近于平均粒径的粒子 数目计达到90%范围的粒子直径设为D，从平均粒径开始计粒子数量达 到10X范围的粒子直径设为D1、借此可求得D90/01、 《三轴径》
就本发明相关的金属类微粒而言，可将其看作长方体，使用下述的方 法测定其各尺寸。也就是说，设想一个正好可以收纳1个金属类微粒的三 轴径的长方体箱子。将该箱子的长度最长的边的长度设为长轴长度L，厚 度设为t，宽度设为b，借此来定义该金属微粒的尺寸。就该尺寸而言，具 有LA^t的关系，除了b和t相同的情况之外，将b和t中较大的一方定 义为宽度b。具体而言，首先，在平面上放置金属微粒，使其重心最低地 稳定静止在平面上。然后，用与平面成直角立起的2块平行的平板夹住金 属微粒，并保持该平板间隔为最短的位置的平板间隔。然后，用与保持所 述平板间隔的2块平板成直角，且与所述平面也成直角的2块平行的平行 板夹住金属类微粒，保持这2块平板的间隔。最后，平行于所述平面并与 金属粒子的最高位置接触地放置盖板。通过该方法可以形成由平面、2对 平板以及盖板所形成的长方体。
需要说明的是，线圈状或环状的粒子尺寸定义为，在该形状伸展的状 态下进行所述测定而得到的值。*长轴长度L
对于棒状金属微粒的情况而言，所述长轴长度L优选为10nm 1000nm，更优选为10nm 800nm，最优选20nm 400nm (比可见光的波 长短)。通过L在10mn以上，具有在制造上制备简便，且耐热性、色调 也良好的优点。通过L在1000nm以下，具有面状缺点少的优点。
承宽度b和厚度t的比
就棒状金属微粒的情况等而言，宽度b和厚度t的比定义为由100个 棒状金属微粒的测定值而求得的平均值。棒状金属微粒的宽度b和厚度t 的比(b/t)优选在2.0以下，更优选在1.5以下，特别优选在1.3以下。b/t 比若超过2.0，则接近于平板状，存在耐热性降低的情况。
*长轴长度L和宽度b以及厚度t之间的关系
长轴长度L优选是宽度b的1.2倍以上、且100倍以下，更优选在1.3 倍以上、且50倍以下，特别优选在1.4倍以上、且20倍以下。长轴长度 L若不足宽度b的L2倍，则表现出平板的特征，存在耐热性恶化的情况。 另外，长轴长度L若超过宽度b的100倍，则黑色的浓度降低，存在薄层 不能高浓度化的情况。
*长度L和宽度b以及厚度t的测定
长度L、宽度b以及厚度t的测定可借助电子显微镜的表面观察图 (x500000)和原子力显微镜(AFM)来实现。长度L、宽度b以及厚度t 值是对IOO个棒状金属微粒的测定值的平均值。原子力显微镜(AFM)具 有几个工作模式，根据用途的不同可适当选择使用。 大致分为以下3种。
(1 )接触方式使探针(probe)与试料表面接触，借助悬臂的移位 来测定其表面形状的方式。
(2 )轻敲方式(tapping):使探针与试料表面周期性地接触，借助 悬臂振动的振幅的变化来测定其表面形状的方式。 (3)非接触方式探针与试料的表面不接触，借助悬臂的振动频率 的变化来测定其表面形状的方式。
另一方面，所述非接触方式需要高灵敏度地检测出极其微弱的引力。 因此，直接测定悬臂移位的静态力的检测则难以实现上述高灵敏度检测，而应用悬臂的机械共振。
可以列举所述的3种方法，可根据试样选择其中的任意一种方法。 还有，在本发明中，作为所述电子显微镜，可使用日本电子社制的电
子显微镜JEM2010，并在加速电压200kv下进行测定。另外，原子力显微 镜(AFM)可以举出Seiko Instruments Inc.制的SPA—400。在原子力显微 镜(AFM)测定中，通过加入聚苯乙烯珠粒(styrene beads)可使测定比 较容易。
作为本发明相关的微粒的大小，优选其当量球直径为50nrn以下，更 优选其在30nm以下。作为该当量球直径的下限值，其为5nm。若当量球 直径在所述范围内，则红外线(以及紫外线)的波长光的吸收能力良好， 且屏蔽效果也得到了有效提高。
本发明中，用电子显微镜拍摄微粒的照片，由微粒(断面、厚度)求 得其体积，通过所得到的体积(==(4/3) Tir3)算出的直径(2r)即为当量 球直径。此处，电子显微镜可使用电子显微镜(日本电子社制的JEM2010 (例如，加速电压200kV下进行测定))、原子力显微镜(AFM; Sdiko Instruments Inc.制的SPA—400)。
本发明中，作为介电常数的实部为负的微粒，优选纵横尺寸比为3以 上的平板粒子或针状粒子。若微粒是平板粒子或针状粒子，则可确保透明 性、耐热性。而且，若微粒为平板粒子或针状粒子，则红外区域(紫外区 域)的光吸收好，特别是针状粒子对红外区域以及紫外区域两者的吸收性 均优良。因此，对获得红外线屏蔽效果和紫外线屏蔽效果两者均有效。
特别的是，最优选银粒子或具有银的合金微粒，银粒子或具有银的合 金微粒中更优选纵横尺寸比为1.0 1.5的三角平板粒子，或者银或含有银 的合金微粒中的纵横尺寸比为4.0 7.0的六角平板粒子。
<颜料其它>
本发明中，可与上述的金属类微粒分开使用或者与金属类微粒一同使 用颜料等其它微粒。使用颜料时，将滤光片构成为更接近于黑色的色调。
作为所述颜料，适合举出炭黑、钛黑、或石墨等。
作为炭黑的例子，优选Pigment Black(颜料黑)7 (炭黑C丄No.77266 )。 作为市售品，可以举出三菱炭黑MA100 (三菱化学(株)制)、三菱炭黑弁5 (三菱化学(株)制)。
作为钛黑的例子，优选Ti02、 TiO、 TiN或它们的混合物。作为市售 品，可以举出三菱^亍y 7少乂、(株)制的(商品名)12S或13M。钛黑 的平均粒径优选40 100nm。
作为石墨的例子，优选其粒径以斯托克斯径在3pm以下。
可使用所述颜料以外的公知的颜料。颜料大致分为有机颜料和无机颜 料。本发明中优选有机颜料。作为适合使用的有机颜料的实例，可以举出 偶氮颜料、酞菁颜料、蒽醌类颜料、二嗨嗪类颜料、喹吖啶酮类颜料、异 口引哚满酮类颜料、硝基类颜料。
进一步，作为微粒的具体例子，适合使用特幵2005 —17716号公报

中所述的色材、特开2005 — 361447号公报

中所述的颜料、特开2005 — 17521号公报

中所述的着色齐[J。
另外，也可适当参照使用"颜料便览、日本颜料科技协会编、诚文堂 新光社、1989" 、 "COLOUR INDEX 、 THE SOCIETY OF DYES &COLOURIST、 THIRDEDITION、 1987，，中所述的颜料。
颜料优选使用与棒状金属微粒的色调具有互补关系的颜料。另外，颜 料可使用1种，也可组合使用2种以上。作为优选的颜料组合，可以举出 红色系和蓝色系的相互间具有互补关系的颜料混合物与黄色系和紫色系 的相互间具有互补关系的颜料组合物的组合、所述的混合物中进一步加入 黑色颜料的组合、蓝色系与紫色系与黑色系的颜料的组合。
使用颜料时，颜料的粒径(当量球直径)优选在5nm以上且5pm以 下，特别优选在10nm以上且l,以下。
粘合剂
本发明中，可进一步使用粘合剂而构成。上述的微粒(优选金属类微 粒)优选为分散于该粘合剂中的状态。对于分散时微粒的存在状态没有特 别的限定，但优选微粒以稳定的分散状态存在，例如，较优选胶体状态。
作为粘合剂，可以举出含有硫醇基的化合物、氨基酸或其衍生物、肽 化合物、多糖类以及来自多糖类的天然高分子、合成高分子以及来自它们 的凝胶等高分子类等。粘合剂可作为分散剂使用。
对于所述含有硫醇基的化合物的种类没有特别的限定，只要是具有1个或2个以上的硫醇基的化合物，则任何一个均可。作为粘合剂中的所述 含有硫醇基的化合物，例如，可以举出垸基硫醇类(例如，甲硫醇、乙硫 醇等)、芳基硫醇类(例如，苯硫酚、萘硫酚、节硫醇等)等。另外，作 为所述氨基酸或其衍生物，例如，可以举出半胱氨酸、谷胱甘肽等。作为 所述肽化合物，例如，可以举出含有半胱氨酸残基的二肽化合物、三肽化 合物、四肽化合物、含有5个以上的氨基酸残基的寡肽化合物等。还可以 举出蛋白质(例如，金属金属硫蛋白、或半胱氨酸残基配置于表面上的球 状蛋白等)等。但是，本发明并不限定于上述物质。
作为所述高分子类，是具有保护胶体性的聚合物，可以举出明胶、聚 乙烯醇、甲基纤维素、羟丙基纤维素、聚亚垸基胺、聚丙烯酸的部分烷基
酯、聚乙烯吡咯烷酮(PVP)以及聚乙烯吡咯烷酮共聚物等。
对于可作为分散剂使用的聚合物，例如可参照"颜料的词典"(伊藤征
司郎编，(株)朝仓书院发行，2000年)中的记载。
作为粘合剂，除上述之外，还可以是在侧链具有羧酸基团的聚合物， 例如，可以举出特开昭59—44615号公报、特公昭54—34327号公报、特 公昭58—12577号公报、特公昭54—25957号公报、特开昭59—53836号 公报、以及特开昭59—71048号公报中记载的甲基丙烯酸共聚物、丙烯酸 共聚物、衣康酸共聚物、巴豆酸共聚物、马来酸共聚物、部分酯化马来酸 共聚物等。另外，还可以举出侧链具有羧基的纤维素衍生物。之外，优选 使用在具有羟基的聚合物上加成了环状酸酐的粘合剂。特别是，也可举出 美国专利第4139391号说明书中记载的(甲基)丙烯酸苄酯和(甲基)丙 烯酸的共聚物、或(甲基)丙烯酸苄酯与(甲基)丙烯酸与其它单体的多 元共聚物。
所述粘合剂中，在分散物的稳定性这一点上，优选其介电常数在2 2.5范围的粘合剂。特别优选其介电常数在2.1 2.4范围的粘合剂。此处 的介电常数仍然是指，表示在对物质施加电场时物质中的原子进行何种程 度的响应的物理量。
还有，粘合剂的具体的化合物例子(PO—l、 P0—2)如下所示。但 是，本发明并不限定于此。 (PO—l)[化l]
<formula>formula see original document page 15</formula>
如 士
<formula>formula see original document page 15</formula>
分子量38,000、介电常数2.22
上述式中X:Y=80:20(X， Y为重复单元的摩尔换算比率) (PO—2):下述聚乙烯吡咯烷酮
分子量40,000、介电常数2.34<formula>formula see original document page 15</formula>
作为所述粘合剂，优选使用酸价在30 400mgKOH/g的范围和重均分 子量在1000 300000范围的粘合剂。
另外，为了改善其各种性能例如硬化膜的强度，可在不影响显影性等 的范围内添加上述以外的碱可溶性聚合物。例如，醇可溶性尼龙、环氧树 脂等。
另外，分散微粒的分散液中也可进一步适当配合亲水性高分子、表面 活性剂、防腐剂或稳定剂等。
作为所述亲水性高分子，只要是可溶解在水中且在稀薄的状态下可实 质上维持溶液状态的亲水性高分子，则任意一个均可使用。例如，可以使 用明胶、胶原、酪蛋白、纤维结合素、昆布氨酸、弹性蛋白等的蛋白质以 及来自蛋白质的物质；纤维素、淀粉、琼脂糖、角叉菜胶、葡聚糖、糊精、 甲壳质、壳聚糖、果胶、甘露聚糖等的多糖类、以及来自多糖类的物质等 的天然高分子；波瓦儿(Poval)(聚乙烯醇的商品名，日本产)、聚丙烯酰胺、聚丙烯酸聚乙烯吡咯烷酮、聚乙二醇、聚苯乙烯磺酸、多烯丙基胺 等的合成高分子；还可使用来自它们的凝胶等。在使用明胶时，对明胶的 种类没有特别限定，例如，可使用牛骨碱处理明胶、猪皮肤碱处理明胶、 牛骨酸处理明胶、牛骨邻苯二甲酰化处理明胶、猪皮肤酸处理明胶等。
作为所述表面活性剂，可以使用阴离子型、阳离子型、非离子型、甜 菜型表面活性剂中的任意一种。优选阴离子型以及非离子型表面活性剂。
对于表面活性剂的HLB值，根据涂布液的溶剂是水系还是有机溶剂系而 会不同，因此不能一概而论，当溶剂为水系时，优选其在8 18左右，溶 剂为有机溶剂类时，优选其在3 6左右。
还有，对于所述HLB值而言，例如，可以参照"表面活性剂手册"(吉 田时行、进藤信一、山中树好编、工学图书(株)发行、昭和62年)所 记载的HLB值。
作为所述表面活性剂的具体实例，有丙二醇单硬脂酸酯、丙二醇单月 桂酸酯、二甘醇单硬脂酸酯、山梨糖醇酐单月桂酸酯、聚氧乙烯山梨糖醇 酐单月桂酸酯。
对于表面活性剂的例子，在所述"表面活性剂手册"中有记载。 本发明的紫外线屏蔽滤光片适合作为设置于等离子显示器显示装置、 EL显示装置、CRT显示装置、液晶显示装置等的图像显示装置的图像显 示部中的、阻断红外线或红外线以及紫外线的屏蔽滤光片。另外，也适合 作为配置于具备schaukasten 力7亍y)、图像显示用的背光灯等
萤光灯(含阴极射线管)等的、发射紫外线的光源的装置的发光面上以阻 断紫外线的屏蔽滤光片。
所述液晶显示元件，例如可设置含有滤色器的至少2块基板、设置于 该基板间的液晶、和对该液晶施加电场的2块电极而构成。
实施例
以下对本发明的实施例进一步具体说明，但是，本发明只要不改变其 主旨，并不限定于下述的实施例。
(实施例1)
<六角平板银粒子分散溶液的制备>首先，通过使用J. phys.chem.B 2003,107,2466-2470中所述的微粒制备 方法，制备六角平板形状的银粒子分散液。将所得到的银粒子分散液进行 离心分离处理(10,000r.p.m.20分钟)。之后，将上清液弃去，适当进行 浓縮。这样，即得到了六角平板银微粒的微粒分散液。
按照本发明说明书中已述的方法测定所得到的六角平板银微粒的纵 横尺寸比R，结果其值为R二12。该纵横尺寸比R是由IOO个平板微粒的 测定值而求得的平均值。另外，按照本发明说明书中己述的方法进行测定， 结果六角平板银粒子的粒子径的当量球直径为20nm。
接着，将73.5g所得到的六角平板银粒子的微粒分散液和1.05g下述 分散剂P0—2 (聚乙烯吡咯垸酮；重均分子量4万、粘合剂介电常数= 2.34;已述的化合物例)和16.4g甲基乙基酮混合。将该混合物用超声波 分散机(商品名Ultrasonic generator model US-6000ccvp，株式会社二y 七,制)进行分散，得到六角平板银粒子分散溶液。
《PO-2)
还有，在微粒分散液的制备中，通过使银盐还原时的pH、反应温度、 相对于银盐的还原剂的比率变化，可制得各种纵横尺寸比不同的银微粒。 <滤光片以及显示装置的制作>
接着，使用旋转涂胶机将上述得到的六角平板银粒子分散溶液涂布于 玻璃基板上，并使干膜厚度为1.0pm，在10(TC下干燥5分钟，制作红外 线屏蔽滤光片。然后，通过将已制作的红外线屏蔽滤光片配置于液晶显示 器的液晶显示部的上面，而将其插入到观察者和显示部之间的光路中，用 下述方式对红外线屏蔽效果进行评价。
<评价>
如上所述，用分光放射亮度计SR-3 (卜7。〕y制)测定配置红外线屏 蔽滤光片之前的液晶显示器的发光谱。然后，将红外线屏蔽滤光片配置于液晶显示器(制造者三星电子，机种Sync Master 172X)的液晶显示 部上，经由红外线屏蔽滤光片与上述同样地测定来自液晶显示器的发光 谱。
结果，发现在750nrn附近有光谱吸收，能够获得红外线屏蔽效果。另 外，也可获得紫外线屏蔽效果。另外，本实施例的红外线屏蔽滤光片可低 成本制作，且透明性和耐热性都很优良。 (实施例2)
在实施例1中，除了将六角平板银粒子分散溶液用通过以下方式制备 的三角平板银粒子分散溶液代替之外，与实施例l相同地制作红外线屏蔽 滤光片，进行同样的评价。
与实施例1相同，发现在800nm附近有光谱吸收，可获得红外线屏蔽 效果。另外，也可获得紫外线屏蔽效果。另外，本实施例的红外线屏蔽滤 光片可低成本制作，且透明性和耐热性都很优良。
<三角平板银粒子分散溶液的制备>
首先，通过NANO LETTERS 2002 Vol.2，N0.8卯3-905中所述的制备 微粒的方法，制备三角平板形状的银粒子分散液。将所得到的分散液进行 离心分离处理(10,000r.p.m.20分钟)。将上清液弃去，适当进行浓縮。 这样即得到了三角平板银微粒的微粒分散液。还有，以所述同样的方法对 所得到的三角平板银微粒的纵横尺寸比R、当量球直径进行测定，结果分 别为R二5nm、 30nm。
接着，将73.5g所得到的三角平板银粒子的微粒分散液和1.05g所述 分散剂P0—2 (聚乙烯吡咯垸酮；重均分子量4万，粘合剂介电常数= 2.34;已述的化合物例)和16.4g甲基乙基酮混合，将该混合物用超声波 分散机(商品名Ultrasonic generator model US-6000ccvp、株式会社二 7 t^f制)进行分散，得到三角平板银粒子分散溶液。
还有，在微粒分散液的制备中，通过使银盐还原时的pH、反应温度、 相对于银盐的还原剂的比率进行变化，可制备各种纵横尺寸比不同的银微 粒。
(实施例3)
除了用由下述方式所制备的棒状银微粒分散溶液代替实施例1中的六角平板银粒子分散溶液之外，与实施例1相同地制作红外线屏蔽滤光片， 进行相同的评价。
与实施例1相同，发现在850nrn附近有光谱吸收，可获得红外线屏蔽 效果。另外，也可获得紫外线屏蔽效果。另外，本实施例的红外线屏蔽滤 光片可低成本制作，且透明性和耐热性都很优良。
<棒状银粒子分散溶液的制备>
首先，通过Materials Chemistry and Physics 2004,84，P197-204中记载的 微粒制备方法，制备棒状的银粒子分散液。将所得到的分散液进行离心分 离处理(lO,OOOr.p.m.、 20分钟)。将上清液弃去，适当进行浓縮。借此 得到棒状银微粒的微粒分散液。
用已述的方法对所得到的棒状银微粒的长轴长度L、宽度b以及厚度 t进行粒度分布D^/D"测定，分别为长轴长度L: lOOnm，宽度b: lOnrn、 厚度t: 10nrn。另外，棒状银微粒的长轴长度L的调节可通过调节银盐还 原时的pH、反应温度、种粒子和金属盐的比而进行。
接着，将73.5g所得到的棒状银微粒(长轴长度L: lOOnm,宽度b: 10nm、厚度t: 10nm)和1.05g所述分散剂P0—2 (聚乙烯吡咯垸酮；重 均分子量4万，粘合剂介电常数二2.34;已述的化合物例)和16.4g甲基 乙基酮混合，将该混合物用超声波分散机(商品名Ultrasonic generator model US-6000 ccvp、株式会社-，"fe,制)分散，即得棒状银微粒分散 溶液。
日本申请2005—300942的公开的全部内容均可通过参照编入本申请。 本说明书中所提及的全部文献、专利申请、以及技术规格，与每个文
献、专利申请、以及技术规格具体、分别地记载的情况同等地，通过参照
被引入到本说明书中。
权利要求
1、一种红外线屏蔽滤光片，其以分散状态含有介电常数的实部为负的微粒。
2、 如权利要求1所述的红外线屏蔽滤光片，其特征在于，所述微粒为金 属微粒和/或金属化合物微粒。
3、 如权利要求1所述的红外线屏蔽滤光片，其特征在于，所述微粒为合 金微粒。
4、 如权利要求1所述的红外线屏蔽滤光片，其特征在于，所述微粒为银 微粒或具有银的合金微粒。
5、 如权利要求1所述的红外线屏蔽滤光片，其特征在于，所述微粒的当 量球直径在50nm以下。
6、 如权利要求1所述的红外线屏蔽滤光片，其特征在于，所述微粒为纵 横尺寸比为3以上的平板粒子或针状粒子。
7、 如权利要求1所述的红外线屏蔽滤光片，其特征在于，其还含有粘合 剂，且所述微粒分散于粘合剂中。
8、 如权利要求1所述的红外线屏蔽滤光片，其特征在于，所述微粒为正 三角形或正六角形的平板微粒。
9、 如权利要求4所述的红外线屏蔽滤光片，其特征在于，所述微粒是纵 橫尺寸比为1.0 1.5的三角平板粒子、或纵横尺寸比为4.0 7.0的六角平 板粒子。
10、 如权利要求5所述的红外线屏蔽滤光片，其特征在于，所述当量球直 径为5 30nm。
11、 如权利要求7所述的红外线屏蔽滤光片，其特征在于，所述粘合剂的 介电常数为2 2.5。
12、 如权利要求7所述的红外线屏蔽滤光片，其特征在于，所述粘合剂为 聚乙烯吡咯垸酮。
全文摘要
本发明提供一种以分散状态含有介电常数的实部为负的微粒，特别是金属微粒和/或金属化合物微粒的红外线屏蔽滤光片。其具有高耐热性以及透明性，并且可使红外线屏蔽效果提高。
文档编号C03C17/25GK101288005SQ20068003791
公开日2008年10月15日 申请日期2006年9月29日 优先权日2005年10月14日
发明者矢内雄二郎, 野口高史, 高田胜之 申请人:富士胶片株式会社