CN101002118A - 用于显示装置的近红外线吸收性层积膜 - Google Patents

用于显示装置的近红外线吸收性层积膜 Download PDF

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Abstract

一种层积膜(10)，具有设于透明树脂膜(11)和近红外线吸收层(12)之间的第一干涉层(13)。该层积膜(10)具有波浪形反射率曲线。在500至650nm的波长范围内，该反射率曲线的峰至峰振幅的最大值为小于或等于1％。该第一干涉层(13)的折射率(nI1)由下式表示：nI1＝(ns×nNIRA)1/2±0.03其中ns代表透明树脂膜的折射率，nNIRA代表近红外线吸收层(12)的折射率。

Description

用于显示装置的近红外线吸收性层积膜
技术领域
本发明涉及具有近红外线吸收功能和减低不均衡光干涉功能的层积膜，更具体地，涉及附设在例如等离子体显示板(PDP)等显示设备上的层积膜。
背景技术
近来，在电视机、监视器等等的显示装置变薄、变大方面已经取得了进展。等离子体显示板就是薄而大的显示装置的一个例子。等离子体显示板的光发射体产生近红外线。近红外线会引起如无绳电话之类的***设备的故障。因此，要求等离子体显示板具有吸收从它的光发射体发出的近红外线的功能。
已知有使用吸收近红外线的染料和色素的近红外线吸收膜(见专利文件1)。该常规的近红外线吸收膜包括通过在透明树脂膜上涂覆涂覆剂而形成的近红外线吸收层，该近红外线吸收层中，吸收近红外线的染料和色素分散于树脂中。该近红外线吸收层的厚度通常为2至20μm。
专利文件1：日本特开平号：11-305033。
发明内容
但是，透明树脂膜的折射率与聚合物吸收层的折射率通常是互不相同的。在该近红外线吸收膜中，厚度为2至20μm的所述近红外线吸收层被层积在透明树脂膜上，所述近红外线吸收层上会产生光干涉，并产生如水中油膜般的不均衡光干涉。因此，现有的近红外线吸收膜存在有损显示装置外观的问题。
本发明的目的是提供具有近红外线吸收功能和减少不均衡光干涉功能的层积膜。
为实现上述目的，本发明的一个方面提供了一种近红外线吸收层积膜，包括透明树脂膜、层积于所述透明树脂膜表面的第一干涉层、和层积于上述第一干涉层上的近红外线吸收层。所述近红外线吸收膜的反射光谱可用具有峰至峰振幅的波浪形曲线表示，在500至650nm的波长范围内，该峰至峰振幅的最大值为等于或小于1％。
附图简要说明
图1(a)和图1(b)为根据本发明优选实施例的层积膜的截面图；
图2为第一实施例的层积膜的反射率曲线；
图3为第三实施例的层积膜的反射率曲线；及
图4为第一对照例的层积膜的反射率曲线。
具体实施方式
以下对照图1(a)和图1(b)描述根据本发明优选实施例的一种能吸收近红外线的层积膜。
如图11(a)所示的层积膜10包括层积于透明树脂膜11表面的第一干涉层13、和层积于第一干涉层13上的近红外线吸收层12。
层积膜10的反射率根据波长而变化。层积膜10的反射光谱表示为波浪形反射率曲线(见图2)。该反射率曲线的峰至峰振幅随近红外线吸收层12和透明树脂膜11之间产生的干涉光而连续变化。所述峰至峰振幅为该反射率曲线的最大值和最小值间的差值，并由该层积膜10的所述表面上的反射光谱来计算和测量。在本发明的层积膜10中，在500至650nm的波长范围内，所述反射率曲线的峰至峰振幅的最大值等于或小于1％。所述最大值超过1％时，光干涉很显著。如图2和图3所示的第一和第三实施例的层积膜10中，在500至650nm的波长范围内，所述反射率曲线的峰至峰振幅的最大值分别为0.8％和0.3％。对本领域所属技术人员而言，可以恰当地改变层积膜10的结构，使得所述最大值可以等于或小于1％。例如，可以通过调整层积膜10各层的所述折射率和光学膜厚度，来调整所述最大值。各层的所述折射率可通过其材料(组成)和结构(微观的和宏观的)的选择加以调整。层积膜10的反射率是指近红外线吸收层12的表面(如图1(a)所示的最上层表面)上的反射率，而不是透明树脂膜11的背面(如图1(a)所示的最下层表面)上的反射率。优选地，所述反射率曲线的峰至峰振幅的最大值为等于或小于0.5％。
透明树脂膜11由折射率(n)为1.55至1.70的透明树脂材料制成。较佳的材料的例子为：聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET，n＝1.65)、聚碳酸酯(PC，n＝1.59)、多芳基化合物(PAR，n＝1.60)、和聚醚砜(PES，n＝1.65)。优选的透明树脂膜11的厚度为25至400μm，更优选的厚度为50至200μm。当透明树脂膜11的厚度小于25μm或超过400μm时，该层积膜10就难以生产或处理。对本领域所属技术人员而言，可以恰当地选择具有上述折射率和厚度的材料。
最好能在透明树脂膜11中包含紫外吸收剂，以保护包含在近红外线吸收层12中的所述近红外线吸收剂免受紫外线影响。紫外吸收剂的用量调整为使得透射到透明树脂膜11的、380nm或以下的紫外线为5％或更少。更优选地，透明树脂膜11中紫外吸收剂的用量等于或小于3％(质量)，尤其优选等于或小于1％(质量)。当波长等于或小于380nm的光透射超过5％时，紫外屏蔽效应不足，由于近红外线吸收层12接收到大量紫外线，因而这不可取。
在透明树脂膜11上，第一干涉层13和近红外线吸收层12是层积形成的。为了减少不均衡光干涉的发生，优选地，近红外线吸收层12的折射率和膜厚度分别为1.45至1.65、和2至20μm。优选地，第一干涉层13的折射率(nI1)由下式表示。
nI1＝(ns×nNIRA)1/2±0.03
其中，ns是透明树脂膜11的折射率，nNIRA是近红外线吸收层12的折射率。
优选地，第一干涉层13的光学膜厚度为125至165nm。优选地，第一干涉层13的折射率为透明树脂膜11的折射率与近红外线吸收层12的折射率的中间值。因此，(i)透明树脂膜11的折射率＞第一干涉层13的折射率＞近红外线吸收层12的折射率，或者(ii)近红外线吸收层12的折射率＞第一干涉层13的折射率＞透明树脂膜11的折射率。光学膜厚度为层折射率(n)和该层厚度(d)的来积(n×d)。
更优选地，第一干涉层13的折射率(nI1)符合下式。
nI1＝(ns×nNIRA)1/2±0.02
其中，ns是透明树脂膜11的折射率，nNIRA是近红外线吸收层12的折射率。当所述折射率nI1为(ns×nNIRA)1/2时，层积膜10中的光干涉被减到最少。当第一干涉层13的折射率和光学膜厚度不符合上述要求时，以及当近红外线吸收层12的折射率不符合上述要求时，减低干涉不均衡的的效果降低。当近红外线吸收层12的膜厚度小于2μm时，就难以充分发挥近红外线吸收性能。当所述膜厚度10超过20μm时，层积膜10的柔韧性下降。
对本领域所属技术人员而言，可以恰当地选择适合于形成折射率和厚度在上述范围内的第一干涉层13的材料和方法。形成所述第一干涉层13的材料的例子为，如(甲基)丙烯酸酯之类的有机物、如硅化合物之类的无机物、或它们的混合物。
第一干涉层13可具有粘附于透明树脂膜11或近红外线吸收层12的功能。可以在对树脂材料进行拉伸(drawing)或流延(casting)以制备透明树脂膜11的同时，在该透明树脂膜11的表面形成第一干涉层13。例如，对于使用PET制造的透明树脂膜11的情况，为了增强透明树脂膜11和相邻层之间的粘接，在制备PET膜11的同时，随生产线将聚酯基树脂等制成的粘合剂涂覆在PET膜的表面，最好使粘合剂层的膜厚度和折射率符合第一干涉层13的要求，因为所述粘合剂层起第一干涉层13的作用。
对本领域所属技术人员而言，可以恰当地选择适合于形成折射率和厚度在上述范围内的近红外线吸收层12的材料和方法。
通常，因为所述近红外线吸收剂不稳定，最好通过将所述近红外线吸收剂溶解或分散于有机粘合剂的方法形成近红外线吸收层12。好的有机粘合剂的例子是：聚酯树脂和聚碳酸酯树脂。所述聚酯树脂和聚碳酸酯树脂的折射率为1.58至1.60。
例如，为了增加显示板的色纯度和发光色(可见光)的对比度，近红外线吸收层12最好包含校正色调的色素。所述色素的例子是：方酸色素(squarylium)、偶氮甲碱(azomethine)、青色素(cyanine)、氧杂蒽(xanthene)、含氮化合物、四氮杂卟啉(tetraazaporphyrin)、以及吡咯亚甲基(pyrromethene)。
关于图1(b)所示的层积膜10，透明树脂膜11的第一表面上层积着第一干涉层13和近红外线吸收层12。透明树脂膜11的第二表面上依次层积着第二干涉层14、硬涂层15、高折射率层16、以及低折射率层17。高折射率层16和低折射率层17起减反射层18的作用。在如图1(b)所述的示例中，近红外线吸收层12吸收不必要的的近红外线、减反射层18减低室外日光的反射、第二干涉层14减低来自硬涂层15的不均衡光干涉。
为了减低硬涂层15中的光干涉不均衡，优选地，硬涂层15的折射率为1.45至1.55，膜厚度为1至20μm。更佳地，第二干涉层14的折射率(nI2)由下式表示。
nI2＝(ns×nNIRA)1/2±0.03
其中ns为透明树脂膜11的折射率，nNIRA为硬涂层15的折射率。第二干涉层14理想的光学膜厚度为125至165nm。优选地，第二干涉层14的折射率介于透明树脂膜11的折射率与硬涂层15的折射率之间。即，透明树脂膜11的折射率＞第二干涉层14的折射率＞硬涂层15的折射率。
更佳地，第二干涉层14的折射率(nI2)如下式所示。
nI2＝(ns×nNIRA)1/2±0.02
当第二干涉层1 4的折射率nI2等于(ns×nNIRA)1/2时，减低光干涉不均衡的效果最大。当第二干涉层14的折射率nI2基本上等于(ns×nNIRA)1/2及(±0.03)、并且透明树脂膜11的折射率＞第二干涉层14的折射率＞硬涂层15的折射率时，可以有效地减低光干涉不均衡。
当第二干涉层14的折射率和光学膜厚度不符合上述要求时，减低光干涉不均衡的效果下降，因此，这不是优选的。当硬涂层15的折射率小于1.45时，就有必要加入昂贵的、相对较软的低折射率材料，以形成硬涂层15，从而，就会带来硬度降低、成本增加等等问题。当所述折射率超过1.55时，来自透明树脂膜11的折射率差异变小，从而，减低反射的效果就会下降。当硬涂层15的膜厚度小于1μm时，层积膜10的硬度就会不足。当硬涂层15的膜厚度超过20μm时，层积膜10的柔韧性就会下降。
对本领域所属技术人员而言，可以恰当地选择适合于形成折射率和厚度在上述范围内的第二干涉层14的材料、层结构、和方法。第二干涉层14可由与形成第一干涉层13的材料种类的相同的材料制成。第二干涉层14的光学膜厚度可与第一干涉层13的光学膜厚度基本相同。
第二干涉层14具有增强透明树脂膜11和硬涂层15之间的粘接的功能。可以在对树脂材料进行拉伸或流延以制备透明树脂膜11的同时，在透明树脂膜11的表面形成第二干涉层14。例如，对于使用PET制造的透明树脂膜11的情况，为了增强透明树脂膜11和相邻层之间的粘接，在制备PET膜11的同时，随生产线将聚酯基树脂等制成的粘合剂涂覆在PET膜的表面，最好使该粘合剂层的膜厚度和折射率符合第二干涉层14的要求，因为有可能用粘合剂层替代第二干涉层14。
对本领域所属技术人员而言，可以恰当地选择适合于形成折射率和厚度在上述范围内的硬涂层15的材料和方法。优选的硬涂层15的材料是含有可紫外固化多官能(甲基)丙烯酸酯的组合物的固化后聚合物。
所述可紫外固化多官能团(甲基)丙烯酸酯的例子为：多官能醇的(甲基)丙烯酸衍生物，例如二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯、四羟甲基甲烷四(甲基)丙烯酸酯、四羟甲基甲烷三(甲基)丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、1，6-己二醇二(甲基)丙烯酸酯、以及1，6-二-(3-丙烯酰氧基-2-羟基丙氧基)己烷、聚乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、以及聚胺酯(甲基)丙烯酸酯等。
含有可紫外固化多官能(甲基)丙烯酸酯的组合物包括所述丙烯酸酯和其它成分。其它成分的例子为：无机或有机颗粒填充剂、无机或有机颗粒色素和其它无机或有机颗粒、聚合物、聚合引发剂、聚合抑制剂、抗氧化剂、分散剂、表面活性剂、光稳定剂、匀染剂、以及溶剂。在使用含有溶剂的组合物通过湿涂法形成硬涂层15时，优选地，所述溶剂的量设为可在成膜后干燥除去。
减反射层18可以是单层结构或多层结构。单层结构的减反射层18层积于硬涂层15的表面，并包含一折射率低于硬涂层15的折射率的层(低折射率层)。多层结构的减反射层18包含若干层积于硬涂层15表面的具有不同折射率的层。多层结构适合于更有效地减少反射。减反射层18的例子是：由从靠近硬涂层15侧依次形成的高折射率层16和低折射率层17构成的双层结构，由中折射率层、高折射率层、低折射率层构成的三层结构，以及由高折射率层、低折射率层、高折射率层、和低折射率层构成的四层结构。
减反射层18可通过如湿涂法等公知的方法形成。
为了使减反射层18充分发挥作用，优选地，低折射率层17的折射率低于粘附在低折射率层17上的层(例如，硬涂层)的折射率。优选地，低折射层17的折射率为1.35至1.50。当该折射率超过1.50时，就难以通过湿涂法达到足够的减反射效果。当该折射率小于1.35时，低折射率层17的硬度不够。
当减反射层18具有双层结构时，高折射率层16的折射率需要高于低折射率层17的折射率。因此，优选地，高折射率层16的折射率为1.60至1.90。如果高折射率层16的折射率小于1.60，就难以获得充分的减反射效果。用所述湿涂法很难形成折射率超过1.90的高折射率层16。
当减反射层18具有包含所述中折射率层的多层结构，所述中折射率层的折射率必须低于所述高折射率层的折射率，并高于所述低折射率层的折射率。对所属领域的技术人员而言，可以恰当地选择适合形成具有多层结构的减反射层18的材料。
减反射层18的厚度根据透明树脂膜11的种类和形式、以及减反射层18的结构而变化。优选地，减反射层18的厚度等于或小于可见光的波长。对可见光起减低反射作用的减反射层18的层结构的例子为：高折射率层16的光学膜厚度nH·d符合500nm≤4nH·d≤750nm，并且低折射率层17的光学膜厚度nL·d符合400nm≤4nL·d≤650nm。nH和nL分别表示高折射率层16和低折射率层17的折射率，并且d表示层厚度(nm)。
高折射率层16可由无机材料或有机材料形成。可以作为所述无机材料使用的是：氧化锌、氧化钛、氧化铈、氧化铝、氧化钽、氧化钇、氧化镱、氧化锆、铟锡氧化物(以下缩写为ITO)等等的颗粒物。优选例如ITO等导电性颗粒，因为它们能减低层积膜的表面阻抗并增加抗静电性。就导电性而言，优选的无机材料为氧化锡和ITO。就折射率而言，优选的无机材料为氧化钛、氧化铈、和氧化锌。高折射率层16可以是通过含有折射率为1.60至1.80的聚合单体的组合物经聚合固化得到的有机层。
含有无机颗粒的高折射率层16可用湿涂法形成。这种情况下，可以将含有上述折射率为1.60至1.80的聚合单体、其它聚合单体、和它们的聚合物的组合物用作粘合剂，进行所述的湿涂法处理。优选地，无机颗粒的平均颗粒尺寸基本上不超过高折射率层的厚度，具体地，所述尺寸优选为等于或小于0.1μm。因为平均尺寸大的颗粒可能引起扩散并且降低高折射率层16的光学性能，这不是很可取。可用偶联剂改性颗粒表面。所述偶联剂的例子为：有机基团取代的硅化合物、以及如铝、钛、锆和锑等金属的醇盐和有机酸盐。
低折射率层17可由无机物形成，例如氧化硅、氟化镧、氟化镁、或氟化铈、单一的含氟单体(以下称含氟单体)或所述含氟单体的混合物、含有含氟单体的聚合物的组合物。可以将不含氟的单体(以下称无氟单体)、或它们的混合物用作粘合剂。这些含氟单体的例子为：如，含氟单官能(甲基)丙烯酸酯单体、含氟多官能(甲基)丙烯酸酯单体、含氟衣康酸酯、含氟马来酸酯、含氟硅化合物等等。其中，在反应性方面，含氟(甲基)丙烯酸酯较佳，并尤其是，在硬度和折射率方面，含氟多官能(甲基)丙烯酸酯是最佳的。这些含氟无机化合物通过固化可以形成具有低折射率和高硬度的层。
含氟单官能(甲基)丙烯酸酯的例子是：1-(甲基)丙烯酰氧基-1-全氟代烷基甲烷、和1-(甲基)-丙烯酰氧基-2-全氟代烷基乙烷。全氟代烷基的例子是：碳数为1至8的直链、支链和环状全氟代烷基。
所述含氟多官能(甲基)丙烯酸酯的例子是：含氟双官能(甲基)丙烯酸酯、含氟三官能(甲基)丙烯酸酯、和含氟四官能(甲基)丙烯酸酯。所述含氟双官能(甲基)丙烯酸酯的例子是：1，2-二(甲基)-丙烯酰氧基-3-全氟代烷基丁烷，2-羟基-1H，1H，2H，3H，3H-全氟代烷基-2’，2’-二{(甲基)丙烯酰氧甲基}丙酸酯、和α，ω-二(甲基)-丙烯酰氧甲基全氟代烷。优选的全氟代烷基的碳数为1至11，呈直链、支链或环状。优选的全氟代烷基为直链。
所述含氟三官能(甲基)丙烯酸酯的例子是：2-(甲基)丙烯酰氧基-1H，1H，2H，3H，3H-全氟代烷基-2’，2’-二{(甲基)丙烯酰氧甲基}丙酸酯。优选的全氟代烷基的碳数为1至11，呈直链、支链或环状。所述含氟四官能(甲基)丙烯酸酯的例子是：α，β，φ，ω-四{(甲基)-丙烯酰氧基}-αH，αH，βH，γH，γH，xH，xH，φH，ωH，ωH-全氟代烷。优选的全氟代烷基的碳数为1至14，并且呈直链。
含氟硅化合物的例子是：(1H，1H，2H，2H-全氟代烷基)三甲氧基硅烷。优选的全氟代烷基的碳数为1至10，且呈直链、支链或环状。
形成低折射率层17的所述有机或无机颗粒的例子是：氧化硅颗粒和有机聚合物颗粒。优选地，颗粒的平均颗粒尺寸等于或小于0.1μm。如果需要，可用偶联剂改良所述颗粒的表面。所述偶联剂的例子是：有机基团取代的硅化合物、例如铝、钛、锆、和锑等金属的醇盐和有机酸盐。优选的是所述表面由如(甲基)丙烯酰基等反应性基团改良的颗粒，因为可以形成高硬度的膜。
除上述成分之外，减反射层18可包括其它成分。对本领域所属技术人员而言，可以恰当地选择其它成分的种类和用量。其它成分的例子是：无机或有机色素、聚合物、聚合引发剂、光聚合引发剂、聚合抑制剂、抗氧化剂、分散剂、表面活性剂、光稳定剂、匀染剂、和溶剂。通过湿涂法，使用含有溶剂的组合物形成减反射层18时，优选地，溶剂的用量为成膜后可通过干燥去除的量。用所述湿涂法形成膜层，通过固化所述层可形成减反射层18，如有需要，可用例如紫外线和电子射线等活性能量射线进行照射和加热。优选地，在诸如氮气或氩气等惰性气体的气氛中通过活性能量照射进行固化。
为了将层积膜10的近红外线吸收层12附设到其它膜(如，显示装置的屏幕)上，可以在近红外线吸收层12上层积一粘胶层。对所述本领域所属技术人员而言，可以恰当地选择适合于形成所述粘胶层的材料。所述粘胶层的材料的例子是：如，丙烯酸压敏性粘合剂、UV固化粘合剂、以及热固性粘合剂。该粘胶层在特定的波长范围内具有光吸收功能、反差增强功能、和色调校正功能。例如，如果不希望浅色，譬如微黄色，透过层积膜10，可以使用包含校正色调的色素的粘胶层。
层积膜10适合于被附设到如CRT显示器、等离子体显示板、或液晶显示装置等显示装置的屏幕上。通过将近红外线吸收层12粘附到屏幕，层积膜10被附设于显示装置。
现对如图1(a)所示的层积膜10的制备方法进行说明。将形成干涉层的涂覆液涂覆于透明树脂膜11(如，由PET制成)上。调整涂覆液的用量，使得可以形成具有预设的光学膜厚度的干涉层13。干燥所述涂覆液后，进行紫外线照射，使所述涂覆液固化，形成第一干涉层13。随后，将形成近红外线吸收层的所述涂覆液涂覆于第一干涉层13上，干燥所述涂覆液，从而形成近红外线吸收层12。这样，就完成了如图1(a)所示的层积膜10。
现举例说明如图1(a)所示层积膜10的应用。
将层积膜10附设于如等离子体显示板等显示装置的屏幕。可以利用粘胶层将近红外线吸收层12附设于所述屏幕。
附于所述显示装置的层积膜10接收显示光线，包括来自所述显示装置的屏幕的近红外线。所述显示光线中的该近红外线(850至1100nm)几乎被近红外线吸收层12吸收。第一干涉层13减少了不均衡干涉的产生，该不均衡干涉是由反射在近红外线吸收层12的表面的反射光和反射在透明树脂膜11的表面的反射光引起的。
现对如图1(b)所示的层积膜10的制备方法进行说明。
同所述如图1(a)所示的层积膜10的制备方法相类似，对透明树脂膜11、第一干涉层13、和近红外线吸收层12进行层积。在透明树脂膜11中，将形成干涉层的所述涂覆液涂覆在与第一干涉层13相对的表面(背面)。调整所述涂覆液的用量，使得可以形成具有预设的光学膜厚度的干涉层14。干燥所述涂覆液后，进行紫外照射以固化所述涂覆液，从而形成第二干涉层14。随后，将形成硬涂层的所述涂覆液涂覆于第二干涉层14上，进行紫外线照射以固化所述涂覆液，从而形成硬涂层15。通过在硬涂层15上，依次涂覆形成高折射率层的所述涂覆液、形成低折射率层的所述涂覆液，并对它们进行干燥和固化，就形成了包括高折射率层16和低折射率层17的减反射层18。从而，可以制备如图1(b)所示的、具有减反射性的层积膜10。
通过将近红外线吸收层12粘接于显示装置的屏幕上，就可以使用如图1(b)所示的层积膜10。减反射层18可以减低来自外界的常常照向显示装置的户外日光的反射。具体地，低折射率层17和高折射率层16的各界面中的反射光的干涉作用抑制了全部的反射。经过高折射率层16和低折射率层17时的所述光干涉作用，改善了显示装置的显示光线的透射率。第二干涉层14减低了透明树脂膜11和硬涂层15之间的干涉不均衡。籍由减低户外日光反射、改善所述显示光的透射率、并减低所述干涉不均衡的层积膜10，所述显示装置的屏幕变得明亮、并且可见性得以改善。
根据本优选实施方式的层积膜10，可获得如下优点。
层积膜10包括层积在透明树脂膜11表面的第一干涉层13和近红外线吸收层12。在500至650nm波长范围内，层积膜10的所述反射率曲线的峰至峰振幅的最大值为等于或小于1％。近红外线被近红外线吸收层12所吸收。设在透明树脂膜11和近红外线吸收层12之间的第一干涉层13，减低了由近红外线吸收层12表面的反射光和透明树脂膜11表面的反射光引起的油膜之类的干涉不均衡。
透明树脂膜11、近红外线吸收层12、和第一干涉层13具有特定的折射率，使得可以有效地减低所述干涉不均衡。因此，层积膜10具有减低干涉不均衡的作用。
透明树脂膜11可以采用易于处理的、膜厚度为25至400μm的聚对苯二甲酸乙二醇酯膜。为此，层积膜10易于制备和使用。透明树脂膜11可包含紫外吸收剂，以使380nm或以下的紫外线的透射率等于或小于5％。这样，可以保护近红外线吸收层12免受紫外线影响，并且增加层积膜10的耐用性。
近红外线吸收层12可包括校正色调的色素。这样，显示装置的屏幕上的发光色的色纯度和对比度得以改善。
包括减反射层18的层积膜10具有近红外线吸收功能和减反射功能。包括具有特定折射率的硬涂层15和第二干涉层14的层积膜10具有减低不均衡光干涉的功能，还具有改善的减反射功能。层积膜10适合用于背景容易反射而易使可见性下降的大型等离子体显示板。使用如图1(b)所示的层积膜10时，可以增加大型等离子体显示板的清晰度。
屏幕上附有层积膜10的显示装置，具体为等离子体显示板，由于光干涉，很少有干涉不均衡、外观很好。层积膜10防止了由显示装置发射的近红外线引起遥控操作等的故障。因为屏幕上的反射被减反射层18抑制，可以获得清晰的图像。
厚度为1至20μm的硬涂层15使层积膜10具有极好的硬度，可经久耐用。因此，容易将层积膜10附于显示板的屏幕。
现描述所述优选实施方式的实施例。首先，描述形成近红外线吸收层、和形成减反射层的涂覆液固化物的折射率的测量。
使用浸涂机(由杉山元理化学机器株式会社制造)，依次将所述形成近红外线吸收层的涂覆液和所述形成减反射层的涂覆液涂覆于折射率为1.49丙烯酸树脂板(商品名：“DELAGLAS A”，旭化成工业株式会社制造)的表面上。调整各涂覆液的用量，使得可形成干燥后光学膜厚度大约为550nm的层。溶剂从所述涂覆液的涂层中去除，形成干燥的膜。如有需要，使用紫外辐射装置(岩崎电气株式会社制造)，在氮气氛下，通过用120W高压汞灯以400mJ进行紫外照射，使所述涂覆膜(近红外线吸收层或减反射层)固化。
在所述丙烯酸树脂板中，表面的相对侧(背面)是为了涂膜已经用砂纸磨毛的表面，并且被涂黑，从而制成层积板样。用分光光度计(商品名：“U-best50”，日本分光株式会社制造)测量波长400至650nm时所述层积板样的反射率(正常反射率±5°)。读出所述反射率的最小值或最大值。使用下式，由所述反射率的极值计算各层的折射率。
Figure A20058002593200151
所述层积膜的物理特性由下述方法测定。
1)光谱反射率
层积膜结构如图1(a)所示时的情况
层积膜10的背面(透明树脂膜侧)用砂纸磨毛表面，并被涂黑，从而形成层积板样。测量所述层积板样的反射光谱(正常反射率±5°)。量程为400至800nm。由此，可计算出近红外线吸收层12的反射光谱。
层积膜结构如图1(b)所不时的情况
近红外线吸收层12用砂纸磨毛表面，并被涂黑，从而形成层积板样。测量所述层积板样的反射光谱(正常反射率±5°)。量程为400至800nm。由此，可得到减反射层18的反射光谱。从所述反射光谱计算出最小反射率(％)。
2)总透射率和浊度值
使用浊度计(商品名：“NDH2000”，日本电色工业株式会社制造)测量总透射率(％)和浊度值(％)。
3)光干涉度
通过光谱反射率测量获得的反射光谱中可读出600nm附近的干涉的反射率宽度，并计算出光干涉度(％)。
4)外观
所述层积膜的外观在三波长荧光灯下观察。清晰地观察到干涉带的情况记为X(差)，而难以观察到干涉带的情况记作O(好)。
5)近红外线透射率
用分光光度计(商品名：“UV-1600PC”，株式会社岛津制作所制造)测量透射光谱，并且测量光波长为850nm、950nm、和1100nm时的透射率(％)。
制造例1-1：配制形成干涉层的涂覆液(IF-1)
通过在1000质量份的2-丁醇中溶解或分散20质量份的二季戊四醇六丙烯酸酯、10质量份的四羟甲基甲烷三丙烯酸酯、70质量份的平均颗粒尺寸为0.05μm的氧化锡颗粒、和2质量份的光聚合引发剂(商品名：“IRGACURE907”，チバスペシャルティケミカル制造)，配制形成干涉层的涂覆液(IF-1)。该硬化物质的折射率为1.61。
制造例1-2：配制形成干涉层的涂覆液(IF-2)
通过在1000质量份的2-丁醇中溶解或分散30质量份的二季戊四醇六丙烯酸酯、20质量份的四羟甲基甲烷三丙烯酸酯、50质量份的平均颗粒尺寸为0.05μm的氧化锡颗粒、和2质量份的光聚合引发剂(商品名：“IRGACURE907”，チバスペシャルティケミカル制造)，配制形成干涉层的涂覆液(IF-2)。该硬化物质的折射率为1.58。
制造例1-3：配制形成近红外线吸收层的涂覆液(NIRA-1)
将作为近红外线吸收色素的3.2质量份的二亚胺盐化合物(ジイモにゥム塩化合物)(商品名：“KAYASORB IRG-022”，日本化药株式会社制造)、0.5质量份的含氟酞菁染料基化合物(商品名：“ExcolorIR-1”，株式会社日本触媒制造)、和1.6质量份的二硫酚金属络合物基化合物(商品名：“SIR-159”，三井化学株式会社制造)，作为粘合剂的440质量份直链饱和聚酯树脂(商品名：“Vylon 300”，东洋纺织株式会社制造)，以及作为溶剂的490质量份丁酮和490质量份甲苯，通过混合搅拌和溶解配制得到形成近红外线吸收层的涂覆液(NIRA-1)。
制造例1-4：配制形成近红外线吸收层的涂覆液(NIRA-2)
将作为近红外线吸收色素的3.2质量份的二亚胺盐化合物(ジィモにゥム塩化合物)(商品名：“KAYASORB IRG-022”，日本化药株式会社制造)、0.5质量份的含氟酞菁染料基化合物(商品名：“ExcolorIR-1”，株式会社日本触媒制造)、和1.6质量份的二硫酚金属络合物基化合物(商品名：“SIR-159”，三井化学株式会社制造)、和0.5质量份的色调校正色素(商品名：“TY-167”，旭电化工业株式会社制造)，作为粘合剂的440质量份直链饱和聚酯树脂(商品名：“Vylon 300”，东洋纺织株式会社制造)，以及作为溶剂的490质量份丁酮和490质量份甲苯，通过混合搅拌和溶解配制得到形成近红外线吸收层的涂覆液(NIRA-2)。
制造例1-5：配制形成硬涂层的涂覆液(HC-1)
通过将70质量份的二季戊四醇六丙烯酸酯、30质量份的1，6-二-(3-丙烯酰氧基-2-羟基丙氧基)己烷、4质量份的光聚合引发剂(商品名：“IRGACURE184”，チバガィギ一株式会社制造)、和100质量份异丙醇混合，制备得到形成硬涂层的涂覆液(HC-1)。所述固化物质的折射率为1.52。
制造例1-6：配制形成低折射率层的涂覆液(L-1)
通过将70质量份的1，10-二丙烯酰氧基-2，2，3，3，4，4，5，5，6，6，7，7，8，8，9，9，-十六氟癸烷，10质量份的二季戊四醇六丙烯酸酯，60质量份的硅胶颗粒分散液(商品名：“XBA-ST”，日产化学株式会社制造)，和5质量份的光聚合引发剂(商品名：“KAYACURE BMS”，日本化药株式会社制造)相混合，配制得到形成低折射率层的涂覆液(L-1)。所述L-1的固化聚合物的折射率为1.42。
制造例1-7：配制形成高折射率层的涂覆液(H-1)
通过将85质量份平均颗粒尺寸为0.07μm的ITO颗粒、15质量份的四羟甲基甲烷三丙烯酸酯、5质量份的光聚合引发剂(商品名：“KAYACUREBMS”，日本化药株式会社制造)、和900质量份的丁醇相混合，配制得到形成高折射率层的涂覆液(H-1)。所述H-1的固化物的折射率为1.64。
实施例1
制备包含紫外吸收剂(商品名：“HB3”，帝人デュポン フィルム株式会社制造，厚度100μm)的聚对苯二甲酸乙二醇酯膜。用旋转涂布机将形成干涉层的涂覆液IF-1涂覆于所述PET膜的整个表面。所述层的厚度调整为使光学膜厚度为可变为110至125nm。干燥所述形成干涉层的涂覆液IF-1后，在氮气氛中，通过400mJ/cm2紫外线照射，使所述形成干涉层的涂覆液IF-1固化，就形成了第一干涉层。
用刮条涂布机将形成近红外线吸收层的涂覆液NIRA-1涂覆在所述第一干涉层上。所述涂覆液NIRA-1的用量调整为使得干燥后的膜厚度可成为约10nm。所述涂覆液NIRA-1在90℃干燥1小时，就制成了具有如图1(a)所示结构的层积膜10。对于层积膜10，进行光谱反射率、总透射率、浊度值、光干涉度、外观、和近红外透射率的测量和评价。结果如表1所示。图2示出了第一实施例的层积膜10的反射率曲线。
实施例2
使用近红外线吸收涂覆液NIRA-2替代所述近红外线吸收涂覆液NIRA-1。除此之外，制备层积膜10的条件与第一实施例中的条件相同。与第一实施例中的一样，对于层积膜10，进行光谱反射率、总透射率、浊度值、光干涉度、外观、和近红外透射率的测量和评价。结果如表1所示。
实施例3
第一实施例的所述层积膜的PET膜中、与第一干涉层相对的表面上，用旋转涂布机涂覆形成干涉层的涂覆液IF-2，使得光学膜厚度可变为110至125nm。干燥所述形成干涉层的涂覆液IF-2后，在氮气氛中，通过400mJ/cm2紫外线照射，使所述形成干涉层的涂覆液IF-2固化，就形成了第二干涉层。
用刮条涂布机将形成硬涂层的涂覆液HC-1涂覆于第二干涉层上，使得干燥的膜厚度可成为5μm。通过400mJ/cm2紫外线照射，使所述涂覆液HC-1层固化，就形成了硬涂层。然后，使用旋转涂布机，将高折射率涂覆液H-1涂覆在所述硬涂层上，使得光学膜厚度可成为150nm，接着，涂覆低折射率层涂覆液L-1，使得光学膜厚度可成为150nm。进行干燥和固化后，就形成了减反射层。从而，制成了如图1(b)所示的层积膜10。
进行光谱反射率、总透射率、浊度值、光干涉度、外观、和近红外透射率的测量和评价。结果如表1和图3所示。
实施例4
以同第三实施例中相类似的方法，在第二实施例的所述层积膜的PET膜的与所述近红外线吸收层相对的表面上，形成减反射层18，就制成了具有减反射特性的层积膜10。对该层积膜10，进行光谱反射率、总透射率、浊度值、光干涉度、外观、和近红外透射率的测量。结果如表1所示。
对照例1
制成由PET膜、近红外线吸收层构成的层积膜(没有第一干涉层13)，测量光谱反射率、总透射率、浊度值、光干涉度、外观、和近红外透射率。结果如表1和图4所示。
对照例2
制成由PET膜、近红外线吸收层和减反射层构成的层积膜(没有第一干涉层13和第二干涉层14)，测量光谱反射率、最小反射率、总透射率、浊度值、光干涉度、外观、和近红外透射率。结果如表1所示。
表1
实施例 对照例
1 2 3 4 1 2
透明树脂膜 PET PET PET PET PET PET
折射率(ns) 1.65 1.65 1.65 1.65 1.65 1.65
近红外线吸收层 NIRA-1 NIRA-2 NIRA-1 NIRA-2 NIRA-1 NIRA-1
折射率(nNIRA) 1.60 1.60 1.60 1.60 1.60 1.60
(ns x nNIRA)1/2 1.62 1.62 1.62 1.62 1.62 1.62
第一干涉层 IF-1 IF-1 IF-1 IF-1 无 无
折射率(nI1) 1.61 1.61 1.61 1.61 - -
硬涂层 无 无 HC-1 HC-1 无 HC-1
折射率(nHC)     -     -     1.52     1.52     -     1.52
(ns x nHc)1/2     -     -     1.58     1.58     -     1.58
第二干涉层     无     无     IF-2     IF-2     无     无
折射率(nI2)     -     -     1.58     1.58     -     -
高折射率层     无     无     H-1     H-1     无     H-1
低折射率层     无     无     L-1     L-1     无     L-1
最小折射率     -     -     0.3     0.3     -     0.4
总透射率(％)     77     55     78.5     56     77     78.5
浊度(％)     0.5     0.5     0.4     0.4     0.5     0.4
干涉度(％)     0.8     0.8     0.3     0.3     1.5     1.5
外观     O     O     O     O     X     X
850nm时的透射率(％)     10.1     9.5     10.2     9.6     10.0     9.9
950nm时的透射率(％)     5.0     4.6     4.8     4.6     5.0     5.0
1100nm时的透射率(％)     3.1     2.8     3.0     2.9     3.0     2.9
从表1所示的结果看，在第一至第四实施中，所述850至1100nm波长的近红外线的透射率为2.8至10.2％，表明近红外线的吸收是令人满意的。因为第一至第四实施例中所述层积膜包括具有合适的折射率的所述第一和第一干涉层，并且所述光干涉度为等于或小于0.8％，所以不均衡光干涉得以减低，并且这些层积膜具有非常好的外观。
相反，对于所述第一和第二对照例的所述层积膜，因为所述光干涉度为1.5％，光干涉度较大，所以这些层积膜的外观有显著的干涉带。
如图2和图3所示，对于第一和第三实施例中的所述层积膜，在500至650nm波长范围内，反射率曲线的峰至峰振幅的最大值分别为0.8％和0.3％。光干涉的不均衡得以减低，并且外观令人满意。
另一方面，如图4所示的第一对照例中，在500至650nm波长范围内，反射率曲线的峰至峰振幅的最大值为1.5％。光干涉不均衡没有减低，并且外观不佳。
实施例5和6
用手压滚筒将丙烯酸基压敏性粘性薄片(产品名：“NON-CARRIER”，由Lintec Corp.制造)附于第三和第四实施例中的所述层积膜的近红外线吸收层上。通过所示粘性薄片，将第三和第四实施中的所述层积膜直接附于等离子体显示板表面。在显示装置关闭时，对依据光干涉度和干涉不均衡的外观进行评价。结果如表2所示。
将具有减反射特性的所述层积膜附于所述显示装置，用光谱反射计(“URE-30”，ゥシオ電機株式会社制造)测量光谱反射率，并且读出600nm附近的干涉的反射宽度，从而对所述光干涉度进行评价。在三波长荧光灯下观察所述显示装置、并且将观察结果分成两个等级：所述干涉不均衡很不显著为O(好)，清楚辨别到所述干涉不均衡为X(差)，从而评价所述依据光干涉的外观。
对照例3
类似于第五和第六实施例，将对照例2的所述层积膜附于等离子体显示器上。在显示装置关闭时，对依据光干涉度和干涉不均衡的外观进行评价。结果如表2所示。
表2
    实施例     对照例
    5     6     3
透明树脂膜     PET     PET     PET
光学干涉度(％)     0.3     0.3     1.5
外观     O     O     X
如表2所示，在第五和第六实施例中，所述层积膜粘附于屏幕上时，对所述屏幕表面的反射的抑制是令人满意的，并且图像非常清楚和鲜明。所述等离子体显示装置关闭时，也难以辨别干涉不均衡，并且外观良好。另一方面，第三对照例中没有设置干涉层，所述等离子体显示装置关闭时的干涉不均衡非常显著、外观不佳。
也可以在近红外线吸收层12或减反射层18的表面形成例如微小突起之类的结构，以减低干涉不均衡。

Claims (9)

1.一种近红外线吸收性层积膜，包括：
透明树脂膜；
层积在所述透明层积膜表面的第一干涉层；和
层积在所述第一干涉层上的近红外线吸收层，
其特征在于，所述近红外线吸收膜的反射光谱表示为具有峰至峰振幅的波浪形反射率曲线，其中在500至650nm的波长范围内，所述峰至峰振幅的最大值等于或小于1％。
2.如权利要求1所述的层积膜，其特征在于：
所述透明树脂膜的折射率(ns)为1.55至1.70；
所述近红外线吸收层的折射率(nNIRA)为1.45至1.65，并且膜厚度为2至20μm；
所述第一干涉层的光学膜厚度为125至165nm，折射率(nI1)由下式表示：
nI1＝(ns×nNIRA)1/2±0.03
其中所述第一干涉层的所述折射率为所述透明树脂膜的所述折射率与所述近红外线吸收层的所述折射率的中间值。
3.如权利要求1或2所述的层积膜，其特征在于，所述透明树脂膜是膜厚度为25至400μm的聚对苯二甲酸乙二醇酯膜。
4.如权利要求1至3中的任一项所述的层积膜，其特征在于，所述透明树脂膜含有紫外吸收剂，并且所述透明树脂膜对380nm或以下的紫外线的透射率为5％或更小。
5.如权利要求1至4中的任一项所述的层积膜，其特征在于，所述近红外线吸收层含有校正色调的色素。
6.如权利要求1至5中的任一项所述的层积膜，其特征在于，还包括：
层积于所述透明树脂膜背面的第二干涉层；
层积于所述第二干涉层上的硬涂层；和
层积于所述硬涂层上的减反射层。
7.如权利要求6所述的层积膜，其特征在于：
所述硬涂层的折射率(nHDC)为1.45至1.55，膜厚度为1至20μm；
所述第二干涉层的光学膜厚度为125至165nm，折射率(nI2)由下式表示：
nI2＝(ns×nHDC)1/2±0.03
其中，所述第二干涉层的所述折射率(nI2)为所述透明树脂膜的所述折射率(ns)与所述硬涂层的折射率的中间值。
8.一种显示装置，包括附设有如权利要求1至7的任一项所述的层积膜的屏幕。
9.如权利要求8所述的显示装置，其特征在于，所述层积膜的所述近红外线吸收层附设在所述屏幕上。
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