CN111512194A - 红外线通过膜用组合物及覆盖构件的制造方法 - Google Patents
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Abstract
红外线通过膜形成用组合物含有:在波长400nm以上且580nm以下的区域中具有最大吸收的色素、在波长581nm以上且700nm以下的区域中具有最大吸收的色素、在波长701nm以上且800nm以下的区域中具有最大吸收的色素、及溶媒,且溶媒含有溶解度参数为8(cal/cm3)1/2以上且12(cal/cm3)1/2以下的溶媒。在所述红外线通过膜用组合物中,还可含有透明树脂。
Description
技术领域
本发明涉及一种红外线通过膜用组合物及覆盖构件的制造方法。
背景技术
近年来,智能手机、平板型个人计算机、笔记本型个人计算机等便携终端得到普及,可在各种环境下一边观看画面一边进行信息通信。进而,在便携终端搭载有具有使用红外线正确把握位置信息的功能、驱使所述功能的人脸认证功能等的电子器件(有时称为红外线传感器)。
所述红外线传感器配置于便携终端的显示区域附近。此时,在所述红外线传感器的周边,为了使所述红外线传感器不易被用户视认到,覆盖部件使用黑色的遮光板(bezel)。在黑色的遮光板设置一部分开口部,并设置遮蔽可见光、使红外线通过的光窗。光窗部分使用使红外线通过的膜(红外线通过膜)。专利文献1公开了一种用于红外线传感器中的光窗的结构。另外,专利文献2公开了一种组合物,其使用黑色以外的色素材料来吸收/遮蔽一部分波长区域的光。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本实登第3208984号公报
专利文献2:日本专利第6196109号公报
发明内容
发明所要解决的问题
在专利文献1的情况下,光窗用的红外通过膜是通过蒸镀法来形成。在蒸镀法的情况下,通过将折射率不同的薄膜重叠几次来形成。然而,对于蒸镀而成的红外线通过膜而言,难以获得充分的膜厚,有可能被用户视认到,另外,在形成厚膜时,有时需要较长的时间。
另外,如专利文献2所示,在使用色素来吸收/遮蔽特定波长区域的光的情况下,重要的是组合物中的色素的种类及色素的含量。然而,存在如下情况:因增加红外线通过膜中的色素的种类及色素的含量而在制造红外线通过膜的过程中析出色素。若色素析出,除无法保持充分的遮蔽功能以外,还有时损及保存稳定性。
鉴于此种问题,本发明的一实施方式的目的之一在于提供一种保存稳定性高的红外线通过膜用组合物。另外,本发明的一实施方式的目的之一在于相对于光窗形成具有充分的可见光遮蔽功能的红外通过膜。
解决问题的技术手段
根据本发明的一实施方式,可提供一种红外线通过膜用组合物,含有:在波长400nm以上且580nm以下的区域中具有最大吸收的色素、在波长581nm以上且700nm以下的区域中具有最大吸收的色素、在波长701nm以上且800nm以下的区域中具有最大吸收的色素、及溶媒,且溶媒含有溶解度参数为8(cal/cm3)1/2以上且12(cal/cm3)1/2以下的溶媒。
根据本发明的一实施方式,可提供一种红外线通过膜用组合物,含有:在波长400nm以上且580nm以下的区域中具有最大吸收的色素、在波长581nm以上且700nm以下的区域中具有最大吸收的色素、在波长701nm以上且800nm以下的区域中具有最大吸收的色素、及溶媒,且溶媒含有与如下色素的溶解度参数的差的绝对值为2.5(cal/cm3)1/2以下的溶媒,所述色素在波长701nm以上且800nm以下的区域中具有最大吸收。
在所述红外线通过膜用组合物中,还可含有透明树脂。
在所述红外线通过膜用组合物中,透明树脂可具有环状醚基。
在所述红外线通过膜用组合物中,透明树脂还可具有酸性基。
在所述红外线通过膜用组合物中,溶媒可具有环状结构。
在所述红外线通过膜用组合物中,当将溶媒整体设为100质量%时,具有环状结构的溶媒可含有10质量%以上。
在所述红外线通过膜用组合物中,溶媒可含有选自环状酮、环状醚、内酯、内酰胺及芳香族烃中的至少一种溶媒。
在所述红外线通过膜用组合物中,还可含有增稠剂。
在所述红外线通过膜用组合物中,增稠剂可含有选自二氧化硅、滑石、碳酸钙、碳酸镁、膨润土、硫酸钡、氧化锌、氧化铝及氧化钨铯中的至少一种。
在所述红外线通过膜用组合物中,在波长701nm以上且800nm以下的区域中具有最大吸收的色素可含有选自酞菁系色素、花青系色素、吡咯并吡咯系色素、萘酞菁系色素、二亚铵系色素、偶氮系色素及方酸内鎓盐系色素中的至少一种色素。
在所述红外线通过膜用组合物中,还可含有如下色素,所述色素为与在波长701nm以上且800nm以下的区域中具有最大吸收的色素不同的在第二波长701nm以上且800nm以下的区域中具有最大吸收的色素,在第二波长701nm以上且800nm以下的区域中具有最大吸收的色素的溶解度参数可小于在波长701nm以上且800nm以下的区域中具有最大吸收的色素的溶解度参数。
根据本发明的一实施方式,可提供一种覆盖构件的制造方法,其中,在透光性的结构体上形成在400nm以上且700nm以下的波长区域中的通过率的平均值为10%以下的第一掩蔽层,并在第一掩蔽层形成开口部,在开口部使用如下组合物来形成第二掩蔽层,所述组合物含有在波长400nm以上且580nm以下的区域中具有最大吸收的色素、在波长581nm以上且700nm以下的区域中具有最大吸收的色素、在波长701nm以上且800nm以下的区域中具有最大吸收的色素、及溶解度参数为8(cal/cm3)1/2以上且12(cal/cm3)1/2以下的溶媒。
发明的效果
根据本发明的一实施方式,可提供一种保存稳定性高的红外线通过膜用组合物,可相对于光窗形成具有充分的可见光遮蔽功能的红外通过膜。
附图说明
图1是说明本发明的一实施方式的电子器件的俯视图。
图2是说明本发明的一实施方式的覆盖构件的俯视图。
图3是本发明的一实施方式的电子器件的A1-A2间的剖面图。
图4是说明本发明的一实施方式的覆盖构件的制造方法的剖面图。
图5是说明本发明的一实施方式的覆盖构件的制造方法的剖面图。
图6是说明本发明的一实施方式的覆盖构件的制造方法的剖图。
图7是本发明的一实施方式的电子器件的A1-A2间的剖面图。
具体实施方式
以下,参照附图对本发明的各实施方式的红外线通过膜用组合物进行详细说明。再者,以下所示的各实施方式是本发明的实施方式的一例,本发明并不限定于这些实施方式来解释。再者,在本实施方式中所参照的附图中,对同一部分或具有相同功能的部分标注同一符号或类似的符号,有时省略其重复的说明。另外,存在附图的尺寸比率为便于说明而与实际的比率不同、或自附图中省略构成的一部分的情况。
<第一实施方式>
(1-1.红外线通过膜用组合物的构成)
红外线通过膜用组合物在701nm以上且800nm以下的波长区域中具有至少一个以上的最大吸收。另外,红外线通过膜用组合物在400nm以上且700nm以下的波长区域中具有至少一个以上的最大吸收。由此,在使用红外线通过膜用组合物而形成的红外线通过膜中,可见光区域(具体而言为波长400nm以上且800nm以下的区域)的光被遮蔽,红外线(具体而言为波长801nm以上且1200nm以下的区域的近红外线)通过。本实施方式的红外线通过膜用组合物含有色素及溶媒。以下进行详细叙述。
(1-1-1色素)
色素是通过吸收或放出可见光而赋予颜色的物质。色素也可含有无机化合物及有机化合物的任一种,也可含有染料及颜料的任一种,但通过使用染料,溶解性变得良好而优选。色素优选为对于红外线的吸收性低。
色素优选为将在可见光区域(波长400nm以上且800nm以下的区域)中具有最大吸收的两种以上组合使用。通过使用两种以上的色素,可良好地遮蔽可见光区域的光。作为本实施方式中所使用的色素,例如可列举:在波长400nm以上且580nm以下的区域中具有最大吸收的色素(以下也称为“色素(i)”)、在波长581nm以上且700nm以下的区域中具有最大吸收的色素(以下也称为“色素(ii)”)、在波长701nm以上且800nm以下的区域中具有最大吸收的色素(以下也称为“色素(iii)”)等。所述红外线通过膜用组合物若含有色素(i)~色素(iii)这三种色素作为色素,则可遍及整个可见光区域更有效地遮蔽可见光区域的光。即,若含有色素(i)~色素(iii)这三种色素作为色素,则达成适宜的可见光遮蔽性能。另外,所述红外线通过膜用组合物也可含有色素(i)~色素(iii)以外的其他色素作为色素。
在本实施方式的红外线通过膜用组合物中,将溶媒除外的固体成分(后述的树脂、增稠剂及聚合性化合物等)设为100质量%时的色素(i)~色素(iii)各自的添加量优选为0.01质量%以上且4质量%以下,更优选为0.05质量%以上且3质量%以下,进而优选为0.1质量%以上且1质量%以下。另外,在本实施方式的红外线通过膜用组合物中,将溶媒除外的固体成分设为100质量%时的色素(i)~色素(iii)的合计添加量优选为1质量%以上且5质量%以下,更优选为1.5质量%以上且4质量%以下,进而优选为1.8质量%以上且3.5质量%以下。在上文所述中,通过将色素(i)~色素(iii)的合计添加量设为1%以上,所期望的波长的吸收特性变得良好。另外,通过将色素(i)~色素(iii)的合计添加量设为5%以下,溶解性变得良好且保存稳定性变得良好。
-色素(i)-
作为色素(i),例如可列举蓝色染料、蓝色颜料等有机色素。
作为蓝色染料,具体而言,可列举:氧杂蒽染料、三芳基甲烷染料、花青染料、酞菁染料、蒽醌染料、四氮杂卟啉染料、靛蓝染料等。这些中,就耐热性的观点而言,特别优选为花青染料。花青染料是仅含有如下化合物作为色素的染料,所述化合物在分子内具有在两个杂环之间由多个次甲基形成共轭双键的结构。作为花青染料的具体例,可列举下述化学式(A1)、化学式(A2)所表示的化合物(以下也称为“化合物(A1)、化合物(A2)”)等。
[化1]
所述化学式(A1)中,Z1为碳数1~12的烷基或苯基。Z2为碳数1~12的烷基、苯基或萘基。所述苯基及萘基所具有的一个以上的氢原子可经卤素原子及碳数1~12的烷基的至少一者取代。
所述化学式(A2)中,Z3及Z4分别独立地为氢原子、碳数1~12的烷基或苯基。n为1~12的整数。X为反荷阴离子。
作为X所表示的反荷阴离子,例如可列举:卤化物离子、ClO4 -、OH-、有机羧酸根阴离子、有机磺酸根阴离子、路易斯酸根阴离子、有机金属络合物阴离子、源自色素的阴离子、有机磺酰亚胺酸根阴离子、有机磺酰甲基化酸根阴离子等。
作为卤化物离子,例如可列举:Cl-、Br-、I-等。作为有机羧酸根阴离子,例如可列举:苯甲酸根离子、烷酸根离子、三卤代烷酸根离子、烟酸根离子等。作为有机磺酸根阴离子,例如可列举:苯磺酸根离子、萘磺酸根离子、对甲苯磺酸根离子、烷烃磺酸根离子等。作为路易斯酸根阴离子,例如可列举:四氟硼酸根离子、六氟锑酸根离子、四(五氟苯基)硼阴离子等。
作为化合物(A1)的具体例,例如可列举下述化学式(A1-1)所表示的化合物(以下也称为“化合物(A1-1)”)等。作为化合物(A2)的具体例,例如可列举下述化学式(A2-1)所表示的化合物(以下也称为“化合物(A2-1)”)等。化合物(A1-1)的最大吸收波长(λmax)为466nm,化合物(A2-1)的最大吸收波长(λmax)为549nm。
[化2]
另外,作为蓝色颜料,可列举:颜色索引(Color Index,C.I.)颜料蓝(PigmentBlue)1、1:2、9、14、15、15:1、15:2、15:3、15:4、15:6、16、17、19、25、27、28、29、33、35、36、56、56:1、60、61、61:1、62、63、66、67、68、71、72、73、74、75、76、78、79等。这些中,优选为C.I.颜料蓝15:6、16、79。
-色素(ii)-
作为色素(ii),例如可列举黄色染料及绿色染料、黄色颜料及绿色颜料等有机色素。作为黄色染料及绿色染料,具体而言,可列举:方酸内鎓盐染料、三芳基甲烷染料、花青染料、酞菁染料等。这些中,就耐热性的观点而言,特别优选为三芳基甲烷染料。
作为三芳基甲烷染料,例如可列举下述化学式(A3)所表示的化合物(以下也称为“化合物(A3)”)等。
[化3]
所述化学式(A3)中,Z5分别独立地为氢原子、碳数1~12的烷基或苯基。T为可具有取代基的碳数3~10的芳香族基或杂环基。X为反荷阴离子。
作为X所表示的反荷阴离子,例如可列举:卤化物离子、过氯酸根离子、氢氧化物离子、有机羧酸根阴离子、有机磺酸根阴离子、路易斯酸根阴离子、有机金属络合物阴离子、源自色素的阴离子、有机磺酰亚胺酸根阴离子、有机磺酰甲基化酸根阴离子等。
作为化合物(A3)的具体例,例如可列举下述化学式(A3-1)所表示的化合物(以下也称为“化合物(A3-1)”)等。化合物(A3-1)的最大吸收波长(λmax)为604nm。
[化4]
关于黄色颜料及绿色颜料,作为黄色颜料,可列举:C.I.颜料黄(Pigment Yellow)1、2、3、4、5、6、10、12、13、14、15、16、17、18、24、31、32、34、35、35:1、36、36:1、37、37:1、40、42、43、53、55、60、61、62、63、65、73、74、77、81、83、93、94、95、97、98、100、101、104、106、108、109、110、113、114、115、116、117、118、119、120、123、126、127、128、129、138、139、147、150、151、152、153、154、155、156、161、162、164、166、167、168、169、170、171、172、173、174、175、176、177、179、180、181、182、185、187、188、193、194、198、199、213、214、218、219、220、221或231等。这些中,优选为C.I.颜料黄129、138、139、150、185、231。作为绿色颜料,例如可列举C.I.颜料绿(Pigment Green)7、36、58、59、62、63等,优选为C.I.颜料绿7、36、58、59。
-色素(iii)-
作为色素(iii),可列举红色染料、红色颜料等有机色素。色素(iii)例如含有选自由酞菁系色素、花青系色素、吡咯并吡咯系色素、萘酞菁系色素、二亚铵系色素、偶氮系色素及方酸内鎓盐系色素所组成的群组中至少一种色素。作为色素(iii),更具体而言,可列举方酸内鎓盐染料、酞菁染料等。
作为方酸内鎓盐染料,例如可列举下述化学式(A4)所表示的化合物(以下也称为“化合物(A4)”)等。
[化5]
所述化学式(A4)中,X分别独立地为一个以上的氢原子可经碳数1~12的烷基或烷氧基取代的亚甲基或碳数2~12的亚烷基。Z6、Z7及Z8分别独立地为氢原子、碳数1~12的烷基或苯基。Z9为碳数1~12的烷基或碳数1~12的氟化烷基。
作为化合物(A4)的具体例,例如可列举下述化学式(A4-1)所表示的化合物(以下也称为“化合物(A4-1)”)等。化合物(A4-1)的最大吸收波长(λmax)为712nm。
[化6]
作为酞菁染料,例如可列举下述化学式(A5)所表示的化合物(以下也称为“化合物(A5)”)等。
[化7]
所述化学式(A5)中,Z10分别独立地为氢原子、碳数1~12的烷基或苯基。M为金属原子或金属氧化物。
作为金属原子,例如可列举Zn、Mg、Si、Sn、Rh、Pt、Pd、Mo、Mn、Pb、Cu、Ni、Co、Fe等。作为金属氧化物,例如可列举VO、TiO等。
作为化合物(A5)的具体例,例如可列举下述化学式(A5-1)所表示的化合物(以下也称为“化合物(A5-1)”)等。化合物(A5-1)的最大吸收波长(λmax)为738nm。
[化8]
另外,作为红色颜料,例如可列举:C.I.颜料红(Pigment Red)1、2、5、17、31、32、41、48:1、48:2、48:3、48:4、48:5、49、49:1、49:2、49:3、52:1、52:2、53:1、54、57:1、58、58:1、58:2、58:3、58:4、60:1、63、63:1、63:2、63:3、64:1、68、81、81:1、122、123、144、149、166、168、170、171、175、176、177、178、179、180、185、187、200、202、206、207、209、214、220、221、224、237、239、242、243、247、254、255、262、264、269、272等。这些中,优选为C.I.颜料红166、177、242、254、264、269。
再者,在所述色素(i)~色素(iii)中,作为色素(i)与色素(ii)的最大吸收波长的差,优选为40nm以上且200nm以下。作为所述色素(ii)与色素(iii)的最大吸收波长的差,优选为80nm以上且200nm以下。通过将色素(i)、色素(ii)及色素(iii)的最大吸收波长的差设为所述范围,可连续且更有效地遮蔽可见区域,可进一步提高红外线通过膜的近红外区域的通过率。
(1-1-2溶媒)
作为溶媒,只要是使色素以及后述的树脂、增稠剂或其他成分分散或溶解且不与这些成分反应的、具有适度的挥发性的溶媒,则可适宜选择使用。
作为溶媒,例如可列举:正丙醇、1,2,5,6-四氢苄醇、二乙二醇乙醚、3-甲氧基丁醇、三乙酰甘油(triacetin)、丙二醇单甲醚、环戊酮、γ-丁内酯、环己酮、丙二醇-正丙醚、丙二醇-正丁醚、二丙二醇甲醚、1,4-丁二醇二乙酸酯、3-甲氧基丁基乙酸酯、丙二醇二乙酸酯、乳酸乙基乙酸酯、ε-己内酯、1,3-丁二醇二乙酸酯、二丙二醇-正丙醚、1,6-己二醇二乙酸酯、二丙二醇-正丁醚、三丙二醇甲醚、三丙二醇-正丁醚、环己醇乙酸酯、二乙二醇乙醚乙酸酯、乙二醇甲醚乙酸酯、二乙二醇单丁醚乙酸酯、乙二醇单丁醚乙酸酯、甲苯、甲基乙酸酯、二丙二醇二甲醚、二甲苯、乙基苯、异佛尔酮、萜品醇等。溶媒可使用一种或混合使用两种以上。
溶媒优选为含有具有环状结构的溶媒。通过使用具有环状结构的溶媒,特别是在波长701nm以上且800nm以下的区域中具有最大吸收的色素的溶解性或分散性提高,保存稳定性变得更良好。具有环状结构的溶媒可为一种,也可为两种以上。所述环状结构可为碳环,也可为杂环。另外,所述环状结构可为多环,也可为单环。另外,所述环状结构可为芳香环,也可为脂肪环。
溶媒例如优选为含有选自环状酮、环状醚、内酯(γ-丁内酯、ε-己内酯等)、内酰胺、芳香族烃(甲苯等)中的至少一种溶媒。这些中,优选为环状酮、内酯及芳香族烃,更优选为环状酮及内酯。若为此种溶媒,则可特别提高在本发明中优选使用的酞菁系色素、花青系色素、吡咯并吡咯系色素、萘酞菁系色素、二亚铵系色素及方酸内鎓盐系色素的溶解性或分散性。
作为环状酮,可列举:环丁酮、环戊酮、环己酮、环庚酮、环辛酮等。这些中,优选为环戊酮、环己酮及环庚酮,更优选为环戊酮及环己酮。
作为环状醚,可列举四氢呋喃、四氢吡喃等。
作为内酯,可列举γ-丁内酯、ε-己内酯等,优选为γ-丁内酯。
作为内酰胺,可列举戊-4-内酰胺、5-甲基-2-吡咯烷酮、己-6-内酰胺、6-己内酰胺等。
溶媒的含量并无特别限定,优选为使第二掩蔽层130中的溶媒除外的各成分的合计浓度成为5质量%~50质量%的量,更优选为成为10质量%~30质量%的量。通过设为此种形态,可制成分散性、稳定性、涂布性良好的红外线通过膜用组合物。
(1-1-3关于溶解度参数)
此处,使用溶解度参数(Solubility Parameter,SP)(以下:称为SP值)对溶媒的性质进行说明。所谓SP值是根据R.F.费德尔(Fedors),《聚合物工程与科学(PolymerEngineering and Science,Polym.Eng.Sci.)》,14,147(1974)中记载的以下的费德尔(Fedors)的式(1)而求出的值。
[数式1]
SP值(δ)=(Ev/V)1/2=(ΣΔei/ΣΔvi)1/2 (1)
在所述数式(1)中,Ev表示蒸发能量,V表示摩尔体积,Δei表示各成分的原子或原子团的蒸发能量,Δvi表示各成分的原子或原子团的摩尔体积。
本实施方式中的溶媒含有SP值为8(cal/cm3)1/2以上且12(cal/cm3)1/2以下的溶媒。所述SP值的范围优选为9(cal/cm3)1/2以上且11.5(cal/cm3)1/2以下,进而优选为10(cal/cm3)1/2以上且11(cal/cm3)1/2以下。例如,在使用环状酮作为溶媒的情况下,环丁酮的SP值为10.8(cal/cm3)1/2,环戊酮的SP值为10.8(cal/cm3)1/2,环己酮的SP值为9.9(cal/cm3)1/2。通过含有具有所述范围内的SP值的溶媒,可长期间保持本实施方式中所使用的多种色素而不使其析出。结果可获得经时保存特性优异的红外线通过膜形成用组合物。
另外,当将溶媒整体设为100质量%时,具有所述范围内的SP值的溶媒的含量的下限值优选为10质量%以上,更优选为30质量%以上,进而优选为50质量%以上。另外,当将溶媒整体设为100质量%时,具有所述范围内的SP值的溶媒的含量的上限值优选为90质量%以下,更优选为80质量%以下,进而优选为60质量%以下。
另外,本实施方式的溶媒理想为含有如下溶媒:与色素(iii)的SP值的差的绝对值为2.5(cal/cm3)1/2以下、优选为1.5(cal/cm3)1/2以下、更优选为0.5(cal/cm3)1/2以下的溶媒。其原因在于:色素(iii)发挥遮蔽与传感器所感知的波长区域接近的波长区域的作用,另一方面,存在色素(iii)具有难以溶解于溶媒中的性质的情况,在提高传感器灵敏度方面为应特别抑制析出的有机色素。若溶媒含有与色素(iii)的SP值的差的绝对值为2.5(cal/cm3)1/2以下的溶媒,则色素(iii)与溶媒的亲和性提高。由此,可使色素(iii)溶解于溶媒中而不析出。结果可获得在波长701nm以上且800nm以下的区域中具有优异的遮蔽功能、并且经时保存特性优异的红外线通过膜用组合物。
另外,当将溶媒整体设为100质量%时,与色素中的色素(iii)的SP值的差的绝对值为2.5(cal/cm3)1/2以下的溶媒的含量的下限值优选为10质量%以上,更优选为30质量%以上,进而优选为50质量%以上。另外,当将溶媒整体设为100质量%时,所述溶媒的含量的上限值优选为90质量%以下,更优选为80质量%以下,进而优选为60质量%以下。
另外,本实施方式的红外通过膜用组合物也可具有与色素(iii)不同的在波长701nm以上且800nm以下的区域中具有最大吸收的色素(以下也称为“色素(iv)”或第四色素)。色素(iv)可使用与色素(iii)相同的材料。再者,色素(iv)的SP值理想为小于色素(iii)的SP值。例如,可使用方酸内鎓盐染料作为色素(iii),使用酞菁染料作为色素(iv)。
(1-1-4树脂)
红外线通过膜用组合物还可含有树脂。树脂含有透明树脂。作为树脂的重量平均分子量(Mw),例如可设为3,000以上且500,000以下。为了确保红外线通过膜的热稳定性及耐溶媒性,且应用于显示装置等中而在100℃以上的加热制造工序中显示出耐性,作为树脂的玻璃化转变温度(Tg)的下限值,优选为110℃,更优选为120℃。作为所述Tg的上限值,优选为380℃,更优选为370℃,进而优选为360℃。
作为树脂,例如可列举:环状聚烯烃系树脂、芳香族聚醚系树脂、聚酰亚胺系树脂、芴聚碳酸酯系树脂、芴聚酯系树脂、聚碳酸酯系树脂、聚酰胺(芳族聚酰胺)系树脂、聚芳酯系树脂、聚砜系树脂、聚醚砜系树脂,聚对亚苯系树脂、聚酰胺酰亚胺系树脂、聚萘二甲酸乙二酯系树脂、氟化芳香族聚合物系树脂、(改性)丙烯酸系树脂、环氧系树脂、聚硅氧烷树脂、烯丙酯系硬化型树脂、倍半硅氧烷系紫外线硬化树脂等。这些树脂可单独使用一种或混合使用两种以上。作为树脂,优选为以下所示的树脂。
(环状烯烃系树脂)
作为环状烯烃系树脂,优选为由下述化学式(X0)所表示的单量体及下述化学式(Y0)所表示的单量体的至少一者获得的树脂、以及通过进而将所述树脂氢化而获得的树脂。
[化9]
所述化学式(X0)中,Rx1~Rx4分别独立地为选自下述(i)~(viii)中的原子或基。kx、mx及px分别独立地为0或正整数。
(i)氢原子
(ii)卤素原子
(iii)三烷基硅烷基
(iv)具有含有氧原子、硫原子、氮原子或硅原子的取代基的碳数1~30的烃基或未经取代的碳数1~30的烃基
(v)经取代或未经取代的碳数1~30的烃基
(vi)极性基(其中,(iv)除外)
(vii)表示Rx1与Rx2或Rx3与Rx4相互键结而形成的亚烷基,不参与所述键结的Rx1~Rx4分别独立地表示选自所述(i)~(vi)中的原子或基。
(viii)表示Rx1与Rx2或Rx3与Rx4相互键结而形成的单环或多环的烃环或杂环,不参与所述键结的Rx1~Rx4分别独立地表示选自所述(i)~(vi)中的原子或基,或者表示Rx2与Rx3相互键结而形成的单环的烃环或杂环,不参与所述键结的Rx1~Rx4分别独立地表示选自所述(i)~(vi)中的原子或基。
[化10]
所述化学式(Y0)中,Ry1及Ry2分别独立地表示选自所述(i)~(vi)中的原子或基,或者表示下述(ix),ky及py分别独立地表示0或正整数。
(ix)表示Ry1与Ry2相互键结而形成的单环或多环的脂环式烃、芳香族烃或杂环。
(芳香族聚醚系树脂)
作为芳香族聚醚系树脂,优选为具有下述化学式(1)所表示的结构单元及下述化学式(2)所表示的结构单元的至少一者的树脂。
[化11]
所述化学式(1)中,R1~R4分别独立地为碳数1~12的一价有机基。a~d分别独立地为0~4的整数。
[化12]
所述化学式(2)中,R1~R4及a~d分别独立地与所述化学式(1)中的R1~R4及a~d为相同含义。Y为单键、-SO2-或-CO-。R7及R8分别独立地为卤素原子、硝基或碳数1~12的一价有机基。g及h分别独立地为0~4的整数。m为0或1。其中,当m为0时,R7不为氰基。
芳香族聚醚系树脂优选为还具有下述化学式(3)所表示的结构单元及下述化学式(4)所表示的结构单元的至少一者。
[化13]
所述化学式(3)中,R5及R6分别独立地为碳数1~12的一价有机基。Z为单键、-O-、-S-、-SO2-、-CO-、-CONH-、-COO-或碳数1~12的二价有机基。e及f分别独立地为0~4的整数。n为0或1。
[化14]
所述化学式(4)中,R7、R8、Y、m、g及h分别独立地与所述化学式(2)中的R7、R8、Y、m、g及h为相同含义。R5、R6、Z、n、e及f分别独立地与所述化学式(3)中的R5、R6、Z、n、e及f为相同含义。
(聚酰亚胺系树脂)
作为聚酰亚胺系树脂,只要是在重复单元中含有酰亚胺键的高分子化合物,则并无特别限定。聚酰亚胺系树脂例如可利用日本专利特开2006-199945、日本专利特开2008-163107等中所记载的方法来合成。
(芴聚碳酸酯系树脂)
作为芴聚碳酸酯系树脂,只要是含有芴部位的聚碳酸酯树脂,则并无特别限定。芴聚碳酸酯系树脂例如可利用日本专利特开2008-163194等中所记载的方法来合成。
(芴聚酯系树脂)
作为芴聚酯系树脂,只要是含有芴部位的聚酯树脂,则并无特别限定。芴聚酯系树脂例如可利用日本专利特开2010-285505、日本专利特开2011-197450等中所记载的方法来合成。
(氟化芳香族聚合物系树脂)
作为氟化芳香族聚合物系树脂,只要是含有具有至少一个氟原子的芳香族环;及包含选自醚键、酮键、砜键、酰胺键、酰亚胺键及酯键中的至少一种键的重复单元的聚合物,则并无特别限定。氟化芳香族聚合物系树脂例如可利用日本专利特开2008-181121等中所记载的方法来合成。
((改性)丙烯酸系树脂)
作为(改性)丙烯酸系树脂,可列举作为一种或两种以上的(甲基)丙烯酸酯的聚合物的丙烯酸系树脂、作为(甲基)丙烯酸酯与其他单量体的共聚物的改性丙烯酸系树脂等。作为改性丙烯酸系树脂,可为使进行聚合而获得的丙烯酸树脂改性而得的改性丙烯酸系树脂。作为(改性)丙烯酸系树脂,也可为侧链具有环状醚基、乙烯基、(甲基)丙烯酰基等聚合性基的(改性)丙烯酸系树脂。作为此种(改性)丙烯酸系树脂,可列举含有(甲基)丙烯酸缩水甘油酯作为单量体的(改性)丙烯酸系树脂。
(环氧树脂)
作为环氧树脂,例如可列举:苯酚酚醛清漆型环氧树脂、甲酚酚醛清漆型环氧树脂、双酚型环氧树脂、三酚型环氧树脂、四酚型环氧树脂、苯酚-苯二甲基型环氧树脂、萘酚-苯二甲基型环氧树脂、苯酚-萘酚型环氧树脂、苯酚-二环戊二烯型环氧树脂、脂环式环氧树脂、脂肪族环氧树脂等。
聚氨基甲酸酯树脂只要是具有氨基甲酸酯键作为重复单元的聚氨基甲酸酯树脂,则并无特别限定,可通过二异氰酸酯化合物与二醇化合物的反应来生成。作为二异氰酸酯化合物,可将亚苯基二异氰酸酯、甲苯二异氰酸酯、二苯基甲烷二异氰酸酯、萘二异氰酸酯等芳香族二异氰酸酯;六亚甲基二异氰酸酯、赖氨酸二异氰酸酯、环己烷二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯、二环己基甲烷二异氰酸酯、苯二甲基二异氰酸酯、四甲基苯二甲基二异氰酸酯等脂肪族二异氰酸酯或含脂肪族环式结构的二异氰酸酯等单独使用或并用两种以上来使用。作为二醇化合物,可列举:乙二醇、二乙二醇、三乙二醇、丙二醇、1,3-丙二醇、1,3-丁二醇、1,4-丁二醇、六亚甲基二醇、新戊二醇、蔗糖、亚甲基二醇、甘油、山梨糖醇等醇类。
(市售品)
关于树脂的市售品,作为环状烯烃系树脂的市售品,例如可列举:JSR公司的“阿顿(ARTON)”、日本瑞翁(ZEON)公司的“瑞翁诺阿(ZEONOR)”、三井化学公司的“阿派尔(APEL)”、宝理塑料(Polyplastics)公司的“托帕斯(TOPAS)”等。作为聚醚砜系树脂的市售品,例如可列举住友化学公司的“斯密卡爱克塞尔(Sumikaexcel)PES”等。作为聚酰亚胺系树脂的市售品,例如可列举三菱瓦斯化学公司的“尼欧普利姆(Neopulim)L”等。作为聚碳酸酯系树脂的市售品,例如可列举帝人公司的“普艾斯(PURE-ACE)”等。作为芴聚碳酸酯系树脂的市售品,例如可列举三菱瓦斯化学公司的“优比泽塔(Iupizeta)EP-5000”等。作为芴聚酯系树脂的市售品,例如可列举大阪燃气化学(Osaka Gas Chemicals)公司的“OKP4HT”等。作为(改性)丙烯酸系树脂的市售品,例如可列举日本催化剂公司的“阿库利维阿(Acryviewa)”、日油公司的“马普鲁夫(Marproof)G-0250SP”等。作为倍半硅氧烷系紫外线(Ultraviolet,UV)硬化树脂的市售品,例如可列举新日铁化学公司的“希鲁普拉斯(Silplus)”等。
作为树脂,这些中,优选为环状烯烃系树脂及(改性)丙烯酸系树脂。另外,作为树脂,也优选为具有环状醚基、乙烯基、(甲基)丙烯酰基等聚合性基的树脂,特别优选为具有环状醚基作为聚合性基的树脂。
作为所述环状醚基,可优选地列举氧杂环丙烷基或氧杂环丁基。若为此种基,由于具有高聚合性,因此可提高所获得的红外线通过膜的耐热性。再者,在使用具有环状醚基的树脂的情况下,所述树脂还具有羧基、磺基、酚性羟基、含氟的醇性羟基或它们的组合即酸性基,由此环状醚基的开环聚合得到促进,可进一步提高树脂的聚合性,因此优选。所述酸性基中,更优选为具有羧基、磺基、酚性羟基或它们的组合即酸性基,特别优选为羧基。
(1-1-5增稠剂)
红外线通过膜用组合物还可含有增稠剂。增稠剂用以调整红外线通过膜用组合物的粘性。具体而言,以使红外线通过膜用组合物的粘度为0.1Pa·s以上且1000Pa·s以下的方式含有增稠剂。若为如上所述的范围内,则容易调整红外线通过膜的膜厚或形状。作为增稠剂,可使用无机填料或有机填料。作为无机填料,可包含选自由二氧化硅、滑石、碳酸钙、碳酸镁、膨润土、硫酸钡、氧化锌、氧化铝及氧化钨铯所组成的群组中的至少一种。作为有机填料,可包含聚苯乙烯、聚丙烯腈、聚甲基丙烯酸甲酯、聚丙烯、聚乙烯、聚氯乙烯等合成有机物微粒子或纤维素等天然有机微粒子。再者,由于分散性或处理性良好,因此增稠剂理想为使用无机填料。通过使用增稠剂,可使丝网印刷时的图案形状稳定。
(1-1-6聚合性化合物)
另外,红外线通过膜用组合物也可含有聚合性化合物。作为聚合性化合物,可使用光聚合性化合物或热聚合性化合物,也可并用。作为聚合性化合物,具体而言,可列举:乙烯基化合物类或氨基甲酸酯系、丙烯酸氨基甲酸酯系、丙烯酸酯系、环氧系及环氧丙烯酸酯系树脂、异氰酸酯系树脂等。
(1-1-7添加剂)
另外,红外线通过膜形成用组合物视需要也可含有各种添加剂。作为添加剂,例如可列举:表面活性剂、密接促进剂、抗氧化剂、紫外线吸收剂、凝聚防止剂、残渣改善剂、催化剂等。
作为表面活性剂,可列举氟表面活性剂、硅酮表面活性剂等。作为表面活性剂在所述红外线通过膜用组合物的总固体成分中所占的含量,例如可设为0.01质量%以上且5质量%以下。
作为密接促进剂,可列举:乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基三(2-甲氧基乙氧基)硅烷、N-(2-氨基乙基)-3-氨基丙基甲基二甲氧基硅烷、N-(2-氨基乙基)-3-氨基丙基三甲氧基硅烷、3-氨基丙基三乙氧基硅烷、3-缩水甘油氧基丙基三甲氧基硅烷、3-缩水甘油氧基丙基甲基二甲氧基硅烷、2-(3,4-环氧环己基)乙基三甲氧基硅烷、3-氯丙基甲基二甲氧基硅烷、3-氯丙基三甲氧基硅烷、3-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、3-巯基丙基三甲氧基硅烷等。
作为抗氧化剂,可列举:2,2-硫代双(4-甲基-6-叔丁基苯酚)、2,6-二-叔丁基苯酚、季戊四醇四[3-(3,5-二-叔丁基-4-羟基苯基)丙酸酯]、3,9-双[2-[3-(3-叔丁基-4-羟基-5-甲基苯基)-丙酰氧基]-1,1-二甲基乙基]-2,4,8,10-四氧杂-螺[5.5]十一烷、硫代二乙烯双[3-(3,5-二-叔丁基-4-羟基苯基)丙酸酯]等。抗氧化剂在所述红外线通过膜用组合物的总固体成分中所占的含量例如可设为0.01质量%以上且5质量%以下。
作为紫外线吸收剂,可列举2-(3-叔丁基-5-甲基-2-羟基苯基)-5-氯苯并三唑、烷氧基二苯甲酮类等。
作为凝聚防止剂,可列举聚丙烯酸钠等。
作为催化剂,可使用锂、钠、钾、铷、铯、镁、钙、锶、钡、锌、铝、钛、锆、钴、锗、锡、铅、锑、砷、铈等金属或其盐、醇盐或有机化合物。特别优选的是钠、钛、锆、锡等的化合物,例如可列举:氢化钠、四丁醇钛、四异丙醇钛、四丁醇锆、乙酰丙酮锆、乙酸氧锆、二丁基二月桂酸锡、二丁基二甲醇锡、二丁基氧化锡等。
(1-2.便携终端的构成)
所述红外线通过膜用组合物以红外线通过膜(后述的第二掩蔽层130)的形式用于电子器件(具体而言为智能手机等便携终端)的覆盖构件中。图1是电子器件10的俯视图。电子器件10包括红外线传感器100、覆盖构件110、照相机200、扬声器部300、框体400、显示面板500、麦克风部600。显示面板500可采用触摸面板,显示面板500除显示功能以外,还兼具输入功能。此时,红外线传感器100配置于电子器件10的显示面板500的附近。
再者,在本实施方式中,作为电子器件,例示了智能手机,但并不限定于此。电子器件10可为平板型个人计算机,也可为笔记本型个人计算机,还可为各种装置中所附属的显示装置或触摸面板。即,电子器件10只要是在覆盖构件110下内置有光传感器的电子设备即可。
盖体构件110配置于电子器件10的表面。图2中示出覆盖构件110的俯视图。如图2所示,覆盖构件110包括透光性的结构体115、第一掩蔽层120、开口部125及第二掩蔽层130。各构成的详细情况将于后叙述。
图3是图1所示的显示装置10的A1-A2间的剖面图。
如图3所示,在A1-A2间,显示装置10包括红外线传感器100、覆盖构件110、封装基板170及框体180。再者,虽未图示,但也可在红外线传感器的附近配置发光元件(例如红外线灯)。
红外线传感器100具有检测照射至对象物并反射的红外线而进行图像识别(例如人脸认证)的功能。再者,红外线传感器100并不限定于图像识别,也可具有气体检测、火焰检测、水分检测、温度检测、人体检测功能等。
红外线传感器100与封装基板170连接。也可在红外线传感器100与封装基板170之间设置中继基板。
框体180由遮蔽光的构件形成,收纳红外线传感器100。在图2中,覆盖构件110及封装基板170设置于框体180的外侧,但也可设置于框体180的内侧。
(1-3.覆盖构件110的构成)
覆盖构件110设置于红外传感器100上。覆盖构件110同时具有吸收规定波长区域的光的功能及使规定波长区域的光通过的功能。以下,对覆盖构件110的构成进行详细说明。
透光性的结构体115配置于电子器件10的外表面。透光性的结构体115可使用具有透光性的构件。例如,透光性的结构体115可使用通过离子交换而获得的强化玻璃。强化玻璃出于保护显示画面的目的而可用作智能手机的盖玻璃。
第一掩蔽层120在400nm以上且700nm以下的波长区域中的通过率的平均值为10%以下。即,第一掩蔽层120具有遮蔽可见光区域的光的功能。第一掩蔽层120可使用黑色材料。例如,第一掩蔽层120可使用包含碳黑的有机树脂材料。第一掩蔽层120的膜厚只要在5μm以上且50μm以下的范围内适宜设定即可。
另外,第一掩蔽层120可使用钛黑颜料、双苯并呋喃酮(bisbenzofuranone)系颜料、偶氮甲碱系颜料、苝系颜料等颜料,也可使用偶氮系染料。另外,第一掩蔽层120也可包含选自这些材料中的一种以上。
开口部125设置于第一掩蔽层120。开口部125中的透光性的结构体115侧的直径R125具有可视认的大小。开口部125中的透光性的结构体115侧的直径R125理想为0.5mm以上且5mm以下,更优选为1mm以上且2mm以下。例如,透光性的结构体115侧的直径R125为1mm。
第二掩蔽层130与红外线传感器100重叠地配置。在本例中,第二掩蔽层130的膜厚具有与第一掩蔽层120同等的膜厚。再者,第二掩蔽层130也可具有薄于第一掩蔽层120的膜厚的部分,或者还可也与第一掩蔽层120的上表面部分重叠地配置。第二掩蔽层130可使用所述红外线通过膜用组合物。
(1-4.覆盖构件的制造方法)
其次,使用图4至图6对图2及图3所示的覆盖构件110的制造方法进行说明。
首先,如图4所示,准备透光性的结构体115。透光性的结构体115可使用通过离子交换而获得的强化玻璃。再者,透光性的结构体115并不限定于通过离子交换而获得的强化玻璃,也可使用其他玻璃材料。例如,作为透光性的结构体115,也可使用钠钙玻璃、硼硅酸玻璃、冕玻璃、无碱玻璃、石英玻璃。
另外,透光性的结构体115也可使用树脂材料。例如,作为透光性的结构体,可使用聚对苯二甲酸乙二酯、聚对苯二甲酸丁二酯等聚酯树脂;聚乙烯、聚丙烯、乙烯醋酸乙烯酯共聚物等聚烯烃树脂;环状烯烃树脂、降冰片烯树脂、聚丙烯酸酯、聚甲基丙烯酸甲酯等丙烯酸树脂;氨基甲酸酯树脂、氯乙烯树脂、氟树脂、聚碳酸酯树脂、聚乙烯醇缩丁醛树脂、聚乙烯醇树脂、聚酰亚胺树脂、聚醚酰亚胺树脂、聚酰胺树脂、聚酰胺酰亚胺树脂等。
另外,透光性的结构体115也可使用结晶材料。例如可列举:水晶、铌酸锂、蓝宝石等双折射性结晶。
其次,如图5所示,在透光性的结构体115上形成第一掩蔽层120。第一掩蔽层120可使用包含碳黑等黑色材料的有机树脂材料。另外,第一掩蔽层120形成为所述膜厚为5μm以上且50μm以下。因此,对于第一掩蔽层120的形成而言,理想为使用可形成厚膜的丝网印刷法。由此,在400nm以上且700nm以下的波长区域中,通过率的平均值为10%以下。
第一掩蔽层120也可在形成后通过紫外线(UV)照射处理或热处理而适宜硬化。
其次,形成开口部125。此时,开口部125形成为开口部125的直径为0.5mm以上且5mm以下。在通过丝网印刷法来形成第一掩蔽层120时,可同时形成开口部125。另外,开口部125也可使用光刻法、蚀刻法等来形成。
再者,供开口部125设置的第一掩蔽层120的端部理想为具有锥形状。通过具有锥形状,可在形成第二掩蔽层时防止产生间隙。
其次,如图6所示,在开口部125形成第二掩蔽层130。第二掩蔽层130可使用所述红外线通过膜用组合物。第二掩蔽层130的膜厚理想为与第一掩蔽层120的膜厚为同等程度。所述情况下,第二掩蔽层130有时成为厚膜。因此,第二掩蔽层130理想为通过丝网印刷法来形成。通过利用丝网印刷法用来形成,可获得高生产性。
再者,所述红外线通过膜用组合物具有高保存稳定性。由此,在形成第二掩蔽层130(红外线通过膜)时,可抑制第二掩蔽层130中的色素析出。因此,第二掩蔽层130可充分吸收可见光并且具有良好的红外线通过性。
另外,在本实施方式的情况下,可在开口部125形成第二掩蔽层130。即,如使用蒸镀法的情况般,通过使第二掩蔽层130与第一掩蔽层120重叠,可防止覆盖构件110的整体厚度增加。即,可实现覆盖构件的低背化。
另外,理想为通过紫外线(UV)照射处理或热处理而使第二掩蔽层130适宜硬化。由此,可使第二掩蔽层130的形状进一步稳定。由此,可制造覆盖构件110。
<第二实施方式>
(2-1.光电转换元件101的构成)
在本实施方式中,对经由红外线的人脸认证器件(人脸认证传感器)中所使用的光电转换元件进行说明。图7是电子器件10-1的A1-A2间的剖面图。电子器件10-1包括覆盖构件110、光电转换元件101、封装基板170及框体180。
如图7所示,光电转换元件101包括透镜140等光学元件及包含晶体管的经芯片化的半导体元件160。
透镜140具有使光聚焦的功能。关于透镜140,呈格子状排列有多个微小的透镜。因此,透镜140被称为微透镜阵列。
半导体元件160具有作为中央处理器(Central Processing Unit,CPU)的功能、或作为存储装置的功能、接收光信号的功能及将接收到的光信号转换成电信号的功能等。在上文中,半导体元件160可包括光电转换元件。在半导体元件160中,光接收部150呈阵列状配置。另外,半导体元件160与封装基板170是使用包含锡、银等的凸块电极等来连接。另外,也可在半导体元件160与封装基板170之间设置中继基板。
第二掩蔽层130与光电转换元件101重叠地配置。
通过使用图7所示的覆盖构件110及光电转换元件101,自发光元件(例如红外线灯、未图示)照射的红外线经人脸反射,并通过透光性的结构体115及第二掩蔽层130。此时,包含可见光的环境光被遮蔽。所通过的红外线经由镜头140而被光接收部150接收。所接收的光在半导体元件160中进行光电转换,从而可识别图像。基于所述图像而进行人脸认证。在本实施方式的情况下,可在开口部125形成第二掩蔽层130。即,如使用蒸镀法的情况般,通过使第二掩蔽层130与第一掩蔽层120重叠,可防止覆盖构件110的整体厚度增加。即,可实现覆盖构件的低背化以及电子器件的小型化。
再者,本实施方式并不限定于便携终端,也可应用于具有红外线传感器的各种电子装置中。
实施例
以下,基于实施例对本发明的一实施方式进行更具体说明,但本发明并不受这些实施例任何限定。再者,只要无特别说明,则记载中的“份”是指“质量份”。另外,各物性值的测定方法如下所述。
(3-1.红外线通过膜的各条件)
在本实施例中,作为(A)色素,使用包含以下化合物的色素。色素(i)使用包含化合物A1-1、化合物A2-1的色素。色素(ii)使用包含化合物A3-1的色素。色素(iii)使用包含化合物A4-1的色素。另外,在一部分条件下,色素(iv)使用包含化合物A5-1的色素。
本实施例的(B)溶媒使用SP值为10.8的(B-1)环戊酮或SP值为7.9的(B-2)二丙二醇二甲醚。
本实施例的(C)树脂使用(C-1)甲基丙烯酸苄酯/苯乙烯/N-苯基马来酰亚胺/甲基丙烯酸-2-羟基乙酯/甲基丙烯酸-2-乙基己酯/甲基丙烯酸=14/10/12/15/29/20(质量比)的共聚物、(C-2)苯乙烯/甲基丙烯酸甲酯/丙烯酸丁酯/甲基丙烯酸-2-羟基乙酯/甲基丙烯酸、叔丁基过氧化-2-乙基己酸酯/过氧化苯甲酸叔丁酯=150/150/236/58/6/22/3(质量比)的共聚物、(C-3)甲基丙烯酸缩水甘油酯/甲基丙烯酸苄酯/苯乙烯=15/15/70(质量比)的共聚物、(C-4)甲基丙烯酸/甲基丙烯酸缩水甘油酯/苯乙烯=10/50/40(质量比)的共聚物、(C-5)甲基丙烯酸/甲基丙烯酸缩水甘油酯/甲基丙烯酸三环[5.2.1.02,6]癸烷-8-基酯及苯乙烯=10/50/40的共聚物。
另外,本实施例的(D)增稠剂使用(D-1)二氧化硅(日本艾罗西尔(Aerosil)股份有限公司制造、商品名:RX50)或(D-2)碳酸钙(伊莫瑞斯(IMERYS)公司制造、商品名:卡尔比塔(Carbital)95)。
另外,本实施例的(E)聚合性化合物使用(E-1)二季戊四醇六丙烯酸酯(日本化药公司制造、商品名:卡亚拉得(KAYARAD)DPHA或(E-2)六亚甲基二异氰酸酯系嵌段体(旭化成公司制造、商品名:TPA-B80E)。
(3-2.条件1下的400nm~700nm通过评价)
将红外线通过膜用组合物涂布于平滑的玻璃板上,在23℃干燥8小时后,进而将涂膜在减压下且在50℃下干燥3小时,获得厚度10μm的红外线通过膜来用于400nm~700nm通过评价。再者,在干燥后加热硬化前,使用曝光机(佳能(Canon)公司的“MPA-600FA”:使用超高压水银灯),不介隔掩模地进行涂膜的全面曝光,制成硬化性膜。
其次,对所获得的膜的可见区域(400nm~700nm)的平均通过率进行测定。所谓可见区域的平均通过率是在400nm至700nm的范围内以2nm为单位测定各点处的通过率,并求出所述通过率的平均值而得的值。在400nm~700nm的平均通过率为20%以上的情况下,作为红外线通过使用时的传感器灵敏度降低。因此,针对所述平均通过率,按照以下基准来评价。
A:未满1%
B:1%以上且未满10%
C:10%以上~未满20%
D:20%以上
(3-3.条件1下的701nm~800nm通过评价)
使用所述评价样品,算出近红外区域(701nm~800nm)的平均通过率。所谓可见区域的平均通过率是在701nm至800nm的范围内以2nm为单位测定各点的通过率,并求出这些通过率的平均值而得的值。在平均通过率701nm~800nm的平均通过率为60%以上的情况下,作为红外线通过使用时的传感器灵敏度降低。因此,针对所述平均通过率,按照以下基准来评价。
A:未满20%
B:20%以上且未满30%
C:30%以上~未满60%
D:60%以上
(3-4.条件2下的400nm~700nm通过评价)
将红外线通过膜用组合物涂布于平滑的玻璃板上,在100℃下干燥5分钟后,进而使涂膜在减压下且在150℃下加热硬化1小时,由此获得厚度10μm的红外线通过膜来用于400nm~700nm通过评价。
其次,对所获得的膜的可见区域(400nm~700nm)的平均通过率进行测定。所谓可见区域的平均通过率是在400nm至700nm的范围内以2nm为单位测定各点处的通过率,并求出所述通过率的平均值而得的值。在400nm~700nm的平均通过率为20%以上的情况下,作为红外线通过使用时的传感器灵敏度降低。因此,针对所述平均通过率,按照以下基准来评价。
A:未满1%
B:1%以上且未满10%
C:10%以上~未满20%
D:20%以上
(3-5.条件2下的701nm~800nm通过评价)
使用所述评价样品,算出近红外区域(701nm~800nm)的平均通过率。所谓可见区域的平均通过率是在701nm至800nm的范围内以2nm为单位测定各点的通过率,并求出这些通过率的平均值而得的值。在平均通过率701nm~800nm的平均通过率为60%以上的情况下,作为红外线通过使用时的传感器灵敏度降低。因此,针对所述平均通过率,按照以下基准来评价。
A:未满20%
B:20%以上且未满30%
C:30%以上~未满60%
D:60%以上
(3-6.条件1下的耐热性评价)
使用所述评价样品,测定400nm~700nm的平均通过率(加热前平均通过率)后,利用加热板在180℃下加热30分钟,再次测定400nm~700nm的平均通过率(加热后平均通过率)。然后,针对加热前平均通过率与加热后平均通过率的差的绝对值(耐热性),按照以下基准来评价。
A:未满3%
B:3%以上且未满5%
C:5%以上且未满10%
D:10%以上且未满20%
(3-7.条件2下的耐热性评价)
将红外线通过膜用组合物涂布于平滑的玻璃板上,在100℃下干燥5分钟后,进而使涂膜在减压下且在150℃下加热硬化1小时,由此获得厚度10μm的红外线通过膜。然后,针对加热前平均通过率与加热后平均通过率的差的绝对值(耐热性),按照以下基准来评价。
A:未满3%
B:3%以上且未满5%
C:5%以上且未满10%
D:10%以上且未满20%
(3-8.经时析出评价)
在25℃、1大气压的状况下,将含有溶媒的红外线通过膜用组合物放置于密闭的瓶中,针对有机色素的析出状况,按照以下基准来评价。
A:在3个月以上的期间,未确认到色素的析出。
B:在1个月以上且未满3个月的期间,未确认到色素的析出。
C:在2周以上且未满1个月的期间,未确认到色素的析出。
D:在未满2周时,确认到色素的析出。
(3-9.印刷评价)
以使硬化后膜厚为10μm的方式调整丝网版的网眼线径、丝网版的厚度,并将红外线通过膜用组合物丝网印刷于平滑的玻璃板上。针对印刷图案形状,按照以下基准来评价。
A:边缘部为矩形且未确认到不均
B:局部确认到边缘部的紊乱或不均
C:各处确认到边缘部的紊乱或不均
D:全面性确认到边缘部紊乱或不均
(3-10.评价结果)
根据表1的结果可知,在全部含有(A)色素(i)、色素(ii)及色素(iii)的实施例1~实施例15的各条件下,与不具有(A)色素(i)、色素(ii)及色素(iii)的任一者的比较例1~比较例3相比,在400nm~700nm通过评价、701nm~800nm通过评价的任一者中,均获得良好的结果。另外,在(A)色素(iii)的SP值与(B)溶媒的SP值的差的绝对值为0.1(cal/cm3)1/2的实施例1~实施例15的各条件下,在经时析出评价中获得C以上的良好的结果。
另外,关于由各实施例的红外线通过膜用组合物形成的红外线通过膜,在400nm~700nm通过评价、701nm~800nm通过评价且经时析出评价中,均获得良好的结果。即,通过使用本发明的一实施方式,可获得保存稳定性高的红外线通过膜用组合物,并且可形成相对于可见光具有高遮蔽功能的红外线通过膜。
另外,在含有大量的(B)溶媒中的(B-1)溶媒的条件下,在经时析出评价中,获得良好的结果。特别是在相对于(B)溶媒的总量,(B-1)溶媒的比例为20质量%以上的条件下的实施例1~实施例15,与不具有(B-1)溶媒的比较例4、比较例5相比,在经时析出评价中,获得良好的结果。进而,在(B-1)溶媒的比例为90质量%以下的条件下,除获得良好的耐热特性以外,也获得良好的涂布性能。
另外,在含有(C)树脂的大部分条件下,在耐热性评价中,获得良好的结果。特别是,通过使用(C-4)树脂或(C-5)树脂,在耐热性评价以外的各评价中也获得良好的结果。
另外,在含有(D)增稠剂的任一条件下,在印刷性能评价中,均获得良好的结果。即,通过使用本发明的一实施方式,可使丝网印刷时的红外线通过膜的图案形状稳定。
符号的说明
10:电子器件
100:红外线传感器
101:光电转换元件
110:覆盖构件
115:透光性的结构体
120:掩蔽层
125:开口部
130:掩蔽层
140:透镜
150:光接收部
160:半导体元件
170:封装基板
180:框体
200:照相机
300:扬声器部
350:通常
400:框体
500:显示面板
600:麦克风部
Claims (14)
1.一种红外线通过膜用组合物,含有:
在波长400nm以上且580nm以下的区域中具有最大吸收的色素、
在波长581nm以上且700nm以下的区域中具有最大吸收的色素、
在波长701nm以上且800nm以下的区域中具有最大吸收的色素、及
溶媒,且
所述溶媒含有溶解度参数为8(cal/cm3)1/2以上且12(cal/cm3)1/2以下的溶媒。
2.一种红外线通过膜用组合物,含有:
在波长400nm以上且580nm以下的区域中具有最大吸收的色素、
在波长581nm以上且700nm以下的区域中具有最大吸收的色素、
在波长701nm以上且800nm以下的区域中具有最大吸收的色素、及
溶媒,且
所述溶媒含有与如下色素的溶解度参数的差的绝对值为2.5(cal/cm3)1/2以下的溶媒,所述色素在波长701nm以上且800nm以下的区域中具有最大吸收。
3.根据权利要求1或2所述的红外线通过膜用组合物,其还含有透明树脂。
4.根据权利要求3所述的红外线通过膜用组合物,其中,所述透明树脂具有环状醚基。
5.根据权利要求4所述的红外线通过膜用组合物,其中,所述透明树脂还具有酸性基。
6.根据权利要求1或2所述的红外线通过膜用组合物,其中,所述溶媒含有具有环状结构的溶媒。
7.根据权利要求6所述的红外线通过膜用组合物,其中,当将溶媒整体设为100质量%时,所述具有环状结构的溶媒含有10质量%以上。
8.根据权利要求6所述的红外线通过膜用组合物,其中,所述溶媒含有选自环状酮、环状醚、内酯、内酰胺及芳香族烃中的至少一种溶媒。
9.根据权利要求8所述的红外线通过膜用组合物,其中,当将溶媒整体设为100质量%时,所述具有环状结构的溶媒含有10质量%以上。
10.根据权利要求1或2所述的红外线通过膜用组合物,其还含有增稠剂。
11.根据权利要求10所述的红外线通过膜用组合物,其中,所述增稠剂含有选自二氧化硅、滑石、碳酸钙、碳酸镁、膨润土、硫酸钡、氧化锌、氧化铝及氧化钨铯中的至少一种。
12.根据权利要求1或2所述的红外线通过膜用组合物,其中,所述在波长701nm以上且800nm以下的区域中具有最大吸收的色素含有选自酞菁系色素、花青系色素、吡咯并吡咯系色素、萘酞菁系色素、二亚铵系色素、偶氮系色素及方酸内鎓盐系色素中的至少一种色素。
13.根据权利要求1或2所述的红外线通过膜用组合物,其还含有如下色素,
所述色素为与所述在波长701nm以上且800nm以下的区域中具有最大吸收的色素不同的在第二波长700nm以上且800nm以下的区域中具有最大吸收的色素,
所述在第二波长700nm以上且800nm以下的区域中具有最大吸收的色素的溶解度参数小于所述在波长700nm以上且800nm以下的区域中具有最大吸收的色素的溶解度参数。
14.一种覆盖构件的制造方法,其中,
在透光性的结构体上形成第一掩蔽层,
所述第一掩蔽层在400nm以上且700nm以下的波长区域中的通过率的平均值为10%以下,
在所述第一掩蔽层形成开口部,
在所述开口部使用如下组合物来形成第二掩蔽层,所述组合物含有在波长400nm以上且580nm以下的区域中具有最大吸收的色素、在波长581nm以上且700nm以下的区域中具有最大吸收的色素、在波长701nm以上且800nm以下的区域中具有最大吸收的色素、及溶解度参数为8(cal/cm3)1/2以上且12(cal/cm3)1/2以下的溶媒。
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Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101930177A (zh) * | 2009-06-25 | 2010-12-29 | Jsr株式会社 | 着色组合物、滤色器及彩色液晶显示元件 |
| JP2017049469A (ja) * | 2015-09-03 | 2017-03-09 | 大日本印刷株式会社 | 表示装置用前面保護板および表示装置 |
| WO2017056803A1 (ja) * | 2015-09-28 | 2017-04-06 | 富士フイルム株式会社 | 近赤外線カットフィルタ、近赤外線カットフィルタの製造方法、および固体撮像素子 |
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|---|---|---|---|---|
| JP4046252B2 (ja) * | 1998-03-19 | 2008-02-13 | 大日本塗料株式会社 | 近赤外線透過、可視光線遮蔽フィルター形成用組成物 |
| JP5635863B2 (ja) * | 2010-10-14 | 2014-12-03 | 三菱電線工業株式会社 | 集合導体の導体線露出構造の製造方法 |
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Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101930177A (zh) * | 2009-06-25 | 2010-12-29 | Jsr株式会社 | 着色组合物、滤色器及彩色液晶显示元件 |
| JP2017049469A (ja) * | 2015-09-03 | 2017-03-09 | 大日本印刷株式会社 | 表示装置用前面保護板および表示装置 |
| WO2017056803A1 (ja) * | 2015-09-28 | 2017-04-06 | 富士フイルム株式会社 | 近赤外線カットフィルタ、近赤外線カットフィルタの製造方法、および固体撮像素子 |
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