红外线吸收材料、红外线吸收材料分散液、红外线吸收材料分散体、红外线吸收材料分散体夹层透明基材、红外线吸收透明基材制造技术

提供一种红外线吸收材料，其包含1种以上的过渡金属以及该过渡金属的配体，配体是从B、C、N、O等中选择的1种以上的元素，在导带下部形成导带下部带，导带下部带是过渡金属的d轨道所占有的带，或是过渡金属的d轨道与配位子的p轨道混成的带，在价带上部形成价带上部带，价带上部带是配位子的p轨道所占有的带，或是配位子的p轨道与过渡金属的d轨道混成的带，在作为布里渊区的高对称点的二波数以下的方向上，导带下部带与价带上部带接近到小于3.0eV，且，在除了导带下部带与价带上部带接近到小于3.0eV的波数方向之外的其他波数方向上，具有能带隙为3.0eV以上的宽带隙能带结构，等离子体频率为2.5eV以上10.0eV以下。

Infrared absorbing materials, infrared absorbing materials dispersions, infrared absorbing materials dispersions, infrared absorbing materials dispersions, interlayer transparent substrates, infrared absorbing transparent substrates

An infrared absorption material is provided, which contains more than one transition metal and its ligand. The ligand is more than one element selected from B, C, N, O, etc. The lower part of the conduction band is formed at the lower part of the conduction band. The lower part of the conduction band is the band occupied by the D orbit of the transition metal, or the D orbit and coordination of the transition metal. The upper band of the valence band is the band occupied by the p-orbital of the ligand, or the band formed by the p-orbital of the ligand and the d-orbital of the transition metal. The lower band of the conduction band approaches the upper band of the valence band in the direction below the two-wave number of the high symmetry point in the Brillouin region. In addition to the wavenumber direction of the lower conduction band and the upper valence band close to the wavenumber direction of less than 3.0eV, the broadband gap band structure with band gap of more than 3.0eV and plasma frequency of more than 2.5eV and less than 10.0eV can be obtained.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】红外线吸收材料、红外线吸收材料分散液、红外线吸收材料分散体、红外线吸收材料分散体夹层透明基材、红外线吸收透明基材
本专利技术涉及一种红外线吸收材料、红外线吸收材料分散液、红外线吸收材料分散体、红外线吸收材料分散体夹层透明基材、及红外线吸收透明基材。
技术介绍
近年，为了节省地球资源及减轻环境负担，要求汽车或建筑物的窗具备可遮蔽太阳光中的近红外线的功能。其理由在于，通过在汽车或建筑物的窗遮蔽近红外线，能够抑制汽车内或建筑物内的温度上升，从而能够减轻空调负担。另一方面，为了维持窗本有的确保视野及确保安全性等的功能，还要求窗材具有可被眼睛感知的亮度，即，高的可见光透射率。关于可保持高的可见光透射率的同时可遮蔽近红外线的窗材，一向在开展各种研究及实用化。例如，专利文献1公开了一种作为着色剂含有氧化铁的红外线吸收玻璃。另外，专利文献2公开了一种将含有分散状态的SnO2微粉末的透明乃至半透明合成树脂成型为各种形状而成的红外线吸收性合成树脂成型品。<现有技术文献><专利文献>专利文献1:(日本)特开2006-264994号公报专利文献2:(日本)特开平02-136230号公报
技术实现思路
<本专利技术要解决的课题>然而，根据本专利技术的专利技术者们的研究，专利文献1公开的红外线吸收玻璃中，Fe离子等的红外线吸收能较为有限。因此，若提高所述红外线吸收玻璃的可见光透射率，会造成红外线吸收性会降低的问题。另外，专利文献2公开的含有SnO2微粒子的红外线吸收性合成树脂成型品，其在近红外区域及可见光区域的光吸收反差不足，因此，在保持高可见光透射率的情况下，无法充分遮蔽近红外线。其理由在于，SnO2微粒子的光吸收峰值波长位于比1500nm更长的中近红外区域，而无法充分吸收太阳光中能量较高的780nm～1500nm的光。因此，例如通过增加SnO2微粒子的添加量来降低近红外线透射率，同时还会导致可见光透射率降低。因此，鉴于上述现有技术中问题，本专利技术的一形态其目的在于提供一种具有对可见光的透明性及近红外线吸收性的红外线吸收材料。<解决上述课题的手段>为了解决上述问题，本专利技术的一形态提供一种红外线吸收材料，其包含1种以上的过渡金属及所述过渡金属的配体，所述配体是从B、C、N、O、F、Al、Si、P、S、Cl、Se、Te中选择的1种以上的元素，在导带(Conductionband)下部形成导带下部带，所述导带下部带是所述过渡金属的d轨道所占有的带，或是所述过渡金属的d轨道与所述配体的p轨道混成的带，在价带(Valenceband)上部形成价带上部带，所述价带上部带是所述配体的p轨道所占有的带，或是所述配体的p轨道与所述过渡金属的d轨道混成的带，在作为布里渊区(Brillouinzone)的高对称点的二波数以下的方向上，所述导带下部带与所述价带上部带接近到小于3.0eV，且，在除了所述导带下部带与所述价带上部带接近到小于3.0eV的波数方向之外的其他波数方向上，具有能带隙为3.0eV以上的宽带隙能带结构，等离子体频率为2.5eV以上10.0eV以下。另外，根据本专利技术的另一形态，提供一种红外线吸收材料，其包含1种以上的过渡金属及所述过渡金属的配体，所述配体是从B、C、N、O、F、Al、Si、P、S、Cl、Se、Te中选择的1种以上的元素，在导带下部形成导带下部带，所述导带下部带是所述过渡金属的d轨道所占有的带，或是所述过渡金属的d轨道与所述配体的p轨道混成的带，在价带上部形成价带上部带，所述价带上部带是所述配体的p轨道所占有的带，或是所述配体的p轨道与所述过渡金属的d轨道混成的带，在作为布里渊区的高对称点的一波数的方向上，所述导带下部带与所述价带上部带交叉，且，在作为布里渊区的高对称点的二波数以下的方向上，所述导带下部带与所述价带上部带接近到小于3.0eV，且，在除了所述导带下部带与所述价带上部带交叉及接近到小于3.0eV的波数方向之外的其他波数方向上，具有能带隙为3.0eV以上的宽带隙能带结构，等离子体频率为2.5eV以上10.0eV以下。<专利技术的效果>根据本专利技术的一形态，能够提供一种具有对可见光的透明性及近红外线吸收性的红外线吸收材料。附图说明图1是实施例1中算出的LaS的能带结构。图2是实施例1中算出的LaS的状态密度中各轨道所占的作用比率的说明图。图3是实施例1中算出的LaS的理论介电函数的说明图。图4是实施例2中算出的NdSe的能带结构。图5是实施例2中算出的NdSe的状态密度中各轨道所占作用比率的说明图。图6是实施例2中算出的NdSe的理论介电函数的说明图。图7是实施例3中算出的La0.5Ca0.5B6的能带结构。图8是实施例3中算出的La0.5Ca0.5B6的状态密度中各轨道所占作用比率的说明图。图9是实施例3中算出的La0.5Ca0.5B6的理论介电函数的说明图。图10是比较例1中算出的AlN的能带结构。图11是比较例1中算出的AlN的理论介电函数的说明图。图12是比较例2中算出的TiSi2的能带结构。图13是比较例2中算出的TiSi2的理论介电函数的说明图。具体实施方式以下，参照附图来说明本专利技术的实施方式，但本专利技术并不限定于以下实施方式，只要不脱离本专利技术的范围，可对以下实施方式进行各种变更及置换。[红外线吸收材料]以下，关于本实施方式的红外线吸收材料的一构成例进行说明。本专利技术的专利技术者们致力于具有对可见光的透明性及近红外线吸收性的红外线吸收材料的开发研究。其结果发现，红外线吸收材料的能带结构及等离子体频率，对决定所述红外线吸收材料发挥的可见光透射性以及红外线吸收能的影响很大。还发现，具有与向来使用的ITO(掺锡氧化铟)或ATO(掺锑氧化锡)等红外线吸收材料不同特征的新能带结构且具备高等离子体频率的材料，作为红外线吸收材料的性能非常高。具体而言，历来作为近红外线吸收材料的ITO或ATO等材料，以具有3.3eV以上的能带隙的半导体为基础。广为所知，具有能带隙的半导体材料，依靠能带边缘吸收机制，吸收具有能带隙以上的能量的光。可见光具有1.59eV～3.26eV的能量，因此，能带隙为3.3eV以上的半导体对可见光具有较高透射性(透明性)。然而，半导体本身几乎或者完全不具备载体(自由电子或电洞)，因此无法发挥出局域表面等离子体共振所致的光吸收。对此，通过置换所述半导体中的一部分元素并掺杂载体，能够使之发挥局域表面等离子体共振所致的光吸收。此时，在能带结构中，能带隙中会出现横穿费米面(Fermisurface)的能级，一般称之为杂质能级。然而，在能带结构中的任何波数方向上，上述能带隙本身并不会发生明确的接近或交叉。即，根据历来的常识，如果不是在所有的波数方向上具有3.3eV以上的宽能带隙的材料，因透明性会受损，不能用为红外线吸收材料。本专利技术的专利技术人不受上述关于红外线吸收材料的历来的常识之约束，进行了锐意研究。其结果发现了一种全新的红外线吸收材料，其具有与上述历来的红外线吸收材料明显不同的能带结构，以所述能带结构可实现作为红外线吸收材料的高性能，从而完成了本专利技术。即，本实施方式的红外线吸收材料包含1种以上本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种红外线吸收材料，其包含1种以上的过渡金属以及所述过渡金属的配体，所述配体是从B、C、N、O、F、Al、Si、P、S、Cl、Se、Te中选择的1种以上的元素，在导带下部形成导带下部带，所述导带下部带是所述过渡金属的d轨道所占有的带，或是所述过渡金属的d轨道与所述配体的p轨道混成的带，在价带上部形成价带上部带，所述价带上部带是所述配体的p轨道所占有的带，或是所述配体的p轨道与所述过渡金属的d轨道混成的带，在作为布里渊区的高对称点的二波数以下的方向上，所述导带下部带与所述价带上部带接近到小于3.0eV，并且，在除了所述导带下部带与所述价带上部带接近到小于3.0eV的波数方向之外的其他波数方向上，具有能带隙为3.0eV以上的宽带隙能带结构，等离子体频率为2.5eV以上10.0eV以下。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.04.01 JP 2016-0741701.一种红外线吸收材料，其包含1种以上的过渡金属以及所述过渡金属的配体，所述配体是从B、C、N、O、F、Al、Si、P、S、Cl、Se、Te中选择的1种以上的元素，在导带下部形成导带下部带，所述导带下部带是所述过渡金属的d轨道所占有的带，或是所述过渡金属的d轨道与所述配体的p轨道混成的带，在价带上部形成价带上部带，所述价带上部带是所述配体的p轨道所占有的带，或是所述配体的p轨道与所述过渡金属的d轨道混成的带，在作为布里渊区的高对称点的二波数以下的方向上，所述导带下部带与所述价带上部带接近到小于3.0eV，并且，在除了所述导带下部带与所述价带上部带接近到小于3.0eV的波数方向之外的其他波数方向上，具有能带隙为3.0eV以上的宽带隙能带结构，等离子体频率为2.5eV以上10.0eV以下。2.一种红外线吸收材料，其包含1种以上的过渡金属以及所述过渡金属的配体，所述配体是从B、C、N、O、F、Al、Si、P、S、Cl、Se、Te中选择的1种以上的元素，在导带下部形成导带下部带，所述导带下部带是所述过渡金属的d轨道所占有的带，或是所述过渡金属的d轨道与所述配体的p轨道混成的带，在价带上部形成价带上部带，所述价带上部带是所述配体的p轨道所占有的带，或是所述配体的p轨道与所述过渡金属的d轨道混成的带，在作为布里渊区的高对称点的一波数的方向上，所述导带下部带与所述价带上部带交叉，并且，在作为布里渊区的高对称点的二波数以下的方向上，所述导带下部带与所述价带上部带接近到小于3.0eV，并且，在除了所述导带下部带与所述价带上部带交叉及接近到小于3.0eV的波数方向之外的其他波数方向上，具有能带隙为3.0eV以上的宽带隙能带结构，等离子体频率为2.5eV...

【专利技术属性】
技术研发人员：町田佳辅，足立健治，吉尾里司，
申请(专利权)人：住友金属矿山株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP