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Description
本發明係關於一種含有在層狀黏土礦物中嵌入色素陽離子及有機陽離子而形成之無機有機複合體、及視需要含有黏合劑樹脂之濾光器。該濾光器尤其適用作圖像顯示裝置用之濾光器。
對特定光具有較大強度之吸收之化合物可用作CD-R(Compact Disc-Recordable,僅寫一次型光碟)、DVD-R(Digital Versatile Disc-Recordable,寫一次型數位多功能光碟)、DVD+R、藍色雷射記錄光碟等光學記錄媒體之記錄層或液晶顯示裝置(LCD,Liquid Crystal Display)、電漿顯示面板(PDP,Plasma Display Panel)、電致發光顯示器(ELD,Electroluminescence Display)、陰極射線管顯示裝置(CRT,Cathode Ray Tube)、螢光顯示管、場發射顯示器等圖像顯示裝置之光學要素。
例如,作為圖像顯示裝置之光學要素的用途,有具有如下功能之彩色濾光片之光吸收劑,即於基板上形成著色像素並使白色光透過而使單色之顯示部進行彩色顯示。圖像顯示裝置以紅、藍、綠三原色之光之組合來顯示彩色圖像,然而顯示彩色圖像之光中,含有綠色與紅色之間之550~600 nm等導致顯示品質下降之光,又,亦含有750~1100 nm之導致紅外線遙控裝置之故障之光。另一方面,顯示彩色圖像之際或操作紅外線遙控裝置之際,要求濾光器具有
選擇性地吸收上述不需要之波長的光之功能,同時,為防止螢光燈等外光之反射或映象,亦須要吸收480~500 nm及540~560 nm之波長之光。因此,圖像顯示裝置等中,與彩色濾光片分開而另行使用含有選擇性地吸收該等波長之光的光吸收性化合物(光吸收劑)之濾光器。
先前,為了製造濾光器,經由黏著劑層而將含有選擇性地吸收特定波長之光的光吸收性化合物(光吸收劑)之光學薄膜貼合於玻璃等透明基板。因此,製造步驟增多而成本較高,又,難以使濾光器薄層化而成問題。
下述專利文獻1中,揭示有於黏著劑層中含有色素及碳黑之電子顯示器用薄膜,下述專利文獻2中,揭示有含有色素之黏著劑,下述專利文獻3中,揭示有使用含有色素之黏著劑之顯示器用濾光片。
然而,難以於黏著劑層中抑制色素化合物之由光或熱等引起之惡化,因而無法獲得可確保充分之光學特性之濾光器。
又,下述專利文獻4中,揭示有含有將染料嵌入黏土中而形成之色料之水性油墨,下述專利文獻5中,揭示有於黏土礦物之層間保持有機陽離子及插層而形成之黏土礦物複合體,下述專利文獻6中,揭示有使陽離子交換性無機層狀化合物承載脂肪族四級銨離子及陽離子性雷射色素之螢光發光性層狀無機有機複合體,然而,關於將該等色料及著色複合體用於濾光器中、或藉由使用該等色料及黏土礦物複合體而提高濾光器之耐濕熱性,均未有揭示。
專利文獻1:日本專利特開2003-82302號公報專利文獻2:日本專利特開2004-107566號公報專利文獻3:日本專利3311720號公報專利文獻4:日本專利特開平10-77427號公報專利文獻5:日本專利特開平2-293315號公報專利文獻6:日本專利特開2004-2491號公報
本申請人就含有色素化合物及層狀黏土礦物之混合物的濾光器提出申請(國際公開第2006/137272A1)。
然而,若將該色素化合物及該層狀黏土礦物作為黏土礦物複合體且不分離、乾燥而直接地用於濾光器,則四級銨鹽等不溶於有機溶劑之成分殘存,所獲得之濾光器的耐濕熱性下降,或難以發生作為層狀黏土礦物之層間離子的有機陽離子與色素陽離子之離子交換,從而層狀黏土礦物之投入量增加,結果塗液會增稠或導致黏土礦物複合體凝聚、或成本增加。
因此,本發明之目的在於提供一種黏著劑層之耐光性及耐濕熱性亦優良之濾光器。
本發明者等進行了反覆研究,結果發現,尤其於黏著劑層中使用在層狀黏土礦物中嵌入色素陽離子及有機陽離子而形成之黏土礦物複合體,藉此可解決上述課題。
本發明係依據上述見解研發而成者,提供一種濾光器,
其特徵在於,其係至少含有黏土礦物複合體之濾光器,且該黏上礦物複合體係於層狀黏土礦物(A)中嵌入色素陽離子(B)及有機陽離子(C)而形成之黏土礦物複合體(D)。
以下,依據較好之實施形態,詳細說明本發明之濾光器。
本發明之濾光器至少含有黏土礦物複合體,作為該黏土礦物複合體,係於層狀黏土礦物(A)中嵌入色素陽離子(B)及有機陽離子(C)而形成之黏土礦物複合體(D)。
作為本發明之層狀黏土礦物(A),可使用:天然物或化學合成物或者於層間含有鋰離子、鈉離子、鈣離子等者,該等之取代物、衍生物或該等之混合物,作為具體例,可列舉膨潤石、高嶺土礦物、雲母、滑石、綠泥石、水滑石、蛭石、氟蛭石等。作為膨潤石,可列舉鋰蒙脫石、皂石、矽鎂石、貝得石、蒙脫石、膨土、綠脫石等,作為高嶺土礦物,可列舉高嶺石、多水高嶺土、珍珠陶土、狄克石、纖蛇紋石、蜥蛇紋石、鎂鋁蛇紋石、葉蠟石等,作為雲母(黏土礦物),可列舉Li型氟帶雲母、Na型氟帶雲母、Na型四矽氟雲母核黃素,其中膨潤石及雲母之功能性較高,因而較好。
上述膨潤石中,較好的是為去除雜質而加以精製之膨潤石,更好的是與高分子黏合劑或有機溶劑之親和性較高之親油性膨潤石。
該親油性膨潤石係以上述膨潤石系黏土礦物為基質、並
以四級銨離子等處理該等膨潤石而賦予親油性者。
因此,使用親油性膨潤石時,以下將說明之有機陽離子(C)作為該親油性膨潤石之層間離子而存在。
作為上述膨潤石,亦可使用市售者,例如可使用:Lucentite SWN、SWF(親水性膨潤石:Co-op Chemical公司製),Lucentite STN、STN-A、SPN、SEN、SAN、SAN2C、SAN210、STF、SSN、SSN-A、SAN312-A、SAN2C-A、SAN210-A(親油性膨潤石:Co-op Chemical公司製),Kunipia T(蒙脫石;Kunimine工業公司製),Esben N-400、Esben N-400FP(蒙脫石:Hojun公司製),Benton(東新化成公司製)等。該等之中,使用為去除雜質而加以精製之STN-A、SSN-A、SAN210-A、SAN312-A及SAN2C,於形成黏土礦物複合體時難以產生凝聚而分散性較高,因此較好。
上述雲母中,較好的是為去除雜質而加以精製之雲母,更好的是與高分子黏合劑或有機溶劑之親和性較高之膨潤性雲母。
作為上述雲母,亦可使用市售者,例如可列舉:Somasif(膨潤性雲母:Co-op Chemical公司製)、Micro Mica(非膨潤性雲母:Co-op Chemical公司製)等。
本發明之色素陽離子(B)並無特別限制,可任意使用先前之濾光器所用之眾所周知之花青化合物等之陽離子,可單獨使用或亦可組合使用複數個。
作為上述色素陽離子(B),具體可列舉花青化合物、二
亞銨化合物、銨化合物、偶氮化合物之金屬鹽、次甲基偶氮色素化合物、三芳基甲烷色素化合物、萘二甲醯亞胺化合物、萘內醯胺化合物、噁嗪化合物、噻嗪化合物、氮雜二苯幷哌喃化合物、喹啉化合物、吲達胺色素化合物、玫瑰紅色素化合物、角鯊烯鎓系化合物、苯乙烯基系色素化合物等之陽離子。其中,將花青化合物之陽離子及二亞銨化合物之陽離子嵌入層狀黏土礦物中而形成黏土礦物複合體時,難以受到紫外線或水分等來自外部之影響,故耐光性及耐濕熱性較高,且與極性較低之有機溶劑之親和性亦較好,故而較佳。本發明之色素陽離子(B)可使用一種或亦可組合使用兩種以上。
作為上述花青化合物之陽離子,具體可列舉以下述通式(I)表示之化合物。
上述通式(I)中,作為以Q表示之構成聚次甲基鏈的可於鏈中含有環結構之連結基,較好的是以下述(1)~(10)表示之基。
上述通式(I)中,作為以R1
、R2
、R3
、R4
、R5
、R6
、R7
、R8
、R9
、R20
、R21
、R22
、R23
、Ya
、Y1
、Y2
、Y3
及Y4
表示之可具有取代基之碳原子數為18之烷基,可列舉甲基、乙基、丙基、異丙基、丁基、第二丁基、第三丁基、異丁基、戊基、異戊基、第三戊基、己基、環己基、環己基甲基、環己基乙基、庚基、異庚基、第三庚基、正辛基、異辛基、第三辛基、2-乙基己基、三氟甲基、三氯甲基、三溴甲基、1,2-二氯乙基、3,3,3-三氟丙基等,作為以R1
、R2
、R3
、R4
、R5
、R6
、R7
、R20
、R21
、R22
、R23
、Ya
、Y1
、Y2
、Y3
及Y4
表示之可具有取代基之碳原子數為1~8之烷氧基,可列舉甲氧基、乙氧基、異丙氧基、丙氧基、丁氧基、戊氧基、異戊氧基、己氧基、庚氧基、辛氧基、2-乙基己氧基、三氟甲氧基、三氯甲氧基、三溴甲氧基等,作為以R1
、R2
、R3
、R4
、R5
、R6
、R7
、R8
、R9
、R20
、
R21
、R22
、R23
、Ya
、Y1
、Y2
、Y3
及Y4
表示之可具有取代基之碳原子數為6~30之芳基,可列舉:苯基、萘基、2-甲基苯基、3-甲基苯基、4-甲基苯基、4-乙烯基苯基、3-異丙基苯基、4-異丙基苯基、4-丁基苯基、4-異丁基苯基、4-第三丁基苯基、4-己基苯基、4-環己基苯基、4-辛基苯基、4-(2-乙基己基)苯基、4-十八烷基苯基、2,3-二甲基苯基、2,4-二甲基苯基、2,5-二甲基苯基、2,6-二甲基苯基、3,4-二甲基苯基、3,5-二甲基苯基、2,4-二第三丁基苯基、2,5-二第三丁基苯基、2,6-二第三丁基苯基、2,4-二第三戊基苯基、2,5-二第三戊基苯基、2,5-二第三辛基苯基、2,4-二異丙苯基苯基、環己基苯基、聯苯基、2,4,5-三甲基苯基等,作為以R1
、R2
、R3
、R4
、R5
、R6
、R7
、R8
、R9
、R20
、R21
、R22
、R23
、Ya
、Y1
、Y2
、Y3
及Y4
表示之可具有取代基之碳原子數為7~30之芳烷基,可列舉苄基、苯乙基、2-苯基丙烷-2-基、二苯基甲基、三苯基甲基、苯乙烯基、苯烯丙基、2-苯基丙烷-2-基、二苯基甲基等,作為以R1
、R2
、R3
、R4
、R5
、R6
、R7
、R20
、R21
、R22
及R23
表示之鹵原子,可列舉氟原子、氯原子、溴原子、碘原子等,作為R1
及R2
、R4
及R5
、R6
及R7
、R20
及R21
、R21
及R22
或R22
及R23
連結而形成碳環或雜環之碳原子數為3~12之有機基,可列舉:苯、萘、氯苯、溴苯、甲基苯、乙基苯、甲氧基苯、乙氧基苯等芳香族環;呋喃環、苯幷呋喃環、吡咯環、噻吩環、吡啶環、喹啉環、噻唑環等雜環;環丙烷、環丁烷、環戊烷、環己烷、環庚烷、環辛烷等脂肪族
環。再者,Ya
、Y1
、Y2
、Y3
及Y4
之烷基中之亞甲基亦可經-O-或-CO-所取代。
上述通式(II)中,作為以Ra
~R1
表示之碳原子數為1~4之烷基,可列舉甲基、乙基、丙基、異丙基、丁基、第二丁基、第三丁基、異丁基等,作為該烷基中之亞甲基經-O-所取代之基,可列舉甲氧基、乙氧基、丙氧基、異丙氧基、甲氧基甲基、乙氧基甲基、2-甲氧基乙基等,作為該烷基中之亞甲基經-CO-所取代之基,可列舉乙醯基、1-羰基乙基、乙醯基甲基、1-羰基丙基、2-氧代丁基、2-乙醯基乙基、1-羰基異丙基等,作為以Z表示之可具有取代基之碳原子數為1~8之伸烷基,可列舉亞甲基、伸乙基、伸丙基、三亞甲基、四亞甲基、1,3-丁二基、2-甲基-1,3-丙二基、2-甲基-1,3-丁二基、2-甲基-1,4-丁二基、五亞甲基、1,4-戊二基、2,4-戊二基、2-甲基-1,4-戊二基、六亞甲基、七亞甲基、八亞甲基、乙烷-1,1-二基、丙烷-2,2-二基等,作為該伸烷基中之亞甲基經-O-、-S-、-CO-、-COO-、-OCO-、-SO2
-、-NH-、-CONH-、-NHCO--N=CH-或-CH=CH-所取代之基,可列舉亞甲基氧基、乙烯氧基、氧基亞甲基、硫代亞甲基、羰基亞甲基、羰基氧基亞甲基、亞甲基羰基氧基、磺醯基亞甲基、胺基亞甲基、乙醯基胺基、乙烯基甲醯胺基、乙醯亞胺基、伸乙烯基、伸丙烯基等,作為以M表示之金屬原子,可列舉Fe、Co、Ni、Ti、Cu、Zn、Zr、Cr、Mo、Os、Mn、Ru、Sn、Pd、Rh、Pt、Ir等。
上述通式(III)中,作為以R10
~R13
表示之鹵原子、以R10
~R13
表示之可具有取代基之碳原子數為1~4之烷基、以R10
~R13
表示之可具有取代基之碳原子數為1~4之烷氧基及R10
與R11
連結而形成碳環或雜環之碳原子數為3~12之有機基,可列舉以上述通式(I)所例示者。
以上述通式(I)表示之花青化合物之陽離子中,以下述通式(V)所表示者之製造成本較小,且在形成了黏土礦物複合體時耐光性、耐熱性及耐濕熱性較高,故作為濾光器更好。
上述通式(V)表示之花青化合物之陽離子中,以下述通式(IV)所表示者,於形成了黏土礦物複合體時黏著劑層之耐熱性及耐濕熱性特別高,故作為濾光器特別好。
作為本發明之以上述通式(I)表示之花青化合物的陽離子之具體例,可列舉下述化合物No.1~49。
作為上述二亞銨化合物之陽離子,具體可列舉以下述通式(VI)表示之化合物。
[化15]
(式中,R31
、R32
、R33
、R34
、R35
、R36
、R37
及R38
分別獨立表示氫原子或可具有取代基之碳原子數為1~8之烷基,R39
、R40
、R41
及R42
分別獨立表示氫原子、鹵原子、可具有取代基之碳原子數為1~8之烷基或可具有取代基之胺基,該烷基中之亞甲基可經-O-或-CH=CH-所取代,n表示1~4之數)。
上述通式(VI)中,作為以R31
、R32
、R33
、R34
、R35
、R36
、R37
、R38
、R39
、R40
、R41
及R42
表示之可具有取代基之碳原子數為1~8之烷基,可列舉以上述通式(I)之R1
~R7
等所表示者,作為以R39
、R40
、R41
及R42
表示之鹵原子,可列舉以上述通式(I)之R1
~R7
等所表示者,作為以R39
、R40
、R41
及R42
表示之可具有取代基之胺基,可列舉胺基、乙基胺基、二甲基胺基、二乙基胺基、丁基胺基、環戊基胺基、2-乙基己基胺基、十二烷基胺基、苯胺基、氯苯基胺基、甲苯胺基、甲氧苯胺基、N-甲基-苯胺基、二苯基胺基、萘基胺基、2-吡啶基胺基、甲氧基羰基胺基、苯氧基羰基胺基、乙醯基胺基、苯甲醯基胺基、甲醯基胺基、三甲基乙醯基胺基、十二醯基胺基、胺甲醯基胺基、N,N-
二甲基胺基羰基胺基、N,N-二乙基胺基羰基胺基、嗎啉基羰基胺基、甲氧基羰基胺基、乙氧基羰基胺基、第三丁氧基羰基胺基、正十八烷氧基羰基胺基、N-甲基-甲氧基羰基胺基、苯氧基羰基胺基、胺磺醯基胺基、N,N-二甲基胺基磺醯基胺基、甲基磺醯基胺基、丁基磺醯基胺基、苯基磺醯基胺基等。
作為本發明之以上述通式(VI)表示之二亞銨化合物之陽離子的具體例,可列舉下述化合物No.50~57。
該等色素陽離子(B)在單獨使用時,較好的是以上述通式(IV)表示之化合物(以下亦僅稱作(IV))、或以上述通式(VI)表示之化合物(以下亦僅稱作(VI)),組合使用複數個時,較好的亦是使用(IV)及(VI)中一種或者併用兩種。併用(IV)與(VI)時,(IV)與(VI)之質量比較好的是1:1~1:100,尤其好的是1:5~1:50。
對於併用(IV)與(VI)之方法,可為在調製黏土礦物複合體之際於層狀黏土礦物中嵌入(IV)與(VI)兩者之方法,亦可為將嵌有(IV)之黏土礦物與嵌有(VI)之黏土礦物加以混合之方法。
作為上述有機陽離子(C),可列舉四級銨離子、鏻離子等。
作為四級銨離子,較好的是具有烷基、芳基或者芳烷基者,其中,烷基之碳原子數為1~20者、芳基之碳原子數為6~30者、或芳烷基之碳原子數為7~30者,於藉由色素陽離子(B)加以取代時與有機溶劑之親和性亦較高,且即便分散於有機溶劑中亦具有適度之黏性,故較為理想。作為四級銨離子,具體可列舉四甲基銨離子、四乙基銨離子、四正癸基銨離子、四正十二烷基銨離子、三辛基甲基銨離
子、三甲基十八烷基銨離子、二甲基二硬脂基銨離子、三月桂基甲基銨離子、二甲基二硬脂基銨離子、二甲基二癸基銨離子、二甲基十八烷基苄基銨離子、以下述[化17]表示之化合物等。
又,作為上述鏻離子,例如可列舉烷基鏻離子、芳基鏻離子等。
本發明之黏土礦物複合體(D)係於上述層狀黏土礦物(A)中嵌入上述色素陽離子(B)及上述有機陽離子(C)而形成。
層狀黏土礦物(A)、色素陽離子(B)及有機陽離子(C)之比例為,相對於1份之層狀黏土礦物(A),較好的是色素陽離子(B)為0.01~0.9份、更好的是0.1~0.5份,且較好的是有機陽離子(C)為0.1~0.99份、更好的是0.5~0.9份。若有機陽離子(C)未滿0.1份,則色素陽離子(B)之含量減少,故黏土礦物複合體(D)之添加量增多,若有機陽離子(C)多於0.9份,則可能於有機溶劑中之分散性下降,從而濾光器之加工性下降。再者,當本發明之色素陽離子(B)為複數種之混合物時,本發明之色素陽離子(B)之使用量為其合計量。
本發明之黏土礦物複合體(D)並無特別限制,例如可利用以下方法來調製。為賦予親油性而使用事先嵌入了有機
陽離子(C)之親油性之層狀黏土礦物(A)時,將使層狀黏土礦物(A)分散於有機溶劑中而製成之懸濁液、與使色素陽離子(B)與陰離子之鹽溶解於有機溶劑中者加以混合,以色素陽離子(B)對層狀黏土礦物(A)之層間離子的有機陽離子(C)之一部分進行離子交換,對所獲得之產物進行分離、精製、乾燥,從而獲得黏土礦物複合體(D)。
本發明之層狀黏土礦物(A)為親水性時,(i)使層狀黏土礦物(A)分散於水中而製成懸濁液,以有機陽離子(C)對該層狀黏土礦物之層間離子進行離子交換,接著,添加使該分散液自弱鹼性變為酸性之量的酸而實施酸處理,對所獲得之產物進行分離、乾燥;或者(ii)使層狀黏土礦物分散於水中,向分散液中添加使該分散液自弱鹼性變為酸性之量的酸而實施酸處理,使所獲得之層狀黏土礦物分散於水中而製成懸濁液,以有機陽離子(C)對該層狀黏土礦物之層間離子進行離子交換,對所獲得之產物進行分離、乾燥。接著,與使用上述親油性層狀黏土礦物(A)之情形同樣地處理所乾燥之產物,以色素陽離子(B)對該產物之層間離子的有機陽離子(C)之一部分進行離子交換,獲得黏土礦物複合體(D)。
若將上述中所獲得之產物作為黏土礦物複合體且不分離、乾燥而直接用作濾光器用之塗液,則四級銨鹽等不溶於有機溶劑之成分殘存,所獲得之濾光器的耐濕熱性下降,或難以發生作為層狀黏土礦物(A)之層間離子的有機陽離子(C)與色素陽離子(B)之離子交換,導致層狀黏土礦
物(A)之投入量增加,結果,塗液會增稠或導致黏土礦物複合體(D)凝聚、或成本增高,故欠佳。
作為本發明之黏合劑樹脂(E),例如可列舉:白明膠、酪蛋白、澱粉、纖維素衍生物、海藻酸等天然高分子材料,或聚甲基丙烯酸甲酯、聚乙烯丁醛、聚乙烯吡咯烷酮、聚乙烯醇、聚氯乙烯、苯乙烯-丁二烯共聚物、聚苯乙烯、聚酯、聚醚、聚碳酸酯、聚醯胺、聚醯亞胺、聚胺酯、三聚氰胺樹脂、環狀烯烴樹脂等合成高分子材料,黏著劑等。
作為上述黏著劑,例如可使用:矽系、聚胺酯系、丙烯酸系等之黏著劑,聚乙烯丁醛系黏著劑,聚乙烯醚系黏著劑,乙烯-乙酸乙烯酯系黏著劑,聚烯烴系黏著劑,SBR(Styrene-butadiene rubber,苯乙烯-丁二烯橡膠)系黏著劑,橡膠系黏著劑等眾所周知之夾層玻璃用透明黏著劑,其中可較好地使用丙烯酸系黏著劑、特別是酸性丙烯酸系黏著劑。又,可併用有機溶劑、增黏劑、軟化劑、耐光性賦予劑、紫外線吸收劑、抗氧化劑、塑化劑、消泡劑、均化劑、分散劑、硬化劑等。
上述丙烯酸系黏著劑並無特別限制,可使用:具有羧基、羥基、醯胺基、胺基、環氧基等反應性官能基及乙烯基性不飽和雙鍵之單體的均聚物或組合複數種之共聚物,或者具有上述反應性官能基及乙烯基性不飽和雙鍵之單體、與(甲基)丙烯酸系單體或乙烯基系單體此種具有乙烯基性不飽和雙鍵之單體的共聚物,視需要,為了提高黏著
劑之凝聚力,可使用金屬螯合系化合物、異氰酸酯系化合物、三聚氰胺化合物、環氧系化合物、胺系化合物、氮丙啶系化合物、噁唑啉化合物等含有交聯劑者作為硬化劑。
作為上述丙烯酸系黏著劑,可使用市售者,例如可列舉:DB Bond5541(Diabond公司製),SK Dyne AS-1925、KP-2230、SK-1811L(綜研化學公司製),DX2-PDP-19(日本觸媒公司製),AT-3001(Saiden化學公司製),Oribain BPS5896(東洋油墨公司製),CS-9611(日東電工公司製)等。
本發明之濾光器中,上述黏土礦物複合體(D)及上述黏合劑樹脂(E)之使用量並無特別限制,通常係以如下方式而使用。例如,製造具有黏著劑層之本發明的濾光器時,相對於作為黏合劑樹脂(E)之黏著劑的固形分100質量份,使層狀黏土礦物複合體(D)為0.0001~50質量份、較好的是0.001~5.0質量份,及使甲基乙基酮等溶劑為0.1~1000質量份、較好的是1.0~500質量份,來調製黏著劑溶液,將該黏著劑溶液塗佈於實施了密著性提昇處理之PET(Polyethylene Terephthalate,聚對苯二甲酸乙二酯)薄膜等透明支持體之後,使其乾燥,獲得具有2~400 μm厚、較好的是5~40 μm厚之黏著劑層的濾光器。進而,於使本發明之濾光器中含有本發明之必須成分及任意成分時,各成分之調配比例亦按照上述調配比例即可。
作為使本發明之濾光器中含有本發明之黏土礦物複合體(D)及黏合劑樹脂(E)、及光吸收劑、各種穩定劑等任意成分之方法,當採用在選自透明支持體及任意各層中的任意
鄰接兩者間的黏著劑層中含有上述成分之方法時,於使黏著劑中含有本發明之黏土礦物複合體(D)等之後,使用該黏著劑,黏接上述透明支持體及任意各層中之鄰接兩者即可。進而,亦可於黏著劑層之表面設置實施了密著性提昇處理之聚對苯二甲酸乙二酯薄膜等眾所周知之隔離膜。
本發明之濾光器可用於液晶顯示裝置(LCD)、電漿顯示面板(PDP)、電致發光顯示器(ELD)、陰極射線管顯示裝置(CRT)、CCD(Charge Coupled Device,電荷耦合元件)影像感測器、CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor,互補金屬氧化半導體)感測器、螢光顯示管、場發射顯示器等圖像顯示裝置用,分析裝置用,半導體裝置製造用,天文觀測用,光通訊用,眼鏡片,窗等之用途中。
本發明之濾光器在用於圖像顯示裝置時,通常配置於顯示器之前表面。例如,可將濾光器直接貼附於顯示器之表面,當在顯示器前方設有前面板及電磁波遮罩時,亦可於前面板或電磁波遮罩之表側(外側)或背側(顯示器側)貼附濾光器。
用於圖像顯示時,對於本發明之濾光器而言,可為了實施色調調整等,而使用吸收480~500 nm以外之波長的光之光吸收劑,或亦可為了防止外光之反射或映象,而使用本發明之色素陽離子與陰離子之鹽以外的對應於480 nm~500 nm之光吸收劑。又,當圖像顯示裝置為電漿顯示器時,亦可使用本發明之色素陽離子與陰離子之鹽以外的對應於750~1100 nm之近紅外線吸收劑。
對於色調調整用之上述光吸收劑而言,作為用以去除550~600 nm之橙光者,可列舉:三次甲基吲哚鎓化合物、三次甲基苯幷噁唑鎓化合物、三次甲基苯幷噻唑鎓化合物等三次甲基花青衍生物;五次甲基噁唑鎓化合物、五次甲基噻唑鎓化合物等五次甲基花青衍生物;角鯊烯鎓色素衍生物;次甲基偶氮色素衍生物;二苯幷哌喃色素衍生物;偶氮色素衍生物;吡咯亞甲基色素衍生物;偶氮金屬錯合物衍生物:玫瑰紅色素衍生物;酞菁衍生物;卟啉衍生物;二吡咯亞甲基金屬螯合物等。
又,作為防止外光之映象用之對應於480~500 nm之上述光吸收劑,可列舉:單次甲基花青衍生物;三次甲基吲哚鎓化合物、三次甲基噁唑鎓化合物、三次甲基噻唑鎓化合物、亞吲哚基三次甲基噻唑啉化合物等三次甲基花青衍生物;份菁衍生物;酞菁衍生物;萘酞菁衍生物;卟啉衍生物;二吡咯亞甲基金屬螯合物等。
又,作為防止紅外線遙控裝置故障用之對應於750~1100 nm之近紅外線吸收劑,可列舉:五次甲基苯幷吲哚鎓化合物、五次甲基苯幷噁唑鎓化合物、五次甲基苯幷噻唑鎓化合物等五次甲基花青衍生物;七次甲基吲哚鎓化合物、七次甲基苯幷吲哚鎓化合物、七次甲基噁唑鎓化合物、七次甲基苯幷噁唑鎓化合物、七次甲基噻唑鎓化合物、七次甲基苯幷噻唑鎓化合物等七次甲基花青衍生物;二亞銨化合物;銨化合物;角鯊烯鎓衍生物;雙(芪二硫醇鹽)化合物、雙(苯二硫醇鹽)鎳化合物、雙(樟腦二硫醇鹽)鎳化合
物等鎳錯合物;角鯊烯鎓衍生物;偶氮色素衍生物;酞菁衍生物;卟啉衍生物;二吡咯亞甲基金屬螯合物等。
本發明之濾光器中,上述用以進行色調調整的光吸收劑、對應於480~500 nm之光吸收劑及近紅外線吸收劑,可與本發明之黏土礦物複合體(D)包含於同一層中,亦可包含於其他層中。該等之使用量分別為,相對於本發明之黏土礦物複合體(D)100質量份通常為10~5000質量份。
作為本發明之濾光器的代表性結構,可列舉:於透明支持體上視需要設有底塗層、抗反射層、硬塗層、潤滑層、黏著劑層等各層者。作為使本發明之濾光器中含有本發明之黏土礦物複合體(D)及黏合劑樹脂(E)、及光吸收劑、各種穩定劑等任意成分之方法,並無特別限制,較好的是使選自透明支持體及任意各層中之任意鄰接兩者間的黏著劑層中含有該等成分之方法。
作為上述透明支持體之材料,例如可列舉:玻璃等無機材料;二乙醯纖維素、三乙醯纖維素(TAC,Triacetyl Cellulose)、丙醯基纖維素、丁醯基纖維素、乙醯基丙醯基纖維素、硝化纖維素等纖維素酯;聚醯胺;聚醯亞胺;聚胺酯;環氧樹脂;聚碳酸酯;聚對苯二甲酸乙二酯、聚萘二甲酸乙二酯、聚對苯二甲酸丁二酯、聚-1,4-環己烷二亞甲基對苯二甲酸酯、聚伸乙基-1,2-二苯氧基乙烷-4,4'-二羧酸酯、聚對苯二甲酸丁二酯等聚酯;聚苯乙烯;聚乙烯、聚丙烯、聚甲基戊烯等聚烯烴;聚乙酸乙烯酯、聚氯乙烯、聚氟乙烯等乙烯基化合物;聚甲基丙烯酸甲酯、聚
丙烯酸酯等丙烯酸系樹脂;聚碳酸酯;聚碸;聚醚碸;聚醚酮;聚醚醯亞胺;聚氧乙烯、降冰片烯樹脂等高分子材料。透明支持體之透過率較好的是80%以上、更好的是86%以上。霧度較好的是2%以下、更好的是1%以下。折射率較好的是1.45~1.70。
於上述透明支持體中,可添加紅外線吸收劑、紫外線吸收劑、酚系或磷系等之抗氧化劑、阻燃劑、潤滑劑、抗靜電劑、無機微粒子等,又,可對透明支持體實施各種表面處理。
作為上述無機微粒子,例如,可列舉二氧化矽、二氧化鈦、硫酸鋇、碳酸鈣等。
作為上述各種表面處理,例如,可列舉化學處理、機械處理、電暈放電處理、火焰處理、紫外線照射處理、高頻處理、輝光放電處理、活性電漿處理、雷射處理、混酸處理、臭氧氧化處理等。
上述底塗層在設置含有光吸收劑之光吸收層時係用於透明支持體與光吸收層之間的層。上述底塗層係形成為含有玻璃轉移溫度為-60~60℃之聚合物的層、光吸收層側之表面為粗糙面之層、或含有與光吸收層之聚合物有親和性之聚合物的層。又,底塗層可設於不設置光吸收層之透明支持體的面上,可為了改善透明支持體與設於其上側之層(例如,抗反射層、硬塗層)之黏接力而設置,亦可為了改善用以黏接濾光器與圖像顯示裝置之黏接劑與濾光器之親和性而設置。底塗層之厚度較好的是2 nm~20 μm、更好的
是5 nm~5 μm、進一步較好的是20 nm~2 μm、進一步更好的是50 nm~1 μm、最好的是80 nm~300 nm。包含玻璃轉移溫度為-60~60℃之聚合物的底塗層利用聚合物之黏著性而黏接透明支持體與濾光片層。玻璃轉移溫度為-60~60℃之聚合物,例如可藉由氯乙烯、偏氯乙烯、乙酸乙烯酯、丁二烯、氯丁烯、苯乙烯、氯丁二烯、丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯、丙烯腈或者甲基乙烯基醚之聚合或者其等之共聚合而獲得。玻璃轉移溫度較好的是50℃以下、更好的是40℃以下、進一步較好的是30℃以下、進一步更好的是25℃以下、最好的是20℃以下。底塗層之25℃之彈性模量較好的是1~1000 MPa、更好的是5~800 MPa、最好的是10~500 MPa。光吸收層之表面為粗糙面之底塗層係藉由於粗糙面上形成光吸收層而黏接透明支持體與光吸收層。光吸收層之表面為粗糙面之底塗層可藉由塗佈聚合物乳膠而容易地形成。乳膠之平均粒徑較好的是0.02~3 μm,更好的是0.05~1 μm。作為與光吸收層之黏合劑聚合物有親和性之聚合物,可列舉:丙烯酸樹脂、纖維素衍生物、白明膠、酪蛋白、澱粉、聚乙烯醇、可溶性尼龍及高分子乳膠等。
又,亦可於本發明之濾光器中設置二層以上之底塗層。亦可於底塗層中添加使透明支持體膨潤之溶劑、褪光劑、界面活性劑、抗靜電劑、塗佈助劑、硬化劑等。
對於上述抗反射層而言,必需低折射率層。低折射率層之折射率低於上述透明支持體之折射率。低折射率層之折射率較好的是1.20~1.55,更好的是1.30~1.50。低折射率
層之厚度較好的是50~400 nm,更好的是50~200 nm。低折射率層可形成為含有折射率較低之含氟聚合物之層(日本專利特開昭57-34526號、日本專利特開平3-130103號、日本專利特開平6-115023號、日本專利特開平8-313702號、日本專利特開平7-168004號各公報所記載)、藉由溶膠-凝膠法而獲得之層(日本專利特開平5-208811號、日本專利特開平6-299091號、日本專利特開平7-168003號各公報所記載)、或含有微粒子之層(日本專利特公昭60-59250號、日本專利特開平5-13021號、日本專利特開平6-56478號、日本專利特開平7-92306號、日本專利特開平9-288201號各公報所記載)。對於含有微粒子之層而言,可於低折射率層中形成空隙,以作為微粒子間或微粒子內之微孔隙。含有微粒子之層較好的是具有3~50體積%之空隙率,更好的是具有5~35體積%之空隙率。
為了防止廣波長區域之反射,較好的是,於上述抗反射層中,除了低折射率層以外,另積層折射率較高之層(中.高折設率曾)。高折射率層之折射率較好的是1.65~2.40,更好的是1.70~2.20。中折射率層之折射率係調整為低折射率層之折射率與高折射率層之折射率的中間值。中折射率層之折射率較好的是1.50~1.90,更好的是1.55~1.70。中.高折射率層之厚度較好的是5 nm~100 μm,更好的是10 nm~10 μm,最好的是30 nm~1 μm。中.高折射率層之霧度較好的是5%以下,更好的是3%以下,最好的是1%以下。
中.高折射率層可使用具有較高之折射率之聚合物黏合劑
而形成。作為折射率較高之聚合物,可列舉:聚苯乙烯、苯乙烯共聚物、聚碳酸酯、三聚氰胺樹脂、丙烯酸系樹脂、酚樹脂、環氧樹脂、環狀(脂環式或芳香族)異氰酸酯與多元醇反應而獲得之聚胺酯等。其他具有環狀(芳香族、雜環式、脂環式)基之聚合物、或具有氟以外之鹵原子作為取代基之聚合物,折射率亦較高。亦可使用藉由可導入雙鍵而進行自由基硬化之單體的聚合反應所形成之聚合物。
為了獲得更高之折射率,亦可於上述聚合物黏合劑中分散無機微粒子。無機微粒子之折射率較好的是1.80~2.80。
較好的是無機微粒子由金屬之氧化物或硫化物形成。作為金屬之氧化物或硫化物,可列舉:氧化鈦(例如,金紅石、金紅石/銳鈦礦之混晶、銳鈦礦、非晶型結構)、氧化錫、氧化銦、氧化鋅、氧化鋯、硫化鋅等。該等之中,尤其好的是氧化鈦、氧化錫及氧化銦。無機微粒子以該等的金屬之氧化物或者硫化物為主成分,可進一步含有其他元素。所謂主成分,係指在構成粒子之成分中含量(重量%)最多之成分。作為其他元素,可列舉:Ti、Zr、Sn、Sb、Cu、Fe、Mn、Pb、Cd、As、Cr、Hg、Zn、Al、Mg、Si、P、S等。亦可使用能以被膜形成性分散於溶劑中、或自身為液狀之無機材料,例如:各種元素之烷醇鹽、有機酸鹽、與配位性化合物鍵結之配位化合物(例如螯合物)、活性無機聚合物,而形成中.高折射率層。
可對上述抗反射層之表面賦予防眩功能(防止入射光於
表面散射而膜周圍之景色轉移至膜表面之功能)。例如,於透明薄膜之表面形成微細凹凸並於其表面形成抗反射層,或於形成抗反射層之後藉由壓印輥於表面形成凹凸,藉此可獲得具有防眩功能之抗反射層。具有防眩功能之抗反射層一般具有3~30%之霧度。
上述硬塗層具有高於上述透明支持體之硬度的硬度。較好的是硬塗層含有交聯之聚合物。硬塗層可使用丙烯酸系、聚胺酯系、環氧系之聚合物、寡聚物或單體(例如紫外線硬化型樹脂)等而形成。亦可由二氧化矽系材料形成硬塗層。
上述抗反射層(低折射率層)之表面亦可形成潤滑層。潤滑層具有對低折射率層表面賦予光滑性、改善耐傷性之功能。潤滑層可使用聚有機矽氧烷(例如矽油)、天然蠟、石油蠟、高級脂肪酸金屬鹽、氟系潤滑劑或其衍生物而形成。潤滑層之厚度較好的是2~20 nm。
上述有機溶劑並無特別限制,可適度使用眾所周知之各種溶劑,例如可列舉:異丙醇等醇類;甲基溶纖劑、乙基溶纖劑、丁基溶纖劑、二乙二醇丁醚等醚醇類;丙酮、甲基乙基酮、甲基異丁基酮、環己酮、二丙酮醇等酮類、乙酸乙酯、乙酸丁酯、乙酸甲氧基乙酯等酯類;丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯等丙烯酸酯類;2,2,3,3-四氟丙醇等氟化醇類;己烷、苯、甲苯、二甲苯等烴類;二氯甲烷、二氯乙烷、氯仿等氯化烴類等。該等有機溶劑可單獨使用,或亦可混合使用。
又,上述底塗層、抗反射層、硬塗層、潤滑層、光吸收層、黏著劑層等可藉由一般之塗佈方法而形成。作為塗佈方法,可列舉浸漬塗佈法、氣刀塗佈法、簾塗法、輥塗法、環棒式塗佈法、凹版印刷式塗佈法、使用料斗之擠壓塗佈法(美國專利第2681294號說明書所記載)等。亦可藉由同時塗佈而形成二個以上之層。關於同時塗佈法,於美國專利第2761791號、美國專利第2941898號、美國專利第3508947號、美國專利第3526528號各說明書及原崎勇次著「塗佈工學」253頁(1973年朝倉書店發行)中有記載。
以下,依據評價例、比較評價例及實施例進一步詳細說明本發明。然而,本發明並不因以下實施例等而受到任何限制。再者,製造例1~4表示本發明之黏土礦物複合體的合成例,評價例1~4表示本發明之黏土礦物複合體的耐久性評價。
又,實施例1~3表示含有本發明之黏土礦物複合體之濾光器的製作例。
[製造例1]黏土礦物複合體1之合成
將20 g之將1.0 g的Lucentite SAN210-A(層狀黏土礦物(A);親油性膨潤石;Co-op Chemical公司製)分散於19 g甲基乙基酮之分散液、與6 g之將0.3 g的化合物No.1(色素陽離子(B))之雙三氟甲基磺醯亞胺鹽溶解於5.7 g甲基乙基酮之溶液加以混合,攪拌1小時,以化合物No.1(色素陽離子(B))對作為Lucentite SAN210-A之層間離子的有機陽離子
(C)之一部分進行離子交換。添加150 ml之甲醇,過濾分離所析出之固體,經由水洗、甲醇清洗,獲得0.75 g黏土礦物複合體1。
[製造例2]黏土礦物複合體2之合成
除了使用6 g之將0.5 g之化合物No.1之雙三氟甲基磺醯亞胺鹽溶解於5.5 g甲基乙基酮的溶液以外,與製造例1相同,獲得0.64 g黏土礦物複合體2。
[製造例3]黏土礦物複合體3之合成
將20 g之將1.0 g的Lucentite SAN210-A(層狀黏土礦物(A);親油性膨潤石;Co-op Chemical公司製)分散於19 g甲基乙基酮之分散液、與6 g之將0.3 g的化合物No.50(色素陽離子(B))之雙三氟甲基磺醯亞胺鹽溶解於5.7 g甲基乙基酮之溶液加以混合,攪拌1小時。添加150 ml之甲醇,過濾分離所析出之固體,經由水洗、甲醇清洗,獲得0.77 g黏土礦物複合體3。
[製造例4]黏土礦物複合體4之合成
除了使用6 g之將0.5 g的化合物No.50之雙三氟甲基磺醯亞胺鹽溶解於5.5 g甲基乙基酮之溶液以外,與製造例1相同,獲得0.58 g黏土礦物複合體4。
(嵌入狀態之確認)
使用RINT2000-ULTIMA+(理學電機(股)製),測定X射線繞射,算出黏土礦物複合體之底面間隔,藉此確認製造例1~4中所獲得之黏土礦物複合體中之色素陽離子的嵌入狀態。將結果示於表1中。
根據表1可知,黏士礦物複合體之底面間隔較SAN210-A更寬,故可確認色素陽離子嵌入至黏土礦物複合體中。
[評價例1~4及比較評價例1~4]耐久性評價
以下述調配比例來調製黏著劑溶液,藉由棒塗# 90於實施了密著性提昇處理之188 μm厚之聚對苯二甲酸乙二酯(PET)薄膜上塗佈該黏著劑溶液後,於100℃下乾燥5分鐘,對塗佈面貼合0.9 mm厚之玻璃而獲得試驗片。對該等各試驗片進行如下之耐久性評價。
<耐光性評價>
對上述所獲得之各試驗片測定UV吸收光譜之λmax的透過率,接著,照射300小時及500小時之55000勒克司的光後,再次測定UV吸收光譜之λmax的透過率,求出將照射前之透過率設為100時的照射後之透過率的比例,來作為耐光性評價。將結果示於表2及3中。
<耐熱性評價>
對上述所獲得之各試驗片測定UV吸收光譜之λmax的透過率,接著,於80℃之恆溫槽中放置300小時及500小時後,再次測定UV吸收光譜之λmax的透過率,求出將放置前之透過率設為100時的放置後之透過率的比例,來作為
耐熱性評價。將結果示於表2及3中。
<耐濕熱性評價>
對上述所獲得之各試驗片測定UV吸收光譜之λmax的透過率,接著,於調整為60℃/90%RH之恆溫恆濕環境下之恆溫恆濕槽中放置300小時及500小時後,再次測定UV吸收光譜之λmax的透過率,求出將放置前之透過率設為100時的放置後之透過率的比例,來作為耐濕熱性評價。將結果示於表2及3中。
(評價例1之調配)
(評價例2之調配)
(比較評價例1之調配)
(比較評價例2之調配)
(評價例3之調配)
(評價例4之調配)
(比較評價例3之調配)
(比較評價例4之調配)
[實施例1]濾光器之製作1
以下述調配比例來調製黏著劑溶液,藉由棒塗# 90於實施了密著性提昇處理之188 μm厚之PET薄膜上塗佈該黏著劑溶液之後,於100℃下乾燥10分鐘,獲得於PET薄膜上具有厚度約10 μm之黏著劑層的濾光器。以日本分光(股)製紫外可見近紅外分光光度計V-570對該濾光器進行測定,結果λmax為592 nm、半高全寬為43 nm。
(調配)
[實施例2]濾光器之製作2
替代DB Bond5541而使用DX2-PDP-19(日本觸媒公司製)來作為丙烯酸系黏著劑,進而使用Coronate L-55E(日本聚胺酯工業公司製)作為硬化劑,除此以外,與實施例1相同,製作濾光器,以日本分光(股)製紫外可見近紅外分光光度計V-570對所獲得之濾光器進行測定,結果λmax為592 nm、半高全寬為43 nm。
[實施例3]濾光器之製作3
除了使用0.09 g黏土礦物複合體2作為黏土礦物複合體以外,與實施例1相同,製作濾光器,以日本分光(股)製紫外可見近紅外分光光度計V-570對所獲得之濾光器進行測定,結果λmax為592 nm、半高全寬為43 nm。
根據上述評價例、比較評價例及實施例,明確獲知以下事項。
對於含有本發明之黏著劑之系而言,含有本發明之黏土礦物複合體之評價例1~4,與替代黏土礦物複合體而含有色素陽離子與陰離子之鹽的比較評價1及3、以及替代黏土礦物複合體而含有層狀黏土礦物及色素陽離子與陰離子之鹽的混合物之比較例2及4相比,300小時後、500小時後之耐光性、耐熱性及耐濕熱性均優良。
因此,本發明之黏土礦物複合體及含有本發明之黏著劑之本發明的濾光器具有可耐實用之耐光性,尤其適用作耐熱性及耐濕熱性優良之濾光器。
根據本發明,可提供耐光性及耐濕熱性優良之濾光器。該濾光器適於提高圖像顯示裝置之顯示品質及防止外光之映象。
Claims (11)
- 一種濾光器,其特徵在於:其係至少含有黏土礦物複合體之濾光器,且該黏土礦物複合體係於層狀黏土礦物(A)中嵌入色素陽離子(B)及有機陽離子(C)而成之黏土礦物複合體(D),且相對於1份之層狀黏土礦物(A),色素陽離子(B)為0.01~0.9份、有機陽離子(C)為0.1~0.99份。
- 如請求項1之濾光器,其進一步含有黏合劑樹脂(E)。
- 如請求項1或2之濾光器,其中上述層狀黏土礦物(A)係膨潤石。
- 如請求項1之濾光器,其中上述色素陽離子(B)係以下述通式(I)表示之花青化合物之陽離子:
- 如請求項4之濾光器,其中上述花青化合物之陽離子係以下述通式(IV)表示之化合物之陽離子:
- 如請求項1之濾光器,其中上述色素陽離子(B)係以下述通式(VI)表示之二亞銨鹽化合物之陽離子:
- 如請求項3之濾光器,其中上述膨潤石係親油性膨潤石。
- 如請求項2之濾光器,其中上述黏合劑樹脂(E)係丙烯酸系黏著劑。
- 如請求項8之濾光器,其中上述黏土礦物複合體(D)及上述丙烯酸系黏著劑係包含於黏著劑層中。
- 如請求項1之濾光器,其係圖像顯示裝置用。
- 如請求項10之濾光器,其中上述圖像顯示裝置係電漿顯示器。
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