一种红外光吸收剂及含有其的组合物和滤光片的制作方法

本发明具体涉及一种红外光吸收剂及含有其的组合物和滤光片。

背景技术：

1、可见光滤光片是用来选取可见光的光学器件，其将红外光、紫外光吸收而阻挡二者通过，进而实现仅让可见光通过。通常在滤光片的基材（塑料或者玻璃片）上设置可以吸收红外光和紫外光的涂层来实现对二者的吸收。该涂层中起到吸收作用的可以是纳米颗粒，但是纳米颗粒耐热性不够，将其用于聚合物基体中时，材料的耐高温性能不够。该涂层中起到吸收作用的也可以是有机小分子的光谱吸收剂，但是有机小分子的光谱吸收剂通常用于聚合物基体中，该小分子光谱吸收剂通常会降低整个涂层的热稳定性，导致滤光片难以在恶劣环境例如高温高湿环境下长期使用，使用时容易出现因为波长偏移导致的残影问题。

技术实现思路

1、本发明所要解决的技术问题是针对现有技术的缺点和不足，提供一种红外光吸收剂，其耐高温高湿性能优异，将其用于可见光滤光片时，能够保证滤光片在高温高湿环境下保持光学稳定性，光学偏移量明显降低，使用寿命长。

2、为解决以上技术问题，本发明采取如下技术方案：

3、一种具有式（i）所示结构的红外光吸收剂，

4、（i）；

5、其中：

6、r1独立地选自苯基、c1-6烷基；

7、r2独立地选自h、c1-6烷基；

8、r3独立地选自h、c1-6烷基；

9、r4独立地选自h、c1-6烷基。

10、在一些实施方式中，r1为苯基。

11、在一些实施方式中，r2为h。

12、在一些实施方式中，r3为甲基。

13、在一些实施方式中，r4为丁基。

14、在一些实施方式中，所述红外光吸收剂为如下结构所示化合物：

15、（ii）。

16、现有技术中，红外光吸收剂，尤其是近红外光吸收剂通常可采用鎓酸盐类吸收剂，而含有两个酰胺键的具有对称结构的化合物在鎓酸盐类吸收剂的现有技术中已经有所报道，其具有较好的红外光吸收性能，但是其在高温高湿环境下的吸收性能还有待进一步提高。通过研究发现，将这类吸收剂分子中的酰胺键替换为脲基之后，红外光吸收剂在高温高湿环境下的红外吸收性能尤其是稳定性能可得到明显改进，将该类红外光吸收剂用于可见光滤光片的红外光吸收层中，可以实现可见光滤光片在高温高湿环境下稳定的光学性能，明显降低可见光滤光片穿透波长的偏移量，进而明显改善因为光学偏移导致的光学残影。

17、本发明还提供了一种红外光吸收组合物，该组合物包括前述红外光吸收剂。前述红外光吸收剂在组合物中起到吸收红外光的作用，是组合物吸收性能的主要活性组分。

18、本发明不对红外光吸收组合物中的其他组分进行限定，本领域中可用于红外光吸收组合物中的常用组分均可以添加在该组合物中，只要不实质性影响组合物的红外光吸收性能即可。例如组合物中通常会采用树脂等基体组分，也还可以添加其他常用助剂等组分。

19、进一步地，所述红外光吸收组合物中含有质量百分比为0.1%-2%的前述红外光吸收剂。

20、进一步地，所述红外光吸收组合物还包括如下结构所示化合物：

21、（iii）。

22、该化合物为双酰胺键型的红外光吸收剂，也可以添加在组合物中，作为红外光吸收的次要活性组分。

23、进一步地，所述红外光吸收组合物中，所述化合物（iii）的质量与所述化合物（ii）的质量的比例为95-99：1-5。

24、本发明还提供了前述红外光吸收剂或者红外光吸收组合物用于可见光滤光片中的应用。

25、进一步地，前述红外光吸收剂或者红外光吸收组合物用于可见光滤光片中红外吸收层的应用。

26、本发明还提供了一种可见光滤光片，包括基材、紫外光吸收层、红外光吸收层，所述红外光吸收层含有前述红外光吸收剂或者红外光吸收组合物。

27、进一步地，所述基材上依次设置有红外光吸收层和紫外光吸收层。紫外光吸收层可以将紫外光吸收掉，使穿透过该层的光中基本不含有紫外光，而红外光吸收层可以进一步将红外光吸收掉，使穿透过该层的光中基本不含有红外光，进而可以实现基本仅使可见光穿过基材层，实现可见光滤光片的作用。

28、进一步地，所述可见光滤光片还包括设置在所述基材背面的第一多层膜结构，所述第一多层膜结构含有折射率不同的多层膜。该第一多层膜结构通常含有高折射率和低折射率相互间隔堆叠而成的多层膜。该多层膜结构可以实现对红外光的吸收和截止，以使基材背面也屏蔽掉红外光。

29、在一些实施方式中，所述第一多层膜结构中的每层的材料选自tio2、sio2、y2o3、mgf2、a12o3、nb2o5、alf3、bi2o3、gd2o3、laf3、pbte、sb2o3、si3n4、ta2o5、zns、znse、zro2及na3alf6中的一种或多种的组合。

30、进一步地，所述可见光滤光片还包括设置在所述紫外光吸收层上的第二多层膜结构，所述第二多层膜结构为抗反射层。

31、在一些实施方式中，所述第二多层膜结构中的每层的材料选自tio2、sio2、y2o3、mgf2、a12o3、nb2o5、alf3、bi2o3、gd2o3、laf3、pbte、sb2o3、si3n4、ta2o5、zns、znse、zro2及na3alf6中的一种或多种的组合。

32、由于以上技术方案的实施，本发明与现有技术相比存在如下优势：

33、本发明通过将现有技术中的鎓酸盐类红外光吸收剂中的酰胺键替换为脲基，可以使得相应红外光吸收剂在高温高湿环境下对红外光的吸收性能更稳定，将其用于可见光滤光片时，可以明显降低因为高温高湿环境导致的光学吸收偏移，进而可以避免可见光滤光片出现残影的现象。

34、含有本发明的红外光吸收剂的可见光滤光片在高温高湿环境下经受1000h后，在可见光区50%透光率对应的波长的偏移量可以达到小于等于0.77nm，在可见光区20%透光率对应的波长的偏移量可以达到小于等于1.22nm，该波长偏移量明显低于现有技术的水平，本发明的可见光滤光片在高温高湿环境下基本可以避免残影问题出现，使用寿命长。

技术特征：

1.一种具有式（i）所示结构的红外光吸收剂，

2.根据权利要求1所述的红外光吸收剂，其特征在于：r1为苯基。

3.根据权利要求1所述的红外光吸收剂，其特征在于：r2为h。

4.根据权利要求1所述的红外光吸收剂，其特征在于：r3为甲基。

5.根据权利要求1所述的红外光吸收剂，其特征在于：r4为丁基。

6.根据权利要求1所述的红外光吸收剂，其特征在于：所述红外光吸收剂为如下结构所示化合物：

7.一种红外光吸收组合物，其特征在于：包括如权利要求1至6中任一项权利要求所述的红外光吸收剂。

8.根据权利要求7所述的红外光吸收组合物，其特征在于：所述红外光吸收组合物还包括如下结构所示化合物：

9.如权利要求1至6中任一项权利要求所述的红外光吸收剂用于可见光滤光片中的应用。

10.如权利要求7或8所述的红外光吸收组合物用于可见光滤光片中的应用。

11.一种可见光滤光片，包括基材、紫外光吸收层、红外光吸收层，其特征在于：所述红外光吸收层含有权利要求1至6中任一项权利要求所述的红外光吸收剂。

技术总结本发明公开了一种红外光吸收剂及含有其的组合物和滤光片。该红外光吸收剂具有式（I）所示结构：（I）；其中：R<subgt;1</subgt;独立地选自苯基、C1‑6烷基；R<subgt;2</subgt;独立地选自H、C1‑6烷基；R<subgt;3</subgt;独立地选自H、C1‑6烷基；R<subgt;4</subgt;独立地选自H、C1‑6烷基。该红外光吸收剂用于可见光滤光片时，可以提高其在高温高湿环境下的光学稳定性，明显降低其波长偏移量，进而可以明显改善因为光学偏移导致的光学残影。技术研发人员：李弘毅,黄嘉宏受保护的技术使用者：衣金光学科技南通有限公司技术研发日：技术公布日：2024/6/5