CN1778847A - 滤波元件的制造方法及其涂料组成 - Google Patents
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Abstract
本发明是关于一种滤波元件的制造方法及其涂料组成。该滤波元件的制造方法,包含溶解至少一种近红外线吸收染料在甲基乙基酮溶剂中,形成一第一溶液;溶解苯乙烯-甲基丙烯酸甲酯树脂在甲基乙基酮及甲苯的混合溶剂中,形成一第二溶液;混合第一溶液及第二溶液,形成一混合液,其中混合液的甲苯溶剂的重量百分比大于甲基乙基酮溶剂的重量百分比;涂布混合液于一透明树脂。该滤波元件的涂料组成,包括:至少一种近红外线吸收染料;一苯乙烯-甲基丙烯酸甲酯树脂;一甲基乙基酮溶剂;以及一甲苯溶剂,甲苯溶剂的重量百分比大于甲基乙基酮溶剂的重量百分比。本发明可降低滤波元件在近红外线吸收膜的近红外线区域穿透率,并提升滤波元件在可见光区域穿透率,从而更加适于实用。
Description
技术领域
本发明涉及一种光学元件的制造方法及其涂料组成,特别是涉及一种滤波元件的制造方法及其涂料组成(METHOD FOR MANUFACTURING OPTICALFILTER DEVICE AND COATING COMPOSITION THEREOF)。
背景技术
电浆显示面板(Plasma Display Panel,PDP)是将惰性气体加以电浆放电,经由萤光粉的转换而发出可见光的平面显示器,其具有厚度薄、高画质、视角广等特性,在大尺寸显示器领域有逐渐取代阴极射线管(CathodeRay Tube;CRT)显示器的趋势。
电浆显示面板除了发出可见光以外,还会发出霓虹光(Neon Light,波长约为560-620nm)、电磁波(Electro-Magnetic Wave)、以及近红外线(NearInfrared Ray,波长约为800-1000nm)等等。其中,霓虹光会干扰显示器的呈色,而近红外线由于接近家电的遥控器波长,故容易造成家中其他电器设备的错误启动。
现有技术是利用一近红外线吸收膜设置于电浆显示面板前,来吸收电浆显示面板所发出的霓虹光及近红外光。请参阅图1所示,是现有的近红外线吸收膜的制造方法的流程图。现有的近红外线吸收膜的制造方法,是将具有能吸收近红外线的染料,例如:花青染料,并将金属复合物(MetalComplcx)、及二胺化合物(Diammonine Compound)等,与丙烯酸树脂(acrylic,压克力)、聚碳酸酯、或聚乙烯(Polyethylene)等光学级树脂混合,一同溶解于甲基乙基酮(methyl ethyl ketone,MEK)或是甲苯溶剂后,涂布于一厚约100-200μm的透明树脂层(例如PET层)上,再经过烘烤步骤,即完成近红外线吸收膜的制作。
然而,在近红外线吸收薄膜的制程中,各种不同特性的染料混合在树脂中,容易相互产生反应。尤其是在高温及高湿的环境下,二胺化合物的吸收近红外线的能力会随着环境而衰退,而随之产生的分解物不但不会吸收近红外线,反而还会吸收可见光,故使得近红外线区域的穿透率上升,而可见光区域的穿透率反而下降,严重影响了电浆显示面板的品质。但是二胺化合物又是目前常用的染料之一,因此,如何改善近红外线吸收膜的制造方法,使得近红外线吸收膜的近红外线区域的穿透率降低,并且使得可见光区域的穿透率提升,一直是业界所努力的方向。
由此可见,上述现有的近红外线吸收膜的制造方法在制造方法与使用上,显然仍存在有不便与缺陷,而亟待加以进一步改进。为了解决现有的近红外线吸收膜的制造方法存在的问题,相关厂商莫不费尽心思来谋求解决之道,但长久以来一直未见适用的设计被发展完成,而一般制造方法及现有的近红外线吸收膜的制造方法又没有适切的制造方法及结构能够解决上述问题,此显然是相关业者急欲解决的问题。
有鉴于上述现有的近红外线吸收膜的制造方法存在的缺陷,本发明人基于从事此类产品设计制造多年丰富的实务经验及专业知识,并配合学理的运用,积极加以研究创新,以期创设一种新的可以解决上述近红外线吸收膜的近红外线区域的穿透率太高、以及可见光区域的穿透率不足等问题的“滤波元件的制造方法及其涂料组成”,能够改进一般现有的近红外线吸收膜的制造方法,使其更具有实用性。经过不断的研究、设计,并经反复试作及改进后,终于创设出确具实用价值的本发明。
发明内容
本发明的目的在于,克服现有的近红外线吸收膜的制造方法存在的缺陷,而提供一种新的滤波元件的制造方法,所要解决的技术问题是使其可以降低滤波元件在近红外线吸收膜的近红外线区域的穿透率、并提升滤波元件在可见光区域的穿透率,从而更加适于实用。
本发明的另一目的在于,提供一种滤波元件的涂料组成,所要解决的技术问题是使其可以降低滤波元件在近红外线吸收膜的近红外线区域的穿透率、并提升滤波元件在可见光区域的穿透率,从而更加适于实用。
本发明的目的及解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。依据本发明提出的一种滤波元件的制造方法,其包括以下步骤:溶解至少一近红外线吸收染料在甲基乙基酮溶剂中,形成一第一溶液;溶解苯乙烯-甲基丙烯酸甲酯树脂在甲基乙基酮及甲苯的混合溶剂中,形成一第二溶液;混合该第一溶液及该第二溶液,形成一混合液,其中该混合液的甲苯溶剂的重量百分比是大于该甲基乙基酮溶剂的重量百分比;以及涂布该混合液于一透明树脂。
本发明的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。
前述的滤波元件的制造方法,其中所述的近红外线吸收染料包含至少一花青染料(Cyanine)、以及一种二胺化合物(Diammonine Compound)。
前述的滤波元件的制造方法,其中所述的第一溶液更溶解有一金属复合物。
前述的滤波元件的制造方法,其中所述的第一溶液更溶解有一霓虹吸收染料。
前述的滤波元件的制造方法,其中所述的混合液是利用刮刀、或旋转涂布方式进行涂布。
前述的滤波元件的制造方法,其中所述的透明树脂的材料是为聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)。
前述的滤波元件的制造方法,其更包含:烘烤该混合液以及该透明树脂,该混合液及该透明树脂是在摄氏约80度至120度的温度烘烤约5至20分钟。
本发明的目的及解决其技术问题还采用以下的技术方案来实现。依据本发明提出的一种滤波元件的涂料组成,其包括:至少一种近红外线吸收染料;一苯乙烯-甲基丙烯酸甲酯树脂;一甲基乙基酮溶剂;以及一甲苯溶剂,该甲苯溶剂的重量百分比是大于该甲基乙基酮溶剂的重量百分比。
本发明的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。
前述的滤波元件的涂料组成,其中所述的滤波元件是用以吸收一近红外线。
前述的滤波元件的涂料组成,其中所述的近红外线吸收染料是包含至少一花青染料(Cyanine)及一种二胺化合物(Diammonine Compound)。
前述的滤波元件的涂料组成,其更包含一霓虹吸收染料、或是更包含一金属复合物。
本发明与现有技术相比具有明显的优点和有益效果。由以上技术方案可知,为了达到前述发明目的,本发明的主要技术内容如下:
本发明提出一种滤波元件的制造方法,其包含:溶解至少一种近红外线吸收染料在甲基乙基酮溶剂中,形成一第一溶液。溶解苯乙烯-甲基丙烯酸甲酯树脂在甲基乙基酮及甲苯的混合溶剂中,形成一第二溶液。混合该第一溶液及第二溶液,形成一混合液,其中混合液的甲苯溶剂的重量百分比是大于甲基乙基酮溶剂的重量百分比。涂布混合液于一透明树脂。
本发明还提出一种滤波元件的涂料组成,其包含至少一种近红外线吸收染料、一苯乙烯-甲基丙烯酸甲酯树脂、一甲基乙基酮溶剂、以及一甲苯溶剂,其中,甲苯溶剂的重量百分比是大于甲基乙基酮溶剂的重量百分比。
借由上述技术方案,本发明滤波元件的制造方法及其涂料组成至少具有下列优点:
因为本发明滤波元件的制造方法及其涂料组成,是利用甲基乙基酮溶剂、以及甲苯溶剂,来溶解近红外线吸收染料、以及苯乙烯-甲基丙烯酸甲酯树脂。与现有技术相比,本发明的滤波元件的涂料组成中,是以甲基乙基酮溶剂来溶解近红外线吸收染料,而以甲基乙基酮及甲苯作为混合溶剂来溶解树脂,再将染料溶液及树脂溶液混合,以形成滤波元件的涂料。而涂料再经过滤波元件制造方法中的涂布及烘烤步骤,即可完成滤波元件的制造。依本发明滤波元件的制造方法及其涂料组成所制造出的滤波元件,在波长800-822nm时,穿透率为10%以下;在波长822-1000nm时,穿透率为5%以下,且在可见光区域中(波长450-650nm),滤波元件的穿透率则可达到60%以上。不但能够有效吸收了近红外线,避免家中其他电器设备的错误启动,更提升了可见光区域的穿透率,使得电浆显示面板的画面品质变得更好。另外若在滤波元件的涂料组成中,再加上霓虹吸收染料,则可以吸收霓虹光,以调整色调,使得电浆显示面板的呈色品质更佳。
综上所述,本发明新的滤波元件的制造方法,可降低滤波元件在近红外线吸收膜的近红外线区域的穿透率,并可提升滤波元件在可见光区域的穿透率。本发明特殊的滤波元件的涂料组成,可以降低滤波元件在近红外线吸收膜的近红外线区域的穿透率,并可提升滤波元件在可见光区域的穿透率。其具有上述诸多的优点及实用价值,并在同类制造方法及产品中未见有类似设计公开发表或使用而确属创新,其不论在制造方法上、结构上或功能上皆有较大改进,在技术上有较大进步,并产生了好用及实用的效果,从而更加适于实用,而具有产业的广泛利用价值,诚为一新颖、进步、实用的新设计。
上述说明仅是本发明技术方案的概述,为了能够更清楚了解本发明的技术手段,而可依照说明书的内容予以实施,并且为了让本发明的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂,以下特举较佳实施例,并配合附图,详细说明如下。
附图说明
图1是现有的近红外线吸收膜的制造方法的一流程图。
图2是本发明的滤波元件的制造方法第一较佳实施例的一流程图。
图3是本发明滤波元件的制造方法及其涂料组成的花青染料的一化学结构示意图。
图4是本发明滤波元件的制造方法及其涂料组成的二胺化合物的一化学结构示意图。
图5是本发明滤波元件的制造方法及其涂料组成的金属化合物的一化学结构示意图。
图6是本发明的滤波元件的制造方法第一较佳实施例的另一流程图。
图7是本发明的滤波元件的制造方法第一较佳实施例所制成的滤波元件的光谱图。
图8是本发明本发明的滤波元件的制造方法第二较佳实施例的一流程图。
图9是本发明的滤波元件的制造方法第二较佳实施例所制成的滤波元件的光谱图。
S20:溶解至少一种近红外线吸收染料在甲基乙基酮溶剂中,形成一第一溶液
S30:将霓虹吸收染料先溶解在四氟丙醇溶剂中,再加入第一溶液
S40:溶解苯乙烯-甲基丙烯酸甲酯树脂在甲基乙基酮及甲苯的混合溶剂中,形成一第二溶液
S60:混合第一溶液及第二溶液,形成一混合液,其中混合液的甲苯溶剂的重量百分比是大于甲基乙基酮溶剂的重量百分比
S80:涂布混合液于一透明树脂
S100:烘烤混合液及透明树脂
具体实施方式
为更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效,以下结合附图及较佳实施例,对依据本发明提出的滤波元件的制造方法及其涂料组成其具体实施方式、制造方法、步骤、结构、特征及其功效,详细说明如后。
本发明的滤波元件是可设置于一电浆显示面板前,用以阻隔至少一近红外光线。
第一较佳实施例
请参阅图2所示,本发明的滤波元件的制造方法,其包括以下步骤:溶解至少一种近红外线吸收染料在甲基乙基酮溶剂中,形成一第一溶液(S20)。溶解苯乙烯-甲基丙烯酸甲酯树脂在甲基乙基酮及甲苯的混合溶剂中,形成一第二溶液(S40)。混合第一溶液及第二溶液,形成一混合液,其中混合液的甲苯溶剂的重量百分比是大于甲基乙基酮溶剂的重量百分比(S60)。涂布混合液于一透明树脂(S80)。
须注意的是,上述的步骤,并没有一定的顺序,可视实际制程需要而调整。例如:S20步骤也可和S40步骤交换顺序。
在S20步骤中,是溶解至少一种近红外线吸收染料(Near InfraredAbsorbing Dye)在甲基乙基酮(methyl ethyl ketone,MEK)溶剂中,形成一第一溶液。其中,近红外线吸收染料是包含至少一花青染料(Cyanine)、以及一种二胺化合物(Diammonine Compound),而且通常呈粉末状。当然,花青染料选用的种类与数量,则可依实际制程需要而定。
其中,花青染料的化学结构是如图3所示,其中的R1-R4可以是相同或不同的氢原子、烷基等,A为一阴离子如卤素或其他性质类似的离子,而花青染料的吸收波长约在840-880nm。
而二胺化合物的化学结构是如图4所示,其中的R1-R4可以是相同或不同的氢原子、烷基等,X为一阴离子如卤素或其他性质类似的离子,二胺化合物的吸收波长约在900-1100nm。
另外,第一溶液更可溶解一金属复合物(Metal Complex),金属复合物的结构是如图5所示,金属复合物若接上不同的官能基(R1-R4),或是溶解在不同的溶剂中是会有不同的吸收波长,而通常吸收波长约为850-930nm,制程中常用以取代复数花青染料中的其中之一。在本实施例中,并未添加金属复合物。
本实施例中,是将二种粉末状的花青染料(0.005克的TZ-115以及0.002克的TZ-106,昀鸿企业贩售),以及0.03g的二胺化合物(其化学式为N,N,N,N-Tcrtakis(p-dibutylaminophenyl)-p-benzoquinone-bis-(imonium hexafluoroantimonate))溶解于1.75g的甲基乙基酮溶剂中,以形成第一溶液。
在步骤S40中,是将苯乙烯-甲基丙烯酸甲酯树脂(styrene-methylmethacrylate resin,MS)溶解于甲基乙基酮(MEK)及甲苯(toluene)的混合溶剂中,形成一第二溶液。
本实施例中,是将4g粉末状的苯乙烯-甲基丙烯酸甲酯树脂溶于2g的甲基乙基酮以及4g的甲苯的混合溶剂中,以形成第二溶液。
在步骤S60中,是混合第一溶液及第二溶液,以形成一混合液,其中混合液的甲苯溶剂的重量百分比是大于甲基乙基酮溶剂的重量百分比。而形成的混合液,即为滤波元件的一涂料组成。
在步骤S80中,是将混合液涂布于一透明树脂上。本实施例中,透明树脂的材料可为聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET),其厚度可为100-200μm。另外,混合液是可以利用刮刀、或旋转涂布的方式来进行涂布。
请参阅图6所示,本实施例中,本发明的滤波元件的制造方法,更可包含:烘烤混合液及透明树脂(S100)。在步骤S100中,是将完成涂布的混合液及透明树脂进行烘烤。而烘烤的条件是可在烤炉中约摄氏80度至120度的温度下,烘烤约5至20分钟。
请参阅图7所示,由滤波元件的光谱图中可看出,在波长800-822nm时,滤波元件的穿透率为10%以下;在波长822-1000nm时,滤波元件的穿透率为5%以下,且在可见光区域中(波长450-650nm),滤波元件的穿透率则可达到60%以上。
第二较佳实施例
请参阅图8所示,在本实施例中,第一溶液更溶解一霓虹吸收染料。其中,可将霓虹吸收染料先溶解于四氟丙醇(2,2,3,3-tetrafluoro-1-propanol,TFP)溶剂中,再加入第一溶液中(S30)。例如,将0.001g的霓虹吸收染料(TY-102,昀鸿企业贩售),溶于0.083g的四氟丙醇溶剂中,再一同加入第一溶液,以形成同时具有近红外线吸收染料以及霓虹吸收染料的滤波元件。
请参阅图9所示,在加入了霓虹吸收染料的滤波元件的光谱图可以发现,在波长580-620nm之处,滤波元件有穿透率明显降低的现象。这表示霓虹吸收染料已成功地吸收霓虹光,故能调整使用滤波元件的电浆显示面板的呈色表现,进而可提升产品的品质。
接着,将参阅相关图式,来说明依本发明的滤波元件的涂料组成。
本实施例中,滤波元件是用以吸收一近红外线,而滤波元件的涂料组成是包含至少一种近红外线吸收染料、一苯乙烯-甲基丙烯酸甲酯树脂、一甲基乙基酮溶剂、以及一甲苯溶剂,其中,甲苯溶剂的重量百分比是大于甲基乙基酮溶剂的重量百分比。
其中,近红外线吸收染料是包含至少一花青染料(Cyanine)及一种二胺化合物(Diammonine Compound)。
花青染料的化学结构是如图3所示,其中的R1-R4可以是相同或不同的氢原子、烷基等,X为一阴离子,例如卤素或其他性质类似的离子,而花青染料的吸收波长约在840-880nm。
而二胺化合物的化学结构是如图4所示,其中的R1-R4可以是相同或不同的氢原子、烷基等,X为一阴离子如卤素或其他性质类似的离子,二胺化合物的吸收波长约在900-1100nm。
本实施例中,滤波元件的涂料组成是包含二种的花青染料(0.005克的TZ-115以及0.002克的TZ-106,昀鸿企业贩售)、0.03g的二胺化合物(其化学式为N,N,N,N-Tertakis(p-dibutylaminophenyl)-p-benzoquinone-bis-(imonium hexafluoroantimonate))、4g苯乙烯-甲基丙烯酸甲酯树脂、3.75g的甲基乙基酮溶剂、以及4g的甲苯溶剂。
将滤波元件的涂料组成,再经过如本发明所揭示的滤波元件的制造方法中的涂布及烘烤步骤后,即可得到滤波元件。
另外,滤波元件的涂料组成更可包含一霓虹吸收染料。而霓虹吸收染料是可先溶解于一四氟丙醇(2,2,3,3-tetrafluoro-1-propanol,TFP)溶剂中,例如将0.001g的霓虹吸收染料(TY-102,昀鸿企业贩售),溶于0.083g的四氟丙醇溶剂中,再加入涂料中,以形成同时具有近红外线吸收染料以及霓虹吸收染料的滤波元件的涂料组成。
另外,滤波元件的涂料组成更可包含一金属复合物(Metal Complex),金属复合物的结构是如图5所示,金属复合物若接上不同的官能基(R1-R4),或是溶解在不同的溶剂中是会有不同的吸收波长,而通常金属复合物的吸收波长约为850-930nm,制程中可用以取代复数花青染料中的其中之一。
综上所述,本发明滤波元件的制造方法及其涂料组成,是利用甲基乙基酮溶剂、以及甲苯溶剂,来溶解近红外线吸收染料、以及苯乙烯-甲基丙烯酸甲酯树脂。与现有技术相比,本发明的滤波元件的涂料组成中,是以甲基乙基酮溶剂来溶解近红外线吸收染料,而以甲基乙基酮及甲苯作为混合溶剂来溶解树脂,再将染料所组成的第一溶液及树脂所组成的第二溶液混合,以形成滤波元件的涂料。而涂料再经过滤波元件制造方法中的涂布及烘烤步骤,即可完成滤波元件的制造。依本发明滤波元件的制造方法及其涂料组成所制造出来的滤波元件,在波长800-822nm时,穿透率为10%以下;在波长822-1000nm时,穿透率为5%以下,且在可见光区域中(波长450-650nm),滤波元件的穿透率则可达到60%以上。不但能够有效的吸收近红外线,避免家中其他电器设备的错误启动,更提升了可见光区域的穿透率,使得电浆显示面板的画面品质变得更好。另外,若在滤波元件的涂料组成中,再加上霓虹吸收染料,则可以吸收霓虹光,以调整色调,使得电浆显示面板的呈色品质更佳。
以上所述,仅是本发明的较佳实施例而已,并非对本发明作任何形式上的限制,虽然本发明已以较佳实施例揭露如上,然而并非用以限定本发明,任何熟悉本专业的技术人员,在不脱离本发明技术方案范围内,当可利用上述揭示的方法及技术内容作出些许的更动或修饰为等同变化的等效实施例,但凡是未脱离本发明技术方案的内容,依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰,均仍属于本发明技术方案的范围内。
Claims (11)
1、一种滤波元件的制造方法,其特征在于其包括以下步骤:
溶解至少一近红外线吸收染料在甲基乙基酮溶剂中,形成一第一溶液;
溶解苯乙烯一甲基丙烯酸甲酯树脂在甲基乙基酮及甲苯的混合溶剂中,形成一第二溶液;
混合该第一溶液及该第二溶液,形成一混合液,其中该混合液的甲苯溶剂的重量百分比是大于该甲基乙基酮溶剂的重量百分比;以及
涂布该混合液于一透明树脂。
2、根据权利要求1所述的滤波元件的制造方法,其特征在于其中所述的近红外线吸收染料包含至少一花青染料(Cyanine)、以及一种二胺化合物(Diammonine Compound)。
3、根据权利要求1所述的滤波元件的制造方法,其特征在于其中所述的第一溶液更溶解有一金属复合物。
4、根据权利要求1所述的滤波元件的制造方法,其特征在于其中所述的第一溶液更溶解有一霓虹吸收染料。
5、根据权利要求1所述的滤波元件的制造方法,其特征在于其中所述的混合液是利用刮刀、或旋转涂布方式进行涂布。
6、根据权利要求1所述的滤波元件的制造方法,其特征在于其中所述的透明树脂的材料是为聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)。
7、根据权利要求1所述的滤波元件的制造方法,其特征在于其更包含:烘烤该混合液及该透明树脂,该混合液及该透明树脂是在摄氏约80度至120度的温度烘烤约5至20分钟。
8、一种滤波元件的涂料组成,其特征在于其包括:
至少一种近红外线吸收染料;
一苯乙烯-甲基丙烯酸甲酯树脂;
一甲基乙基酮溶剂;以及
一甲苯溶剂,该甲苯溶剂的重量百分比是大于该甲基乙基酮溶剂的重量百分比。
9、根据权利要求8所述的滤波元件的涂料组成,其特征在于其中所述的滤波元件是用以吸收一近红外线。
10、根据权利要求8所述的滤波元件的涂料组成,其特征在于其中所述的近红外线吸收染料是包含至少一花青染料(Cyanine)及一种二胺化合物(Diammonine Compound)。
11、根据权利要求8所述的滤波元件的涂料组成,其特征在于其更包含一霓虹吸收染料、或是更包含一金属复合物。
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
C14 | Grant of patent or utility model | ||
GR01 | Patent grant | ||
C17 | Cessation of patent right | ||
CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20090107 Termination date: 20091224 |