[发明专利]紫外线吸收涂料、紫外线吸收膜、光吸收膜、光学元件、光学单元及光照射装置

说明书

技术领域

本发明涉及紫外线吸收涂料、紫外线吸收膜、光吸收膜、光学元件、光学单元及光照射装置。

背景技术

对于通常用于照相机、显微镜等光学仪器的透镜、棱镜等光学元件而言，由于对光学元件的入射光从光学元件的棱线、透镜的边缘(透镜的侧面)等周边部射入、或者入射光在边缘等的内面发生反射，因此会产生杂散光(Stray light)，该杂散光混入到原本的照射光，由此会使成像的图像发生反射光斑、鬼影等，从而降低了光学仪器的光学特性。

为了防止上述杂散光，已知对光学元件的棱线、边缘等周边部涂布具有内面反射防止功能的黑色涂料来形成黑色涂料的涂膜。

作为上述具有内面反射防止功能的黑色涂料，例如，提出了含有氧化铁等金属氧化物、炭黑、粘合剂树脂、酞菁化合物和包含高分子类分散剂的分散剂及溶剂的涂料(参照专利文献1(日本特开2014-21231号公报))。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2014-21231号公报

发明内容

发明要解决的课题

专利文献1所记载的黑色涂料是以金属氧化物粒子及炭黑粒子作为光吸收成分的涂料，是使上述各粒子分散于载色剂(粘合剂树脂及溶剂)而成的，但存在以下问题：不仅上述各粒子的分散处理花费功夫，难以简便地制备，而且在制备后上述各粒子发生凝聚、沉降而容易变得不均匀，适用期(可使用时间)短。

另外，专利文献1所记载的黑色涂料等现有的防反射用涂料以可见光、红外光等为对象，其基本上在光强度不那么强的环境下使用，相比之下，由于近年来有使用光强度高的紫外光的倾向，因此作为吸收对象的杂散光也变为光能大且光量强的光。

在使用专利文献1所记载的黑色涂料在光学元件表面形成涂膜的情况下，虽然溶剂挥发而消失，但粘合剂树脂、分散剂等有机成分残留下来，因此，在紫外光射入光学元件时该有机成分发生了劣化，另外，由于炭黑也是碳素物质，因此在高强度的紫外光入射时，炭黑也容易发生劣化。

上述涂膜所吸收的光被转换为热，在入射光的强度高的情况下，会促进粘合剂树脂、分散剂等的劣化，不仅使涂膜产生裂纹而剥离，还使炭黑劣化而容易褪色。

例如，作为用于紫外线固化树脂、紫外线固化油墨的固化用光源的紫外LED(UV-LED)，使用了对1mm见方的LED芯片提供3W的功率而发出波长365nm、1W的紫外光的LED，在该情况下，照射光量达到1W/mm²，这相当于太阳光所含的紫外线光量的30,000～50,000倍。因此，作为这样的光源装置所使用的具有内面反射防止功能的黑色涂料，要求具有对强紫外线的耐受性。

另外，对上述紫外LED提供的3W功率中的2W转换为热能而使LED芯片本身达到高温，因此，作为具有内面反射防止功能的黑色涂料，除了耐紫外线性以外，还要求对热(温度)的耐受性。

为了解决上述技术课题，本发明人进行了研究，并想到了形成不含有机成分的紫外线吸收膜作为上述涂膜。

作为这样的紫外线吸收膜的形成材料，可以考虑使用经过着色的低熔点玻璃或含有无机颜料的低熔点玻璃，但在使用这些材料形成涂膜的情况下，涂膜厚度厚至例如数百μm，相比之下，透镜等光学元件的加工公差为±0.05～0.10mm(50～100μm)左右，涂布膜变厚时，无法纳入到给定的位置，难以校正。

另外，对于低熔点玻璃而言，如果不将其热膨胀系数与透镜、棱镜等光学元件的热膨胀系数之差控制在一定范围内，则光学元件或低熔点玻璃层(涂膜)产生裂纹、或低熔点玻璃层发生剥离，因此难以继续使用具有所述光学元件的光学仪器。

本发明是鉴于上述情况而完成的，其目的在于提供一种能够形成以薄膜状态高度抑制杂散光产生且可以发挥优异的耐久性的涂膜的紫外线吸收涂料，同时还提供紫外线吸收膜、光吸收膜、光学元件、光学单元及光照射装置。

解决课题的方法

为了实现上述目的，本发明人进行了深入研究，结果发现，利用含有选自Ti、V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Zn及Ce中的一种以上过渡金属的氧化物前体的紫外线吸收涂料可以解决上述技术课题，并基于该见解而完成了本发明。

即，本发明提供以下技术方案：

(1)一种紫外线吸收涂料，其含有选自Ti、V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Zn及Ce中的一种以上过渡金属的氧化物前体。