本發(fā)明涉及紫外線吸收涂料、紫外線吸收膜、光吸收膜、光學(xué)元件、光學(xué)單元及光照射裝置。
背景技術(shù):
對(duì)于通常用于照相機(jī)、顯微鏡等光學(xué)儀器的透鏡、棱鏡等光學(xué)元件而言,由于對(duì)光學(xué)元件的入射光從光學(xué)元件的棱線、透鏡的邊緣(透鏡的側(cè)面)等周邊部射入、或者入射光在邊緣等的內(nèi)面發(fā)生反射,因此會(huì)產(chǎn)生雜散光(straylight),該雜散光混入到原本的照射光,由此會(huì)使成像的圖像發(fā)生反射光斑、鬼影等,從而降低了光學(xué)儀器的光學(xué)特性。
為了防止上述雜散光,已知對(duì)光學(xué)元件的棱線、邊緣等周邊部涂布具有內(nèi)面反射防止功能的黑色涂料來形成黑色涂料的涂膜。
作為上述具有內(nèi)面反射防止功能的黑色涂料,例如,提出了含有氧化鐵等金屬氧化物、炭黑、粘合劑樹脂、酞菁化合物和包含高分子類分散劑的分散劑及溶劑的涂料(參照專利文獻(xiàn)1(日本特開2014-21231號(hào)公報(bào)))。
現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
專利文獻(xiàn)
專利文獻(xiàn)1:日本特開2014-21231號(hào)公報(bào)
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
發(fā)明要解決的課題
專利文獻(xiàn)1所記載的黑色涂料是以金屬氧化物粒子及炭黑粒子作為光吸收成分的涂料,是使上述各粒子分散于載色劑(粘合劑樹脂及溶劑)而成的,但存在以下問題:不僅上述各粒子的分散處理花費(fèi)功夫,難以簡便地制備,而且在制備后上述各粒子發(fā)生凝聚、沉降而容易變得不均勻,適用期(可使用時(shí)間)短。
另外,專利文獻(xiàn)1所記載的黑色涂料等現(xiàn)有的防反射用涂料以可見光、紅外光等為對(duì)象,其基本上在光強(qiáng)度不那么強(qiáng)的環(huán)境下使用,相比之下,由于近年來有使用光強(qiáng)度高的紫外光的傾向,因此作為吸收對(duì)象的雜散光也變?yōu)楣饽艽笄夜饬繌?qiáng)的光。
在使用專利文獻(xiàn)1所記載的黑色涂料在光學(xué)元件表面形成涂膜的情況下,雖然溶劑揮發(fā)而消失,但粘合劑樹脂、分散劑等有機(jī)成分殘留下來,因此,在紫外光射入光學(xué)元件時(shí)該有機(jī)成分發(fā)生了劣化,另外,由于炭黑也是碳素物質(zhì),因此在高強(qiáng)度的紫外光入射時(shí),炭黑也容易發(fā)生劣化。
上述涂膜所吸收的光被轉(zhuǎn)換為熱,在入射光的強(qiáng)度高的情況下,會(huì)促進(jìn)粘合劑樹脂、分散劑等的劣化,不僅使涂膜產(chǎn)生裂紋而剝離,還使炭黑劣化而容易褪色。
例如,作為用于紫外線固化樹脂、紫外線固化油墨的固化用光源的紫外led(uv-led),使用了對(duì)1mm見方的led芯片提供3w的功率而發(fā)出波長365nm、1w的紫外光的led,在該情況下,照射光量達(dá)到1w/mm2,這相當(dāng)于太陽光所含的紫外線光量的30,000~50,000倍。因此,作為這樣的光源裝置所使用的具有內(nèi)面反射防止功能的黑色涂料,要求具有對(duì)強(qiáng)紫外線的耐受性。
另外,對(duì)上述紫外led提供的3w功率中的2w轉(zhuǎn)換為熱能而使led芯片本身達(dá)到高溫,因此,作為具有內(nèi)面反射防止功能的黑色涂料,除了耐紫外線性以外,還要求對(duì)熱(溫度)的耐受性。
為了解決上述技術(shù)課題,本發(fā)明人進(jìn)行了研究,并想到了形成不含有機(jī)成分的紫外線吸收膜作為上述涂膜。
作為這樣的紫外線吸收膜的形成材料,可以考慮使用經(jīng)過著色的低熔點(diǎn)玻璃或含有無機(jī)顏料的低熔點(diǎn)玻璃,但在使用這些材料形成涂膜的情況下,涂膜厚度厚至例如數(shù)百μm,相比之下,透鏡等光學(xué)元件的加工公差為±0.05~0.10mm(50~100μm)左右,涂布膜變厚時(shí),無法納入到給定的位置,難以校正。
另外,對(duì)于低熔點(diǎn)玻璃而言,如果不將其熱膨脹系數(shù)與透鏡、棱鏡等光學(xué)元件的熱膨脹系數(shù)之差控制在一定范圍內(nèi),則光學(xué)元件或低熔點(diǎn)玻璃層(涂膜)產(chǎn)生裂紋、或低熔點(diǎn)玻璃層發(fā)生剝離,因此難以繼續(xù)使用具有所述光學(xué)元件的光學(xué)儀器。
本發(fā)明是鑒于上述情況而完成的,其目的在于提供一種能夠形成以薄膜狀態(tài)高度抑制雜散光產(chǎn)生且可以發(fā)揮優(yōu)異的耐久性的涂膜的紫外線吸收涂料,同時(shí)還提供紫外線吸收膜、光吸收膜、光學(xué)元件、光學(xué)單元及光照射裝置。
解決課題的方法
為了實(shí)現(xiàn)上述目的,本發(fā)明人進(jìn)行了深入研究,結(jié)果發(fā)現(xiàn),利用含有選自ti、v、cr、mn、fe、co、ni、cu、zn及ce中的一種以上過渡金屬的氧化物前體的紫外線吸收涂料可以解決上述技術(shù)課題,并基于該見解而完成了本發(fā)明。
即,本發(fā)明提供以下技術(shù)方案:
(1)一種紫外線吸收涂料,其含有選自ti、v、cr、mn、fe、co、ni、cu、zn及ce中的一種以上過渡金屬的氧化物前體。
(2)上述(1)所述的紫外線吸收涂料,其中,所述過渡金屬的氧化物前體是選自ti、v、cr、mn、fe、co、ni、cu、zn及ce中的一種以上過渡金屬的金屬鹽、金屬酸鹽或有機(jī)金屬化合物。
(3)上述(1)或(2)所述的紫外線吸收涂料,其中,以換算為過渡金屬氧化物計(jì),含有0.5~20.0質(zhì)量%的所述過渡金屬的氧化物前體。
(4)上述(1)~(3)所述的紫外線吸收涂料,其還含有選自硅氧化物前體和鋁氧化物前體中的一種以上。
(5)上述(1)~(4)所述的紫外線吸收涂料,其還含有著色劑。
(6)一種紫外線吸收膜,其含有選自ti、v、cr、mn、fe、co、ni、cu、zn及ce中的一種以上過渡金屬的氧化物。
(7)上述(6)所述的紫外線吸收膜,其還含有硅氧化物或鋁氧化物。
(8)上述(6)或(7)所述的紫外線吸收膜,其中,含有20~100質(zhì)量%的所述過渡金屬的氧化物。
(9)上述(6)~(8)中任一項(xiàng)所述的紫外線吸收膜,其膜厚為50μm以下。
(10)一種光吸收膜,其包含疊層物,所述疊層物是上述(6)~(9)中任一項(xiàng)所述的紫外線吸收膜與至少吸收可見光或紅外線的吸收膜的疊層物。
(11)一種光學(xué)元件,其在表面具有上述(6)~(9)中任一項(xiàng)所述的紫外線吸收膜或上述(10)所述的光吸收膜。
(12)一種光學(xué)單元,其具有上述(11)所述的光學(xué)元件。
(13)一種光照射裝置,其具有上述(12)所述的光學(xué)單元。
發(fā)明的效果
根據(jù)本發(fā)明,可以提供能夠形成以薄膜狀態(tài)高度抑制雜散光產(chǎn)生且可以發(fā)揮優(yōu)異的耐久性的涂膜的紫外線吸收涂料,還可以提供紫外線吸收膜、光吸收膜、光學(xué)元件、光學(xué)單元及光照射裝置。
附圖說明
圖1是示出以往的光學(xué)元件的實(shí)施方式例子的示意圖(圖1(a))及本發(fā)明的光學(xué)元件的一個(gè)實(shí)施方式例子的示意圖(圖1(b))。
圖2是示出本發(fā)明的光學(xué)元件的一個(gè)實(shí)施方式例子的示意圖。
圖3是示出本發(fā)明的光學(xué)元件的一個(gè)實(shí)施方式例子的示意圖。
圖4是示出本發(fā)明的光學(xué)元件的一個(gè)實(shí)施方式例子的示意圖。
圖5是示出本發(fā)明的光學(xué)單元的一個(gè)實(shí)施方式例子的示意圖。
圖6是示出本發(fā)明的光照射裝置的一個(gè)實(shí)施方式例子的示意圖。
圖7是示出實(shí)施例1中得到的帶有fexoy系紫外線吸收膜的基板的透射率曲線的圖。
圖8是用于說明紫外線吸收效果的評(píng)價(jià)方法的示意圖。
圖9是用于說明紫外線吸收膜的耐久性評(píng)價(jià)方法的示意圖。
圖10是示出實(shí)施例2中得到的帶有氧化鉻(crxoy)-sio2系紫外線吸收膜的基板的透射率曲線的圖。
圖11是示出實(shí)施例3中得到的帶有氧化錳(mnxoy)系紫外線吸收膜的基板的透射率曲線的圖。
圖12是示出實(shí)施例4中得到的帶有氧化錳(mnxoy)-sio2系紫外線吸收膜的基板的透射率曲線的圖。
圖13是示出分別涂布實(shí)施例5和實(shí)施例6中得到的吸收膜形成用涂布液并使其干燥后的玻璃基板的透射率曲線的圖。
圖14是示出分別涂布實(shí)施例5和實(shí)施例6中得到的吸收膜形成用涂布液并使其干燥,再進(jìn)行熱處理后的玻璃基板的透射率曲線的圖。
圖15是示出實(shí)施例5和實(shí)施例6中得到的吸收膜形成用涂布液自身的透射率曲線的圖。
圖16(a)~(d)是用于說明實(shí)施例7和比較例2中得到的硅晶片端部的形狀的示意圖。
具體實(shí)施方式
首先,對(duì)本發(fā)明的紫外線吸收涂料進(jìn)行說明。
本發(fā)明的紫外線吸收涂料含有選自ti、v、cr、mn、fe、co、ni、cu、zn及ce中的一種以上過渡金屬的氧化物前體。
以下,在本申請(qǐng)文件中,紫外線是指波長250~420nm范圍的光。另外,在本申請(qǐng)文件中,過渡金屬的氧化物前體是指能夠通過加熱而形成該過渡金屬的氧化物的物質(zhì)。
本發(fā)明的紫外線吸收涂料含有選自ti、v、cr、mn、fe、co、ni、cu、zn及ce中的一種以上過渡金屬的氧化物前體作為過渡金屬的氧化物前體,作為上述過渡金屬,優(yōu)選為選自ti、cr、mn、fe、co、ni、cu及zn中的一種以上,更優(yōu)選為選自ti、cr、mn、fe、cu及zn中的一種以上。
上述過渡金屬的氧化物前體優(yōu)選為過渡金屬的金屬鹽、金屬酸鹽或有機(jī)金屬化合物。
作為上述過渡金屬的金屬鹽,只要在加熱下能夠形成過渡金屬的氧化物,并且能夠溶解于紫外線吸收涂料中即可,沒有特別限制,可以列舉例如選自硝酸鹽、硫酸鹽、醋酸鹽、氯化物、磷酸鹽、碳酸鹽、氫氧化物等中的一種以上金屬鹽。
作為上述過渡金屬的金屬酸鹽,只要在加熱下能夠形成過渡金屬的氧化物,并且能夠溶解于紫外線吸收涂料中即可,沒有特別限制,可以列舉例如選自釩酸鹽、鉻酸鹽、重鉻酸鹽、錳酸鹽、高錳酸鹽、鐵酸鹽、亞鐵酸鹽、鈷酸鹽、鎳酸鹽、銅酸鹽、鋅酸鹽、鈰酸鹽等中的一種以上。
作為過渡金屬的有機(jī)金屬化合物,只要在加熱下能夠形成過渡金屬的氧化物,并且能夠溶解于紫外線吸收涂料中即可,沒有特別限制,可以列舉:金屬醇鹽、金屬醇鹽的衍生物(例如,用乙酰丙酮、乙酰乙酸乙酯等配體取代金屬醇鹽的烷氧基的一部分或全部而得到的有機(jī)金屬化合物)、硬脂酸皂、月桂酸皂、蓖麻醇酸皂、辛酸皂、環(huán)烷酸皂、褐煤酸皂、山萮酸皂、癸二酸皂、肉豆蔻酸皂、棕櫚酸皂、12-羥基硬脂酸皂等中的一種以上。
選自ti、v、cr、mn、fe、co、ni、cu、zn及ce中的一種以上過渡金屬的氧化物對(duì)紫外區(qū)的光發(fā)揮強(qiáng)吸收性。
對(duì)于本發(fā)明的紫外線吸收涂料而言,通過涂布于光學(xué)元件等涂布對(duì)象并進(jìn)行加熱,能夠在光學(xué)元件等涂布對(duì)象的表面形成含有過渡金屬氧化物的紫外線吸收膜,因此,在能夠以高強(qiáng)度輸出光能大的紫外光的裝置中,即使在為了吸收紫外線而使用紫外線吸收涂料的情況下,也能夠以薄膜狀態(tài)高度抑制雜散光的產(chǎn)生,另外,在紫外線吸收涂料含有溶劑等有機(jī)成分的情況下,也能夠通過上述加熱處理除去有機(jī)成分并形成均勻的過渡金屬氧化膜,因此,得到的紫外線吸收膜即使在長時(shí)間照射紫外線的情況下也能抑制有機(jī)成分的劣化所伴隨的涂膜褪色、剝離、消失等,可以良好地發(fā)揮優(yōu)異的耐久性。
本發(fā)明的紫外線吸收涂料還可以進(jìn)一步含有選自硅氧化物前體和鋁氧化物前體中的一種以上。
在本申請(qǐng)文件中,硅氧化物前體是指能夠通過加熱而形成硅氧化物的物質(zhì),可以列舉例如:四乙氧基硅烷、四甲氧基硅烷、甲基三乙氧基硅烷、甲基三甲氧基硅烷、二甲基二乙氧基硅烷、二甲基二甲氧基硅烷或由它們中的一種以上形成的低聚物、聚硅氮烷。
在本申請(qǐng)文件中,鋁氧化物前體是指能夠通過加熱而形成鋁氧化物的物質(zhì),可以列舉例如選自仲丁醇鋁、異丁醇鋁等鋁醇鹽、用乙酰丙酮、乙酰乙酸乙酯等螯合劑對(duì)上述鋁醇鹽的烷氧基的一部分或全部進(jìn)行修飾而得到的鋁螯合化合物、硬脂酸鋁、辛酸鋁、環(huán)烷酸鋁等鋁皂、硝酸鋁九水合物、氯化鋁、聚氯化鋁等鋁鹽等中的一種以上。
本發(fā)明的紫外線吸收涂料通過進(jìn)一步含有選自硅氧化物前體和鋁氧化物前體中的一種以上,能夠在紫外線吸收膜的形成時(shí)容易地形成過渡金屬氧化物與硅氧化物或鋁氧化物的復(fù)合膜,通過該復(fù)合膜,可以提高涂布紫外線吸收涂料而得到的紫外線吸收膜對(duì)光學(xué)元件的附著力,使紫外線吸收膜變得不易剝離。
本發(fā)明的紫外線吸收涂料還可以含有著色劑。
在本發(fā)明的紫外線吸收涂料含有著色劑的情況下,作為著色劑,是不發(fā)生凝膠化、吸收膜原料的沉淀等,在涂料中穩(wěn)定地溶解或分散,對(duì)可見光具有光吸收能力的著色劑,優(yōu)選在紫外線吸收涂料所含有的過渡金屬前體形成金屬氧化物的溫度下可通過分解、揮發(fā)等而消失的著色劑,或者可形成無機(jī)氧化物的著色劑。
作為上述著色劑,可以列舉染料、顏料等色素,優(yōu)選染料。從在涂料中容易溶解,不易發(fā)生凝聚等觀點(diǎn)考慮,優(yōu)選染料作為著色劑。
在上述著色劑為染料的情況下,作為染料,只要能溶解于紫外線吸收涂料中使涂布膜可視即可,沒有特別限制,可以列舉例如選自亞甲基藍(lán)、三苯基甲烷色素(例如,孔雀綠)、冰染染料、偶氮染料、吖啶、苯胺染料(例如,苯胺黑)、陰丹士林、曙紅、剛果紅、二氫吲哚、吩嗪衍生物色素(例如,中性紅)、酚酞、品紅、熒光素、帕拉紅、苯胺紫(mauve)、焦糖色素、梔子色素、花色苷色素、安拉托(annatto)色素、辣椒色素、紅花色素、紅曲色素、類黃酮色素、胭脂蟲色素、莧菜紅(紅色2號(hào))、赤蘚紅(紅色3號(hào))、誘惑紅ac(alluraredac)(紅色40號(hào))、新胭脂紅(newcoccine)(紅色102號(hào))、熒光桃紅(phloxine)(紅色104號(hào))、玫瑰紅(rosebengal)(赤色105號(hào))、酸性紅(紅色106號(hào))、酒石黃(黃色4號(hào))、日落黃fcf(sunsetyellowfcf)(黃色5號(hào))、堅(jiān)牢綠fcf(綠色3號(hào))、亮藍(lán)fcf(brilliantbluefcf)(藍(lán)色1號(hào))及磺化靛藍(lán)(藍(lán)色2號(hào))中的一種以上。
在上述著色劑為顏料的情況下,作為顏料,只要是不易發(fā)生凝聚等的顏料即可,沒有特別限制,可以列舉例如選自氧化鐵紅、群青藍(lán)、普魯士藍(lán)、炭黑、異吲哚啉酮、異吲哚啉、甲亞胺、蒽醌、蒽酮、氧雜蒽、吡咯并吡咯二酮、二萘嵌苯、芘酮(perinone)、喹吖酮、靛類(indigoid)、二
由本發(fā)明的紫外線吸收涂料得到的紫外線吸收膜即使在薄膜狀態(tài)下也能高度抑制雜散光的產(chǎn)生,但在想要得到的紫外線吸收膜較薄時(shí),紫外線吸收涂料在涂布時(shí)形成的涂布膜的厚度也變薄,難以對(duì)是否涂布于給定的部位、是否涂布了需要的量、是否附著于透鏡的射入面、射出面等非涂布面進(jìn)行辨識(shí)。在紫外線吸收涂料透明的情況下,涂布膜的辨識(shí)變得更加困難,雖然有時(shí)通過所使用的過渡金屬氧化物前體等對(duì)紫外線吸收涂料進(jìn)行預(yù)先著色,但在著色程度低的情況及上述涂布膜的厚度變薄時(shí),同樣難以辨識(shí)涂布膜。在對(duì)上述涂布膜進(jìn)行干燥、熱處理而形成紫外線吸收膜之前,有可能誤將涂布后的涂布膜擦除,而在直接進(jìn)行了加熱處理的情況下,燒結(jié)于光學(xué)元件表面而不容易除去,產(chǎn)品的成品率降低。
在本發(fā)明的紫外線吸收涂料進(jìn)一步含有著色劑的情況下,上述紫外線吸收涂料在涂布時(shí)能夠容易地辨識(shí)有無涂布膜,可以容易地提高光學(xué)元件的制造效率、產(chǎn)品的成品率。
在本發(fā)明的紫外線吸收涂料含有著色劑的情況下,相對(duì)于紫外線吸收涂料,以增加比例(即,添加的著色劑量/添加了著色劑后的紫外線吸收涂料總量)計(jì),著色劑的含有比例優(yōu)選為0.005~20質(zhì)量%,更優(yōu)選為0.01~10質(zhì)量%,進(jìn)一步優(yōu)選為0.05~5質(zhì)量%。
本發(fā)明的紫外線吸收涂料還可以含有粘合劑成分或溶劑。
在本發(fā)明的紫外線吸收涂料含有粘合劑成分或溶劑的情況下,作為粘合劑成分或溶劑,優(yōu)選在紫外線吸收涂料中含有的過渡金屬前體形成金屬氧化物的溫度下通過分解、揮發(fā)等而消失的粘合劑成分或溶劑。
作為上述粘合劑成分,可以列舉選自聚乙烯吡咯烷酮、聚乙二醇、聚乙烯醇、羥乙基纖維素、羥丙基纖維素、聚乙酸乙烯酯、殼聚糖等中的一種以上。
通過使本發(fā)明的紫外線吸收涂料含有粘合劑成分,可以將過渡金屬的氧化物前體穩(wěn)定且均勻地涂布于基材,從而能夠容易地形成紫外線吸收膜。
上述粘合劑可以根據(jù)紫外線吸收涂料中含有的過渡金屬前體的種類適當(dāng)選擇,例如,在紫外線吸收涂料含有氧化錳的前體作為過渡金屬前體的情況下,優(yōu)選含有聚乙烯吡咯烷酮作為粘合劑,通過含有聚乙烯吡咯烷酮作為粘合劑,能夠使氧化錳的前體良好地溶解于紫外線吸收涂料中。
另外,作為溶劑,優(yōu)選在紫外線吸收涂料中含有的過渡金屬前體形成金屬氧化物的溫度下通過分解、揮發(fā)等而消失的溶劑。
作為上述溶劑,可以列舉選自甲醇、乙醇、正丙醇、異丙醇、正丁醇等丁醇類、2-甲氧基乙醇、2-乙氧基乙醇、乙二醇、二乙二醇、乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸丙酯、乙酸丁酯、丙酸、丁酸等中的一種以上。
在本發(fā)明的紫外線吸收涂料中,以換算為各過渡金屬的氧化物計(jì),過渡金屬的氧化物前體含有比例優(yōu)選為0.1~20.0質(zhì)量%,更優(yōu)選為0.5~15.0質(zhì)量%,進(jìn)一步優(yōu)選為1.0~10.0質(zhì)量%。
對(duì)于本發(fā)明的紫外線吸收涂料而言,通過使過渡金屬氧化物前體的含有比例在上述范圍內(nèi),在形成紫外線吸收膜時(shí)能夠良好地抑制裂紋、剝離的發(fā)生。
一般來說,使用金屬氧化物的前體在基材上形成無機(jī)氧化物膜的情況下,生成的無機(jī)氧化物膜的基材面?zhèn)扰c基材結(jié)合而容易抑制收縮,相比之下,無機(jī)氧化物膜的外表面?zhèn)茸杂傻匕l(fā)生收縮,且伴有較大的體積收縮,由于金屬氧化物膜與有機(jī)物膜相比柔軟性較差,因此,在上述體積收縮所產(chǎn)生的應(yīng)力的作用下會(huì)使氧化物膜容易發(fā)生裂紋、剝離。
上述過渡金屬氧化物前體的含有比例小于0.1質(zhì)量%的情況下,得到的過渡金屬氧化物膜的膜厚容易變得較薄,難以獲得目標(biāo)的吸收特性,上述過渡金屬氧化物前體的含有比例超過20.0質(zhì)量%的情況下,得到的過渡金屬氧化物膜的膜厚變厚,上述應(yīng)力容易增大,容易發(fā)生上述裂紋、剝離。
需要說明的是,在本申請(qǐng)文件中,對(duì)于計(jì)算過渡金屬的含有比例時(shí)的過渡金屬的氧化物而言,在過渡金屬為ti時(shí)是指tio2,在過渡金屬為v時(shí)是指v2o5,在過渡金屬為cr時(shí)是指cr2o3,在過渡金屬為mn時(shí)是指mn2o3,在過渡金屬為fe時(shí)是指fe2o3,在過渡金屬為co時(shí)是指coo,在過渡金屬為ni時(shí)是指nio,在過渡金屬為cu時(shí)是指cuo,在過渡金屬為zn時(shí)是指zno,在過渡金屬為ce時(shí)是指ceo2。
對(duì)于本發(fā)明的紫外線吸收涂料而言,通過使過渡金屬的含有比例為上述范圍內(nèi),不僅能使過渡金屬良好地溶解,還可以簡便地形成希望厚度的紫外線吸收膜。
在本發(fā)明的紫外線吸收涂料進(jìn)一步含有選自硅氧化物前體和鋁氧化物前體中的一種以上的情況下,以換算為它們的氧化物計(jì),換算為上述氧化物的過渡金屬的氧化物前體的總含有比例優(yōu)選為1.0~30.0質(zhì)量%,更優(yōu)選為2.0~25.0質(zhì)量%,進(jìn)一步優(yōu)選為3.0~20.0質(zhì)量%。
對(duì)于本發(fā)明的紫外線吸收涂料而言,通過使選自硅氧化物前體和鋁氧化物前體中的一種以上的總含有比例在上述范圍內(nèi),能夠提高得到的紫外線吸收膜對(duì)基材的密合性,可以容易地抑制上述裂紋、剝離的發(fā)生。
需要說明的是,在本申請(qǐng)文件中,計(jì)算上述含有比例時(shí)的硅氧化物前體的氧化物是指sio2,計(jì)算上述含有比例時(shí)的鋁氧化物前體的氧化物是指a12o3。
對(duì)于本發(fā)明的紫外線吸收涂料而言,例如,通過在適當(dāng)?shù)恼澈蟿?、溶劑等存在下使過渡金屬的氧化物前體及根據(jù)需要含有的選自硅氧化物前體和鋁氧化物前體中的一種以上溶解希望的量,可以容易地進(jìn)行制備。
根據(jù)本發(fā)明,能夠提供一種紫外線吸收涂料,其能夠形成能以薄膜狀態(tài)高度抑制雜散光發(fā)生且可發(fā)揮優(yōu)異的耐久性的涂膜。
接下來,對(duì)本發(fā)明的紫外線吸收膜進(jìn)行說明。
本發(fā)明的紫外線吸收膜的特征在于,含有選自ti、v、cr、mn、fe、co、ni、cu、zn及ce中的一種以上過渡金屬的氧化物。
作為上述過渡金屬,優(yōu)選為選自ti、cr、mn、fe、co、ni、cu及zn中的一種以上,更優(yōu)選為選自ti、cr、mn、fe、cu及zn中的一種以上。
過渡金屬通常具有多種價(jià)態(tài),因此過渡金屬的氧化物也可以為多種形式,在本申請(qǐng)文件中,過渡金屬的氧化物不僅是指由特定的過渡金屬的一種氧化物構(gòu)成,也包括多種氧化物混合存在的形態(tài)。
另外,本發(fā)明的紫外線吸收膜可以是兩種以上的過渡金屬的氧化物混合存在的紫外線吸收膜。
選自ti、v、cr、mn、fe、co、ni、cu、zn及ce中的一種以上過渡金屬的氧化物對(duì)紫外區(qū)域光發(fā)揮較強(qiáng)的吸收性。
本發(fā)明的紫外線吸收膜含有上述過渡金屬的氧化物,因此,在能夠以高強(qiáng)度輸出光能大的紫外光的裝置中,即使在為了吸收紫外線而使用的情況下,也能夠以薄膜狀態(tài)高度抑制雜散光的產(chǎn)生,另外,即使在長時(shí)間照射紫外線的情況下也能抑制涂膜褪色、剝離、消失等,可以良好地發(fā)揮優(yōu)異的耐久性。
另外,本發(fā)明的紫外線吸收膜除了上述過渡金屬的氧化物以外,還可以進(jìn)一步含有選自硅氧化物和鋁氧化物中的一種以上。
通過使本發(fā)明的紫外線吸收膜進(jìn)一步含有選自硅氧化物和鋁氧化物中的一種以上,可以形成過渡金屬氧化物與硅氧化物或鋁氧化物等的復(fù)合膜,利用該復(fù)合膜可以提高對(duì)基材的密合性,能夠容易地抑制上述裂紋、剝離的發(fā)生。
本發(fā)明的紫外線吸收膜優(yōu)選含有上述過渡金屬的氧化物20~100質(zhì)量%,更優(yōu)選含有30~100質(zhì)量%,進(jìn)一步優(yōu)選含有35~100質(zhì)量%。
本發(fā)明的紫外線吸收膜的膜厚優(yōu)選為50μm以下,更優(yōu)選為25μm以下,進(jìn)一步優(yōu)選為10μm以下,更進(jìn)一步優(yōu)選為5μm以下。
雖然即使本發(fā)明的紫外線吸收膜為薄膜也能夠充分地吸收紫外光,但為了實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的目的,紫外線吸收膜的膜厚優(yōu)選為0.01μm以上,更優(yōu)選為0.02μm以上,進(jìn)一步優(yōu)選為0.05μm以上,更進(jìn)一步優(yōu)選為0.10μm以上。
在將本發(fā)明的紫外線吸收膜設(shè)置于光學(xué)元件表面的情況下,特別是由于led用光學(xué)元件多為形狀非常小的元件,因此光學(xué)元件的加工公差通常為±100μm,嚴(yán)格的情況下為±50μm。雖然在正確地進(jìn)行上述光學(xué)元件的定心方面要求紫外線吸收膜為薄膜狀的膜,而且在將多個(gè)各種光學(xué)元件排列而構(gòu)成的情況下,在抑制各個(gè)光學(xué)元件的位置偏移方面也要求紫外線吸收膜為薄膜狀的膜,但是,通常在制成薄膜狀時(shí)紫外線吸收膜的紫外線吸收性能也會(huì)降低。
本發(fā)明的紫外線吸收膜含有特定的過渡金屬的氧化物,因此,在能夠以高強(qiáng)度輸出光能大的紫外光的裝置中,即使在為了吸收紫外線而使用其的情況下,也能夠以薄膜狀高度抑制雜散光的產(chǎn)生。
需要說明的是,在本申請(qǐng)文件中,紫外線吸收膜的膜厚是指使用千分尺(mitutoyo公司制造的mdh-25m)分別對(duì)基材與紫外線吸收膜的總厚度和基材的厚度進(jìn)行測定,并由兩者之差而得到的值。
在本發(fā)明的紫外線吸收膜中,紫外線吸收膜的光密度(od)優(yōu)選為1以上,更優(yōu)選為2以上,進(jìn)一步優(yōu)選為3以上。
通過使光密度(od)在上述范圍內(nèi),在能夠以高強(qiáng)度輸出光能大的紫外光的裝置中,即使在為了吸收紫外線而使用的情況下,也能夠以薄膜狀高度抑制雜散光的產(chǎn)生。
需要說明的是,在本申請(qǐng)文件中,光密度(od)是指使用紫外可見近紅外分光光度計(jì)(株式會(huì)社日立制作所制造的u-4100),在照射包含作為吸收對(duì)象的波長或波長范圍的光的照射光時(shí)所測得的值。
本發(fā)明的紫外線吸收膜在用肉眼觀察時(shí)沒有裂紋(裂縫)是理想的。
通過使本發(fā)明的紫外線吸收膜沒有裂紋(裂縫),可以容易地抑制紫外線吸收膜從光學(xué)元件等被成膜對(duì)象物上剝離,可以容易地抑制形成屑等,能夠容易地獲得希望的雜散光吸收效果。
對(duì)于本發(fā)明的紫外線吸收膜而言,在透鏡、棱鏡、鏡筒等光學(xué)元件/光學(xué)要素中,優(yōu)選設(shè)置于原本光路以外部分的表面,例如,可以優(yōu)選設(shè)置于透鏡的邊緣等光學(xué)元件的射入面/射出面以外部分的表面、鏡筒的內(nèi)面等。
通過這樣地在原本光路以外部分的表面設(shè)置本發(fā)明的紫外線吸收膜,在能夠以高強(qiáng)度輸出光能大的紫外光的裝置中,即使在為了吸收紫外線而使用的情況下,也能夠以薄膜狀高度抑制雜散光的產(chǎn)生。
本發(fā)明的紫外線吸收膜可以優(yōu)選利用本發(fā)明的紫外線吸收涂料來制作。
作為本發(fā)明的紫外線吸收膜的制作方法,可以列舉例如:對(duì)基材(吸收膜的形成對(duì)象)涂布本發(fā)明的紫外線吸收涂料,并通過溶膠-凝膠法形成膜的方法。
作為這樣的紫外線吸收膜的制作方法,可以列舉例如:使用刷子、噴霧器、或者利用浸漬法、旋涂法在被成膜對(duì)象物上涂布本發(fā)明的紫外線吸收涂料,由此形成希望厚度的涂布膜,然后適當(dāng)進(jìn)行干燥處理、加熱處理的方法。上述加熱處理時(shí)的溫度優(yōu)選為300~1000℃,另外,上述加熱處理時(shí)的處理時(shí)間優(yōu)選為1分鐘~12小時(shí)。
通過上述方法,能夠形成目標(biāo)的金屬氧化物膜(紫外線吸收膜)。
對(duì)于本發(fā)明的紫外線吸收膜而言,在能夠以高強(qiáng)度輸出光能大的紫外光的裝置中,即使在為了吸收紫外線而使用的情況下,也能夠以薄膜狀高度抑制雜散光的產(chǎn)生。
接下來,對(duì)本發(fā)明的光吸收膜進(jìn)行說明。
本發(fā)明的光吸收膜的特征在于,其包含疊層物,所述疊層物是本發(fā)明的紫外線吸收膜與至少吸收可見光或紅外線的吸收膜的疊層物。
本發(fā)明的紫外線吸收膜的詳細(xì)情況如上所述。
在本發(fā)明的光吸收膜中,吸收可見光或紅外線的吸收膜可以通過涂布能夠形成可見光或紅外線的吸收膜的公知的涂布劑而設(shè)置于本發(fā)明的紫外線吸收膜上。
作為上述涂布劑,可以列舉例如選自防表面反射涂料(canonchemicals公司制造,型號(hào)cs-37等)、近紅外線屏蔽材料(住友金屬礦山株式會(huì)社制造,型號(hào)ymf-02a等)等中的一種以上。
本發(fā)明的光吸收膜可以以紫外線吸收膜位于光入射側(cè)的方式進(jìn)行設(shè)置,也可以以吸收可見光或紅外線的吸收膜位于光入射側(cè)的方式進(jìn)行設(shè)置。
對(duì)于本發(fā)明的光吸收膜而言,通過在本發(fā)明的吸收紫外線的紫外線吸收膜上具有至少吸收可見光或紅外線中任一種的吸收膜,即使應(yīng)用于在發(fā)出包含光能大的紫外光及可見光、紅外線的光的發(fā)光體的情況下,也能夠高度抑制雜散光的產(chǎn)生。
作為在發(fā)出含有光能大的紫外光及可見光、紅外線的光的發(fā)光體,可以列舉:水銀氙燈、氙燈、金屬鹵化物燈等燈、紫外led(uv-led)、白色led、以及在基板上混合搭載有多波長led的led單元等發(fā)光元件等。
接下來,對(duì)本發(fā)明的光學(xué)元件進(jìn)行說明。
本發(fā)明的光學(xué)元件的特征在于,在其表面具有本發(fā)明的紫外線吸收膜或光吸收膜。
本發(fā)明的紫外線吸收膜或光吸收膜的詳細(xì)情況如上所述。另外,在本發(fā)明的光學(xué)元件中,紫外線吸收膜的成膜位置、成膜方法的詳細(xì)情況也如上所述。
作為本發(fā)明的光學(xué)元件,可以列舉選自透鏡、棱鏡、鏡筒、反射鏡等通常被稱為光學(xué)元件、光學(xué)要素等物品中的一種以上。
以下,示出具體例子對(duì)本發(fā)明的光學(xué)元件進(jìn)行說明。
圖1是示出作為光學(xué)元件的以往光學(xué)元件(雙凸透鏡)l的剖面的示意圖(圖1(a))和作為光學(xué)元件的一個(gè)例子的本發(fā)明光學(xué)元件(雙凸透鏡)l的剖面的示意圖(圖1(b)),通常,對(duì)于雙凸透鏡而言,如圖1(a)所示,射入光學(xué)面的紫外光i的一部分從透鏡的邊緣(側(cè)面)射入,在透鏡邊緣的內(nèi)壁面反射而生成雜散光s,但如圖1(b)所示,由于本發(fā)明的光學(xué)元件在雙凸透鏡l的邊緣具有紫外線吸收膜a,因此在透鏡的邊緣能有效地吸收紫外光,可以抑制雜散光s的產(chǎn)生(為了方便起見,在圖1(b)中以虛線表示雙凸透鏡l不具有紫外線吸收膜a時(shí)產(chǎn)生的雜散光s)。
在圖1中示例了雙凸透鏡作為透鏡l,但對(duì)于透鏡l而言,也可以用雙凹透鏡、平凸透鏡、平凹透鏡中的任一個(gè)來代替雙凸透鏡,在這種情況下,將紫外線吸收膜a設(shè)置于各透鏡的邊緣。
圖2是示出作為本發(fā)明的光學(xué)元件的一個(gè)例子的凹凸透鏡的剖面的示意圖,通常,對(duì)于凹凸透鏡而言,如圖2所示,射入光學(xué)面的紫外光i的一部從透鏡的邊緣(側(cè)面)射入,或在透鏡邊緣的內(nèi)壁面發(fā)生反射,從而生成雜散光s,但由于本發(fā)明的光學(xué)元件在透鏡l的邊緣具有紫外線吸收膜a,因此在透鏡邊緣能有效地吸收紫外光,可以抑制雜散光的產(chǎn)生(為了方便起見,在圖2中以虛線表示凹凸透鏡l不具有紫外線吸收膜a時(shí)產(chǎn)生的雜散光s)。
另外,在圖2所示的凹凸透鏡中,通常為了使光選擇性地從入射面的凹部射入而在入射面的平面部設(shè)置遮擋光的遮罩,但在沒有所述遮罩的情況下,由于從入射面的平面部射入的光而同樣地生成雜散光s。因此,在圖2所示的例子中,在入射面的平面部也設(shè)置紫外線吸收膜a,通過在入射面?zhèn)鹊钠矫娌坑行У匚兆贤夤猓軌蚣孀魃鲜稣谡智彝瑫r(shí)可以抑制雜散光的產(chǎn)生。
圖3是示出作為本發(fā)明的光學(xué)元件的一個(gè)例子的鏡筒的剖面的示意圖,通常,對(duì)于鏡筒而言,如圖3所示,射入鏡筒面的入射光i的一部分在鏡筒的內(nèi)壁面發(fā)生反射而生成雜散光s,但由于圖3所示的鏡筒在鏡筒t的內(nèi)壁面具有紫外線吸收膜a,因此在內(nèi)壁面能有效地吸收光,可以抑制雜散光的產(chǎn)生(為了方便起見,在圖3中以虛線表示鏡筒t不具有紫外線吸收膜a時(shí)產(chǎn)生的雜散光s)。
一直以來,對(duì)鏡筒進(jìn)行了使黑色染料含浸于對(duì)內(nèi)壁面實(shí)施氧化鋁膜處理而生成的空穴的黑氧化鋁膜加工,但由于該黑色染料是有機(jī)物,因此在紫外光等短波長的光、強(qiáng)度大的光照射鏡筒內(nèi)時(shí),染料發(fā)生分解、褪色,容易產(chǎn)生雜散光。相比之下,本發(fā)明的光學(xué)元件具有含有過渡金屬氧化物的本發(fā)明的紫外線吸收膜,因此,即使對(duì)于強(qiáng)度大的紫外光也能發(fā)揮優(yōu)異的耐久性,且可以抑制雜散光的產(chǎn)生。
圖4是示出作為本發(fā)明的光學(xué)元件的一個(gè)例子的鏡盒的剖面的示意圖,通常,對(duì)于鏡盒而言,如圖4所示,來自鏡盒入射口的紫外光從出射口射出,射入的紫外光i的一部分在鏡盒的內(nèi)壁面發(fā)生反射而生成雜散光s。相比之下,在圖4所示的鏡盒mb中,對(duì)于鏡盒mb的內(nèi)壁面而言,由于在除了反射鏡部的內(nèi)壁面、入射口或出射口的邊緣具有紫外線吸收膜a,因此能有效地吸收這些反射鏡面以外的內(nèi)面的紫外光,可以抑制雜散光的產(chǎn)生(為了方便起見,在圖4中以虛線表示鏡盒mb不具有紫外線吸收膜a時(shí)產(chǎn)生的雜散光s)。
另外,雖然未圖示,但本發(fā)明的光學(xué)元件也可以是在棱鏡的除了入射面、出射面、反射面以外的面設(shè)置本發(fā)明的紫外線吸收膜而成的光學(xué)元件。
對(duì)于本發(fā)明的光學(xué)元件而言,在能夠以高強(qiáng)度輸出光能大的紫外光的裝置中,即使在為了吸收紫外線而使用的情況下、在用于在吸收紫外線的同時(shí)吸收可見光或紅外光的情況下,也能夠以薄膜狀高度抑制雜散光的產(chǎn)生。
接下來,對(duì)本發(fā)明的光學(xué)單元進(jìn)行說明。
本發(fā)明的光學(xué)單元的特征在于,具有本發(fā)明的光學(xué)元件。
本發(fā)明的光學(xué)元件的詳細(xì)情況如上所述。
本發(fā)明的光學(xué)單元只要具有本發(fā)明的光學(xué)元件即可,沒有特別限制。
本發(fā)明的光學(xué)單元通常具有光學(xué)元件及光源。
作為光源,只要是能照射包含紫外光的光的光源即可,沒有特別限制,可以列舉例如選自紫外led(uv-led)、短弧燈、長弧燈等放電燈等中的一種以上。
圖5是示例出本發(fā)明的光學(xué)單元的圖,圖5的上圖是從上面?zhèn)扔^察的示意圖,圖5的下圖是從側(cè)面觀察的剖面示意圖。
圖5所示的光學(xué)單元是在基板b上設(shè)置4個(gè)紫外led(led芯片)d,并且從紫外led側(cè)(照射側(cè))至出射側(cè)依次設(shè)置第一透鏡ll、第二透鏡l2和第三透鏡l3而成的,上述第一透鏡ll、第二透鏡l2和第三透鏡l3的邊緣具有本發(fā)明的紫外線吸收膜。
本發(fā)明的光學(xué)單元即使在能夠以高強(qiáng)度輸出光能大的紫外光的裝置中使用的情況下、在用于在吸收紫外線的同時(shí)吸收可見光或紅外光的情況下,也能夠高度抑制雜散光的產(chǎn)生,并且同時(shí)進(jìn)行光照射。
接下來,對(duì)本發(fā)明的光照射裝置進(jìn)行說明。
本發(fā)明的光照射裝置的特征在于,具有本發(fā)明的光學(xué)單元。
本發(fā)明的光學(xué)單元的詳細(xì)情況如上所述。
作為本發(fā)明的光照射裝置,可以列舉例如:點(diǎn)型紫外線光源、線型紫外線光源、面型紫外線光源、光導(dǎo)管型紫外線光源、周邊曝光用光源裝置等。
本發(fā)明的光照射裝置含有1個(gè)以上的本發(fā)明的光學(xué)單元,通常含有2個(gè)以上的本發(fā)明的光學(xué)單元。
圖6是示例出本發(fā)明的光照射裝置的俯視圖,在圖6所示的例子中,光照射裝置包含25個(gè)圖5所示的光學(xué)單元u,在使用時(shí),這些光學(xué)單元可以協(xié)同工作來對(duì)被照射物進(jìn)行光照射。
即使本發(fā)明的光照射裝置為能夠以高強(qiáng)度輸出光能大的紫外光的裝置、能夠在輸出紫外線的同時(shí)輸出可見光或紅外光的裝置,由于具有本發(fā)明的光學(xué)單元,也能夠高度抑制雜散光的產(chǎn)生,可以高度抑制雜散光混入原本的照射光。
[實(shí)施例]
以下,通過實(shí)施例和比較例對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步進(jìn)行說明,但本發(fā)明并不限定于下述實(shí)施例。
(實(shí)施例1)
在玻璃制容器中加入乙二醇(示性式:c2h4(oh)2)19.4g和硝酸鐵(iii)九水合物(示性式:fe(no3)39h2o)12.6g,使用磁攪拌器在室溫下攪拌2小時(shí),將硝酸鐵(iii)九水合物溶解于乙二醇,然后加入異丙醇(示性式:ch3ch(oh)ch3)68.0g,進(jìn)一步在室溫下攪拌2小時(shí),由此制備了褐色透明且均勻的吸收膜形成用涂布液(fexoy系紫外線吸收涂料)100g。
在假設(shè)對(duì)該涂布液進(jìn)行熱處理而使硝酸鐵全部生成氧化物的情況下,所得到的吸收膜形成用涂布液中的固體成分以換算成fe2o3計(jì)為2.5質(zhì)量%。
在玻璃片基板(松浪硝子工業(yè)株式會(huì)社制造,s1127,長76mm×寬26mm×厚1.0~1.2mm)的兩面用浸漬法以提起速度30cm/分涂布了該吸收膜形成用涂布液。得到的薄膜為呈現(xiàn)淺橙色的透明均勻的膜。
將帶有該薄膜的玻璃片基板在70℃下干燥1小時(shí),然后放入熱處理爐中,在大氣氛圍中以200℃/小時(shí)從室溫升溫至500℃,并在500℃保持1小時(shí),由此在玻璃片基板上形成了氧化鐵(fexoy)系紫外線吸收膜。所得到的紫外線吸收膜的厚度小于1μm。
通過上述熱處理,薄膜從淺橙色變?yōu)樯畛壬?,所得到的紫外線吸收膜均勻,且沒有確認(rèn)到裂紋、剝離的產(chǎn)生。
將得到的帶有紫外線吸收膜的基板和不具有紫外線吸收膜的基板的透射率曲線示于圖7。
圖7的虛線是單獨(dú)的基板(無紫外線吸收膜)的透射率曲線,實(shí)線是帶有fexoy系紫外線吸收膜的基板的透射率曲線,可知,由于在250~420nm的紫外光區(qū)域中發(fā)生因構(gòu)成紫外線吸收膜的鐵氧化物所引起的吸收,因此與虛線(單獨(dú)的基板)相比,實(shí)線(有紫外線吸收膜)的透射率在整個(gè)紫外光區(qū)域被高度抑制。
(紫外線吸收效果的評(píng)價(jià))
在使用遮蔽膠帶遮蔽石英玻璃基板(長20mm×寬50mm×厚2mm,長20mm×寬50mm的主表面為光學(xué)研磨面,另一主表面為#1000磨砂面)的光學(xué)研磨面的狀態(tài)下,通過浸漬法以提起速度30cm/分在磨砂面涂布上述吸收膜形成用涂布液。
從該帶薄膜的石英玻璃基板上剝離遮蔽膠帶,在70℃下干燥1小時(shí),然后放入熱處理爐,以200℃/小時(shí)從室溫升溫至500℃,并在500℃保持1小時(shí),由此在石英玻璃基板的磨砂面形成了氧化鐵(fexoy)系紫外線吸收膜。所得到的氧化鐵(fexoy)系紫外線吸收膜的膜厚小于1μm.
使用所得到的帶有紫外線吸收膜的石英玻璃基板,如圖8所簡略示出的那樣,測定從石英玻璃基板g的側(cè)面(端面)射入的光在主表面(磨砂面w和光學(xué)研磨面p)的強(qiáng)度(圖8的上圖為示出測定體系整體的示意圖,圖8的下圖為將上圖中被圓所圍成的部分放大的示意圖)。
即,
(1)以成為圖8所示的配置的方式在具備受光部lr的受光器r上配置上述紫外線吸收膜形成前的石英玻璃基板g(長20mm×寬50mm×厚2mm,長20mm×寬50mm的主表面為光學(xué)研磨面p,另一主表面為#1000磨砂面w),并調(diào)整uv-led光源(峰值波長365nm)的輸出,使得在該石英玻璃基板的端部側(cè)從側(cè)面水平地照射紫外光l時(shí)受光部lr的顯示值為10.00mw/cm2,
(2)接著,如圖8所示,將上述石英玻璃基板變更為以設(shè)有紫外線吸收膜c的磨砂面w和光學(xué)研磨面p為主表面的石英玻璃基板g(長20mm×寬50mm×厚2mm,長20mm×寬50mm的主表面為光學(xué)研磨面p,另一主表面為#1000磨砂面w),與上述同樣地在石英玻璃基板的端部側(cè)水平地照射紫外光l,此時(shí),
(3)入射光在石英玻璃基板內(nèi)發(fā)生內(nèi)部反射并同時(shí)被紫外線吸收膜c吸收,測定了射出至受光部lr側(cè)的出射光的強(qiáng)度il相對(duì)于入射光的強(qiáng)度io的比例((il/io)×100)。
其結(jié)果是,在使用未形成紫外線吸收膜的石英玻璃基板時(shí),射出至受光器r側(cè)的出射光的強(qiáng)度(il)為10.00mw/cm2,相比之下,在使用形成了紫外線吸收膜c的石英玻璃基板g時(shí),射出至受光器r側(cè)的出射光的強(qiáng)度(il)為0.20mw/cm2,射出至受光器r側(cè)的出射光的強(qiáng)度il相對(duì)于上述入射光的強(qiáng)度io的比例((il/io)×100)為2.0%。
(耐久性評(píng)價(jià))
如圖9所示,對(duì)于與上述“紫外線吸收效果的評(píng)價(jià)”中使用的帶有紫外線吸收膜的石英玻璃基板相同的帶有紫外線吸收膜的石英玻璃基板,從設(shè)有紫外線吸收膜c的磨砂面w側(cè)以入射角90°、2000mw/cm2的強(qiáng)度入射5000小時(shí),紫外線吸收膜c沒有產(chǎn)生裂紋、剝離,在紫外光照射前后透射率也沒有發(fā)生變化。
(實(shí)施例2)
在四乙氧基硅烷(示性式:si(c2h5o)4)23.6g與異丙醇18.9g的混合溶液中緩慢加入0.7質(zhì)量%鹽酸水溶液16.0g與異丙醇18.9g的混合溶液,攪拌2小時(shí),然后加入硝酸鉻(iii)九水合物(示性式:cr(no3)3·9h2o)22.6g,并進(jìn)一步攪拌2小時(shí),由此制備了藏青色透明且均勻的吸收膜形成用涂布液(氧化鉻-sio2系(crxoy-sio2系)紫外線吸收涂料)100g。
假設(shè)對(duì)該涂布液進(jìn)行熱處理而使硝酸鉻(iii)全部生成cr2o3、四乙氧基硅烷全部生成sio2,所得到的吸收膜形成用涂布液中的固體成分含有20摩爾%的cr2o3、80摩爾%的sio2,該涂布液中的固體成分(假設(shè)進(jìn)行熱處理而全部生成了氧化物)以換算成20cr2o3·80sio2計(jì)為11.1質(zhì)量%。
通過浸漬法以提起速度30cm/分在玻璃片基板(松浪硝子工業(yè)株式會(huì)社制造,s1127,長76mm×寬26mm×厚1.0~1.2mm)的兩面涂布該吸收膜形成用涂布液。所得到的薄膜為呈現(xiàn)淺藏青色的透明均勻的膜。
采用與實(shí)施例1相同的條件,即在70℃下對(duì)該帶有薄膜的玻璃片基板進(jìn)行干燥,然后放入熱處理爐,在大氣氛圍中以200℃/小時(shí)從室溫升溫至500℃,并在500℃保持1小時(shí),在玻璃片基板上形成了氧化鉻-sio2系(crxoy-sio2系)紫外線吸收膜。所得到的氧化鉻-sio2系(crxoy-sio2系)紫外線吸收膜的厚度小于1μm。
通過上述熱處理,薄膜從淺藏青色變?yōu)樯罹G色,得到的紫外線吸收膜均勻,且沒有確認(rèn)到裂紋、剝離的產(chǎn)生。
將得到的帶有紫外線吸收膜的基板和沒有紫外線吸收膜的基板的透射率曲線示于圖10。
圖10的虛線是單獨(dú)的基板(無紫外線吸收膜)的透射率曲線,實(shí)線是帶有crxoy-sio2系紫外線吸收膜的基板的透射率曲線,可知,由于在250~420nm的紫外光區(qū)域中因構(gòu)成紫外線吸收膜的鉻氧化物而產(chǎn)生吸收,因此與虛線(單獨(dú)的基板)相比,實(shí)線(有紫外線吸收膜)的透射率在整個(gè)紫外光區(qū)域被高度地抑制。
使用上述吸收膜形成用涂布液,與實(shí)施例1同樣地評(píng)價(jià)了紫外線吸收效果,其結(jié)果是,在使用形成了紫外線吸收膜c的石英玻璃基板g時(shí),射出至受光器r側(cè)的出射光的強(qiáng)度(il)為0.19mw/cm2,射出至受光器r側(cè)的出射光的強(qiáng)度il相對(duì)于上述入射光的強(qiáng)度io的比例((il/io)×100)為1.9%。
另外,與實(shí)施例1同樣地評(píng)價(jià)了耐久性,其結(jié)果是,如圖9所示,對(duì)帶有紫外線吸收膜的石英玻璃基板從設(shè)有紫外線吸收膜c的磨砂面?zhèn)纫匀肷浣?0°、2000mw/cm2的強(qiáng)度入射5000小時(shí),紫外線吸收膜c沒有發(fā)生裂紋、剝離,在紫外光照射前后透射率也沒有變化。
(實(shí)施例3)
在玻璃制容器中向2-甲氧基乙醇(示性式:ch3ochch2oh)85.1g中緩慢加入聚乙烯吡咯烷酮k-904.1g,攪拌2小時(shí),使聚乙烯吡咯烷酮溶解于2-甲氧基乙醇。向該溶液中加入硝酸錳(ii)六水合物(示性式:mn(no3)26h2o)10.6g,并進(jìn)一步攪拌2小時(shí),由此制備了呈現(xiàn)極淺褐色的均勻的吸收膜形成用涂布液(氧化錳系(mnxoy系))紫外線吸收涂料)100g。
假設(shè)對(duì)該涂布液進(jìn)行熱處理而使硝酸錳(ii)全部生成mn2o3,所得到的吸收膜形成用涂布液中的固體成分以換算成mn2o3計(jì)為2.9質(zhì)量%。
通過浸漬法以提起速度20cm/分在玻璃片基板(松浪硝子工業(yè)株式會(huì)社制造,s1127,長76mm×寬26mm×厚1.0~1.2mm)的兩面涂布該吸收膜形成用涂布液。所得到的薄膜為無色透明且均勻的膜。
采用與實(shí)施例1相同的條件,即在70℃下對(duì)該帶有薄膜的玻璃片基板進(jìn)行干燥,然后放入熱處理爐,在大氣氛圍中以200℃/小時(shí)從室溫升溫至500℃,并在500℃保持1小時(shí),在玻璃片基板上形成了膜厚1.2μm的氧化錳系(mnxoy系)紫外線吸收膜。
通過上述熱處理,薄膜從無色透明變?yōu)樯詈稚玫降淖贤饩€吸收膜均勻,且沒有確認(rèn)到裂紋、剝離的產(chǎn)生。
將得到的帶有紫外線吸收膜的基板和沒有紫外線吸收膜的基板的透射率曲線示于圖11。
圖11的虛線是單獨(dú)的基板(無紫外線吸收膜)的透射率曲線,實(shí)線是帶有mnxoy系紫外線吸收膜的基板的透射率曲線,可知,由于在250~420nm的紫外光區(qū)域中因構(gòu)成紫外線吸收膜的錳氧化物而產(chǎn)生吸收,因此與虛線(單獨(dú)的基板)相比,實(shí)線(有紫外線吸收膜)的透射率在整個(gè)紫外光區(qū)域被高度地抑制(需要說明的是,在圖11中,帶有mnxoy系紫外線吸收膜的基板的透射率在全部測定波長區(qū)域?yàn)?%,因此圖11的橫軸與帶有mnxoy系紫外線吸收膜的基板的透射率曲線重疊表示)。
使用上述吸收膜形成用涂布液,與實(shí)施例1同樣地評(píng)價(jià)了紫外線吸收效果,其結(jié)果是,在使用形成了紫外線吸收膜c的石英玻璃基板g時(shí),射出至受光器r側(cè)的出射光的強(qiáng)度(il)為0.15mw/cm2,射出至受光器r側(cè)的出射光的強(qiáng)度il相對(duì)于上述入射光的強(qiáng)度io的比例((il/io)×100)為1.5%。
另外,與實(shí)施例1同樣地評(píng)價(jià)了耐久性,其結(jié)果是,如圖9所示,對(duì)帶有紫外線吸收膜的石英玻璃基板從設(shè)有紫外線吸收膜c的磨砂面?zhèn)纫匀肷浣?0°、2000mw/cm2的強(qiáng)度入射5000小時(shí),紫外線吸收膜c沒有發(fā)生裂紋、剝離,在紫外光照射前后透射率也沒有變化。
(實(shí)施例4)
在四乙氧基硅烷(示性式:si(c2h5o)4)25.2g與異丙醇20.2g混合溶液中緩慢加入0.7質(zhì)量%鹽酸水溶液17.1g與異丙醇20.2g的混合溶液,攪拌2小時(shí),然后加入硝酸錳(ii)六水合物17.3g,并進(jìn)一步攪拌2小時(shí),由此制備了無色透明且均勻的吸收膜形成用涂布液(氧化錳-sio2系(mnxoy-sio2系)紫外線吸收涂料)100g。
假設(shè)對(duì)該涂布液進(jìn)行熱處理而使硝酸錳(ii)全部生成cr2o3、四乙氧基硅烷全部生成sio2,所得到的吸收膜形成用涂布液中的固體成分含有20摩爾%的mn2o3、80摩爾%的sio2,該涂布液中的固體成分(假設(shè)進(jìn)行熱處理而全部生成氧化物)以換算成20mn2o3·80sio2計(jì)為12.0質(zhì)量%。
通過浸漬法以提起速度30cm/分在玻璃片基板(松浪硝子工業(yè)株式會(huì)社制造,s1127,長76mm×寬26mm×厚1.0~1.2mm)的兩面涂布該吸收膜形成用涂布液。得到的薄膜為無色透明且均勻的膜。
采用與實(shí)施例1相同的條件,即在70℃下對(duì)該帶有薄膜的玻璃片基板進(jìn)行干燥,然后放入熱處理爐,在大氣氛圍中以200℃/小時(shí)從室溫升溫至500℃,并在500℃保持1小時(shí),在玻璃片基板上形成了氧化錳-sio2系(mnxoy-sio2系)紫外線吸收膜。得到的氧化錳-sio2系(mnxoy-sio2系)紫外線吸收膜的膜厚小于1μm。
通過上述熱處理,薄膜從無色透明變?yōu)楹稚?,得到的紫外線吸收膜均勻,且沒有確認(rèn)到裂紋、剝離的產(chǎn)生。
將得到的帶有紫外線吸收膜的基板和沒有紫外線吸收膜的基板的透射率曲線示于圖12。
圖12的虛線是單獨(dú)的基板(無紫外線吸收膜)的透射率曲線,實(shí)線是帶有mnxoy-sio2系紫外線吸收膜的基板的透射率曲線,可知,由于在250~420nm的紫外光區(qū)域中因構(gòu)成紫外線吸收膜的錳氧化物而產(chǎn)生吸收,因此與虛線(單獨(dú)的基板)相比,實(shí)線(有紫外線吸收膜)的透射率在整個(gè)紫外光區(qū)域被高度地抑制
使用上述吸收膜形成用涂布液,與實(shí)施例1同樣地評(píng)價(jià)了紫外線吸收效果,其結(jié)果是,在使用形成了紫外線吸收膜c的石英玻璃基板g時(shí),射出至受光器r側(cè)的出射光的強(qiáng)度(il)為0.21mw/cm2,射出至受光器r側(cè)的出射光的強(qiáng)度il相對(duì)于上述入射光的強(qiáng)度io的比例((il/io)×100)為2.1%。
另外,與實(shí)施例1同樣地評(píng)價(jià)了耐久性,其結(jié)果是,如圖9所示,對(duì)帶有紫外線吸收膜的石英玻璃基板從設(shè)有紫外線吸收膜c的磨砂面?zhèn)纫匀肷浣?0°、2000mw/cm2的強(qiáng)度入射5000小時(shí),紫外線吸收膜c沒有發(fā)生裂紋、剝離,在紫外光照射前后透射率也沒有變化。
(比較例1)
使用市售的防反射用涂料(canonchemicals公司制造的gt-7ii)代替吸收膜形成用涂布液,與實(shí)施例1同樣地評(píng)價(jià)了紫外線吸收效果,其結(jié)果是,射出至受光器r側(cè)的出射光的強(qiáng)度(il)為0.19mw/cm2,射出至受光器r側(cè)的出射光的強(qiáng)度il相對(duì)于上述入射光的強(qiáng)度io的比例((il/io)×100)為1.9%。
另一方面,與實(shí)施例1同樣地評(píng)價(jià)耐久性,其結(jié)果是,隨著紫外光照射時(shí)間的經(jīng)過,顏色變淺(從黑色變?yōu)榛疑?,在照射時(shí)間為1000小時(shí)時(shí)發(fā)生了剝離。
將實(shí)施例1~實(shí)施例4及比較例1的結(jié)果歸納示于表1。
[表1]
由表1可知,由于實(shí)施例1~實(shí)施例4中得到的紫外線吸收膜含有特定的過渡金屬的氧化物,因此在能夠以高強(qiáng)度輸出光能大的紫外光的裝置中,即使在為了吸收紫外線而使用的情況下,也能夠形成能以薄膜狀態(tài)高度抑制雜散光的產(chǎn)生、且可以發(fā)揮優(yōu)異的耐久性的紫外線吸收膜。
相比之下,由表1可知,由比較例1中使用的市售的防反射用涂料得到的涂膜含有有機(jī)樹脂而不含特定過渡金屬氧化物,因此,在照射紫外光的耐久性試驗(yàn)中發(fā)生褪色、剝離。
(實(shí)施例5)
在實(shí)施例3中,將硝酸錳(ii)六水合物(示性式:mn(no3)26h2o)的添加量從10.6g變更為12.7g,除此之外,與實(shí)施例3同樣地制備了呈現(xiàn)淺褐色的均勻的吸收膜形成用涂布液(氧化錳系(mnxoy系)紫外線吸收涂料)100g。
假設(shè)對(duì)該涂布液進(jìn)行熱處理而使硝酸錳(ii)全部生成mn2o3,所得到的吸收膜形成用涂布液中的固體成分以換算成mn2o3計(jì)為3.5質(zhì)量%。
與實(shí)施例3同樣地通過浸漬法以提起速度5cm/分在玻璃片基板(松浪硝子工業(yè)株式會(huì)社制造,s1127,長76mm×寬26mm×厚1.0~1.2mm)的兩面涂布該吸收膜形成用涂布液。得到的薄膜為無色透明且均勻的膜。
將該帶有薄膜的玻璃片基板在130℃下干燥1小時(shí),使上述薄膜的狀態(tài)從無色透明變?yōu)槌尸F(xiàn)淺褐色的透明均勻的狀態(tài),然后放入熱處理爐,在大氣氛圍中以200℃/小時(shí)從室溫升溫至450℃,并在450℃保持1小時(shí),由此在玻璃片基板上形成了膜厚1.0μm的氧化錳系(mnxoy系)紫外線吸收膜。
通過上述熱處理,薄膜從無色透明變?yōu)樯詈稚?,得到的紫外線吸收膜均勻,且沒有確認(rèn)到裂紋、剝離的產(chǎn)生。
(實(shí)施例6)
采用與實(shí)施例5相同的方法,添加了以換算成mn2o3計(jì)為3.5質(zhì)量%的硝酸錳(ii)六水合物(示性式:mn(no3)26h2o),制備了呈現(xiàn)極淺褐色的均勻的吸收膜形成用涂布液(氧化錳系(mnxoy系)紫外線吸收涂料)100g,然后向該涂布液中進(jìn)一步加入作為著色劑的亞甲基藍(lán)三水合物0.50g,并在室溫下攪拌1小時(shí),由此制備了含有著色劑的吸收膜形成用涂布液。所得到的涂布液為呈現(xiàn)深藏青色的均勻的液體。
與實(shí)施例5同樣地通過浸漬法以提起速度5cm/分在玻璃片基板(松浪硝子工業(yè)株式會(huì)社制造,s1127,長76mm×寬26mm×厚1.0~1.2mm)的兩面涂布該吸收膜形成用涂布液。得到的薄膜為藍(lán)色透明且均勻的膜。
與實(shí)施例5同樣地將上述帶有薄膜的玻璃片基板在130℃下干燥1小時(shí),使上述薄膜的狀態(tài)從藍(lán)色透明變?yōu)槌尸F(xiàn)帶有淺褐色的藍(lán)明透明且均勻的狀態(tài),然后放入熱處理爐,在大氣氛圍中以200℃/小時(shí)從室溫升溫至450℃,并在450℃保持1小時(shí),由此在玻璃片基板上形成了膜厚1.0μm的氧化錳系(mnxoy系)紫外線吸收膜。
通過上述熱處理,薄膜從剛剛涂布后的藍(lán)色透明變?yōu)樯詈稚?,得到的紫外線吸收膜均勻,且沒有確認(rèn)到裂紋、剝離的產(chǎn)生。
將上述含有著色劑的吸收膜形成用涂布液涂布于透鏡的邊緣時(shí),可容易地形成藍(lán)色透明的涂膜,能夠通過肉眼容易地確認(rèn)有無涂膜。另外,也能夠容易地確認(rèn)涂布液是否在涂布液的附著被限制的透鏡的入射面、出射面有微量的附著。
圖13是示出如下兩條透射率曲線的圖,即:將實(shí)施例5中得到的吸收膜形成用涂布液涂布于玻璃片,并在130℃下剛剛干燥1小時(shí)后的涂布膜的透射率曲線(虛線),以及將實(shí)施例6中得到的含有著色劑的吸收膜形成用涂布液涂布于玻璃片,并在130℃下剛剛干燥1小時(shí)后的涂布膜的透射率曲線(實(shí)線)。
由圖13可知,實(shí)施例6中得到的涂布液由于具有著色劑,可見光區(qū)域的透射率降低而提高了可視性。
圖14是示出如下兩條透射率曲線的圖,即:將實(shí)施例5中得到的吸收膜形成用涂布液涂布于玻璃片,并在130℃下干燥1小時(shí),然后進(jìn)行熱處理而得到的涂布膜的透射率曲線(虛線),以及將實(shí)施例6中得到的含有著色劑的吸收膜形成用涂布液涂布于玻璃片,并在130℃下干燥1小時(shí),然后進(jìn)行熱處理而得到的涂布膜的透射率曲線(實(shí)線)。
如圖14所示可知,對(duì)于將實(shí)施例5中得到的不含著色劑的吸收膜形成用涂布液和實(shí)施例6中得到的含有著色劑的吸收膜形成用涂布液涂布于玻璃片并進(jìn)行干燥,然后進(jìn)行熱處理而得到的任一種深褐色的涂布膜而言,由于顯示出相等的透射率,因此,即使吸收膜形成用涂布液含有著色劑也不會(huì)影響熱處理后得到的涂膜的透射性。
圖15是示出將實(shí)施例5中得到的吸收膜形成用涂布液加入光程長度10mm的丙烯酸樹脂制測定池中進(jìn)行測定時(shí)的透射率曲線(虛線),以及將實(shí)施例6中得到的含有著色劑的吸收膜形成用涂布液加入光程長度10mm的丙烯酸樹脂制測定池中進(jìn)行測定時(shí)的透射率曲線(實(shí)線)的圖(在圖15中,實(shí)施例6中得到的含有著色劑的吸收膜形成用涂布液的透射率在整個(gè)可見光區(qū)域基本顯示為0%,處于透射率曲線基本與橫軸重合的狀態(tài))。
由圖15可知,由于測定對(duì)象的厚度大于圖13中測定的涂布膜,在實(shí)施例6中,能夠更明確地辨認(rèn)出涂布液具有著色劑所帶來的可見光區(qū)域的透射率降低(可視性提高)效果。
(實(shí)施例7)
如圖5所示,在基板b上相鄰配置4個(gè)長1mm、寬1mm的uv-led芯片(發(fā)光波長:395nm)d作為光源,并且按照uv-led側(cè)(光射出側(cè))光照射側(cè)的順序設(shè)置第一透鏡ll、第二透鏡l2和第三透鏡l3,形成了光學(xué)單元。
如圖5所示,上述第一透鏡ll、第二透鏡l2和第三透鏡k3均在整個(gè)邊緣涂布了實(shí)施例3中制備成的紫外線吸收涂料,然后在100℃下干燥1小時(shí),接著放入熱處理爐,在大氣氛圍中以200℃/小時(shí)從室溫升溫至450℃,并在450℃保持1小時(shí),由此在邊緣上形成了厚度1.5μm的氧化錳系紫外線吸收膜。
接下來,如圖6所示,通過將25個(gè)上述光學(xué)單元以5個(gè)×5個(gè)進(jìn)行平面配置,制作了光照射裝置(周邊曝光用光源裝置)。
如圖16(a)所簡略示出的那樣,使用上述光照射裝置在累積光量25mj的條件下對(duì)在整個(gè)主表面涂布了厚度3μm的光致抗蝕劑膜1a而得到的半導(dǎo)體用硅晶片1的周邊部進(jìn)行曝光(進(jìn)行周邊曝光),接著使用藥劑除去晶片周邊部的不需要的抗蝕劑膜。
在進(jìn)行上述周邊曝光時(shí),一方面希望從圖16(a)所示的晶片1的邊緣(端部)盡量大范圍地除去抗蝕劑膜1a,另一方面希望盡量擴(kuò)大抗蝕劑膜1a的能夠使用的面積,因此在硅晶片1的外周附近區(qū)域,如圖16(b)所簡略示出的那樣,對(duì)于抗蝕劑1a而言,理想狀態(tài)是以使邊緣部分e變得尖銳的方式(以陡峭升高的方式)盡量地以直角狀除去。
相比之下,如圖16(c)所簡略示出的那樣,對(duì)于上述周邊曝光處理而得到的硅晶片1而言,以光致抗蝕劑膜的端部變得尖銳的方式(以陡峭升高的方式)除去,邊緣部分e的塌邊寬度d(傾斜部分所形成的部分的橫向?qū)挾?為31μm(膜厚的約10倍)。
連續(xù)使用上述光照射裝置5000小時(shí),對(duì)半導(dǎo)體用硅晶片的周邊部的光致抗蝕劑膜進(jìn)行了曝光,對(duì)于得到的硅晶片而言,均以使光致抗蝕劑膜的端部變得尖銳的方式(以陡峭升高的方式)除去,其塌邊寬度d為30μm,與連續(xù)使用前相等。
(比較例2)
在實(shí)施例7中,形成光學(xué)單元的第一透鏡、第二透鏡和第三透鏡均為不具有紫外線吸收膜的透鏡,除此之外,與實(shí)施例7同樣地形成光學(xué)單元,接著,與實(shí)施例7同樣地將25個(gè)該光學(xué)單元以5個(gè)×5個(gè)進(jìn)行平面配置,由此制作了光照射裝置(周邊曝光用光源裝置)。
與實(shí)施例5同樣地使用得到的光照射裝置在累積光量25mj的條件下對(duì)在整個(gè)主表面涂布了厚度3μm的光致抗蝕劑膜而得到的半導(dǎo)體用硅晶片的周邊部進(jìn)行曝光(進(jìn)行周邊曝光),接著使用藥劑除去晶片周邊部的不需要的抗蝕劑膜。
如圖16(d)所簡略示出的那樣,經(jīng)上述處理而得到的硅晶片是光致抗蝕劑膜1a的邊緣部分e產(chǎn)生平緩傾斜的塌邊并除去而形成的,上述塌邊寬度d為120μm(膜厚的40倍)。
對(duì)于硅晶片而言,由于保持其周邊部而進(jìn)行處理,因此如果對(duì)晶片的周邊部也涂布抗蝕劑膜,則在晶片的處理時(shí)抗蝕劑膜剝離而產(chǎn)生顆粒,從而導(dǎo)致成品率降低,因此希望事先除去晶片周邊部的不需要的抗蝕劑膜。
因此,在除去上述硅晶片周邊部的抗蝕劑膜的情況下,從抑制上述顆粒產(chǎn)生的觀點(diǎn)考慮,希望從硅晶片的邊緣(端部)盡量大范圍地去除抗蝕劑膜,而另一方面希望盡量擴(kuò)大能使用抗蝕劑膜的面積,因此在硅晶片的外周附近區(qū)域,要求以邊緣部分變得尖銳的方式(以陡峭升高的方式)去除抗蝕劑膜。
但是,一直以來,在使用光照射裝置進(jìn)行曝光而除去抗蝕劑膜的情況下,透鏡等光學(xué)元件/光學(xué)要素所產(chǎn)生的雜散光混入原本的曝光光,從而使抗蝕劑膜的邊緣部分容易產(chǎn)生平緩傾斜的塌邊。
可知,實(shí)施例7得到的光照射裝置包含具有本發(fā)明的紫外線吸收膜的光學(xué)元件或光學(xué)單元,因此不僅能夠高度抑制雜散光的產(chǎn)生,而且還能發(fā)揮優(yōu)異的耐久性。
另一方面可知,比較例2得到的光照射裝置不包含具有本發(fā)明的紫外線吸收膜的光學(xué)元件或光學(xué)單元,因此不能抑制光雜散光的產(chǎn)生,而在抗蝕劑膜的邊緣部分產(chǎn)生塌邊。
工業(yè)實(shí)用性
根據(jù)本發(fā)明,可以提供能夠形成以薄膜狀態(tài)高度抑制雜散光產(chǎn)生且可發(fā)揮優(yōu)異的耐久性的涂膜的紫外線吸收涂料,并且還可以提供由該紫外線吸收涂料形成的紫外線吸收膜及光吸收膜、在表面形成該紫外線吸收膜而得到的光學(xué)元件、具有該光學(xué)元件的光學(xué)單元、以及具有該光學(xué)單元的光照射裝置。