李禎+高茜+李琳娜

摘 要：隨著科學(xué)技術(shù)的進步及全球經(jīng)濟及工業(yè)技術(shù)的飛速發(fā)展，近年來越來越多的新型技術(shù)受到了各方面專業(yè)人士的關(guān)注，其中近紅外吸收染料由于其廣泛的應(yīng)用性而被大眾所熟知并認可，近紅外吸收染料在激光防護、濾光材料、紅外攝影、熱寫顯示及光穩(wěn)劑、激光印刷等方面都能被有效的利用，隨著其大量的流入市場并投入使用，其發(fā)展也是極其迅速的。本文主要介紹近紅外吸收染料在激光防護、濾光材料、紅外攝影、熱寫顯示及光穩(wěn)劑、激光印刷等方面的應(yīng)用進展。

關(guān)鍵詞：近紅外吸收染料；應(yīng)用進展；紅外運用

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.12.245

近年來，近紅外吸收染料被人們廣泛關(guān)注和研究，其具有良好的應(yīng)用前景和潛力。該類染料目前主要應(yīng)用于激光防護、濾光材料、紅外攝影、熱寫顯示及光穩(wěn)劑、激光印刷等方面。本文對近紅外吸收染料在以上領(lǐng)域的應(yīng)用進行了概述。

1 激光防護

上個世紀70年代，近紅外吸收染料被首次應(yīng)用于激光防護方面。激光可對眼睛造成嚴重損害，破壞光電裝置，因此，迫切需要開發(fā)一種對激光具有防護作用的材料從而防止損害。

激光防護材料必須具備以下幾項指標：（1）在lgε≥4波段有強吸收，在其它波段弱吸收或無吸收；（2）具備良好的光穩(wěn)定性、熱穩(wěn)定性及化學(xué)穩(wěn)定性；（3）具備良好的相容性且毒性低。

楊小兵[1]等對1064nm新型近紅外激光防護染料的合成、結(jié)構(gòu)設(shè)計與性能進行了基礎(chǔ)研究，采用克酮酸和結(jié)構(gòu)相對穩(wěn)定的生色團構(gòu)筑了1064nm新型近紅外激光防護染料的骨架單元。

2 濾光材料

近紅外吸收染料在660-930nm范圍內(nèi)對光線有強吸收作用，可以作為也是兼容材料使用。國外對此材料研究較早，而我國在此方面起步較晚，目前只有少數(shù)科研單位和高等院校在進行此方面的研究。戴峰[2]等人將染料與聚碳酸酯混合，通過注塑成型得到濾光片，通過檢測，該濾光片具有良好的光和熱穩(wěn)定性，并且在660-930nm范圍有良好的吸收，同時又在450-630nm保持較好的透光性。

國外在此方面研究遠遠領(lǐng)先與國內(nèi)，國內(nèi)研究目前存在的主要問題是近紅外吸收染料自身的性能缺陷所導(dǎo)致的，使得能夠作用濾光材料的近紅外吸收染料種類比較少，同時國內(nèi)在此方面的制備工藝還不成熟，不夠完善。

3 紅外攝影

如今，越來越多的紅外感光攝影材料被研究生產(chǎn)出來。半導(dǎo)體激光相與紅外攝影術(shù)已經(jīng)完美結(jié)合。常用的有機光導(dǎo)材料為電荷產(chǎn)生層和電荷傳輸層雙層結(jié)構(gòu)。一般酞菁染料、方酸染料、三偶氮染料以及薁類紅外吸收染料常被用過電荷產(chǎn)生材料，而吡唑啉、聚乙烯咔唑和芳胺等常被用作電荷傳輸材料[3]。

4 熱寫顯示及光穩(wěn)劑

熱-電-光系統(tǒng)是使用紅外吸收染料作為特殊吸收層，使激光能量轉(zhuǎn)化為熱能，提高熱寫輸入速度?；诖?，人們發(fā)現(xiàn)了碟狀液晶材料，并發(fā)展了平面顯示系統(tǒng)和凸屏顯示系統(tǒng)。

近紅外吸收染料在熱寫顯示的應(yīng)用報道較多[4，5]。酞菁染料常被用于熱寫顯示方面。單獨的酞菁因光熱穩(wěn)定性能差而影響了其實際應(yīng)用價值。研究發(fā)現(xiàn)，可以通過往液晶材料中加入硫代雙烯型金屬絡(luò)合物陰離子，從而提高酞菁類染料的光穩(wěn)定性。

5 激光印刷

激光印刷技術(shù)和電子照相技術(shù)原理相同，激光印刷廣泛用于電腦打印、多功能打印機及傳真機上[6]。激光打印機的光源發(fā)射器[7]通常是波長在800nm左右的GaAlAS二極管激光器，這就要求材料的光敏區(qū)在近紅外光區(qū)。

激光打印機上的感光器多采用偶氮染料、酞菁、方酸菁顏料和其它物質(zhì)。酞菁在感光器材料中使用最為廣泛。這些感光器晶體一般由不含金屬的酞菁或二價的金屬酞菁轉(zhuǎn)化而來。三價、四價金屬酞菁在近紅外區(qū)有本征吸收；目前研究發(fā)現(xiàn)三偶氮染料可應(yīng)用于激光印刷并已被合成出來；酸菁顏料在近紅外區(qū)具有強吸收，是一種具有應(yīng)用潛力的新型候選材料；二萘嵌苯染料具有在紅外光區(qū)具有強吸收，很難被用作二極管激光器材料。

6 結(jié)語

目前可利用的能夠工業(yè)化生產(chǎn)的近紅外吸收染料的種類依舊匱乏，因此，仍需繼續(xù)積極的開發(fā)。我們相信，近紅外吸收染料在激光防護、紅外攝影、熱寫顯示及光穩(wěn)劑和激光印刷等領(lǐng)域中的應(yīng)用也會日益廣泛與成熟。

參考文獻：

[1]韓鵬博.近紅外吸收染料的制備及其光學(xué)性能研究[A].中國化學(xué)會.中國化學(xué)會第30屆學(xué)術(shù)年會摘要集-第二十一分會：π-共軛材料[C].中國化學(xué)會，2016（01）.

[2]胡露，楊柱，張小平，鄧康清.近紅外吸收染料在光學(xué)功能材料中的應(yīng)用進展[J].化學(xué)與黏合，2015（06）：443-446.

[3]陳麗媛，陳曉健，孫健，沈永嘉.近紅外吸收染料的應(yīng)用進展[J]. 染料與染色，2013（06）：1-4+7.

[4]楊小兵，張守鑫，楊博，王春宇，丁松濤，王安邦.1064nm激光防護用克酮酸菁近紅外吸收染料研究進展[J].功能材料，2013（22）：3235-3238.

[5]李斌，彭德權(quán)，潘曉勇，舒寶，劉佳其.基于酞菁類和二亞銨類近紅外吸收染料的等離子顯示器濾光膜的性能對比研究[J].現(xiàn)代顯示，2012（07）：13-17.

[6]王鳳云.方酸菁近紅外吸收染料的合成及其光譜性質(zhì)的研究[D].長春理工大學(xué)，2010.

[7]門金鳳，陳朝輝，程海峰，楚增勇.基于菁染料的近紅外吸收濾光片夜視兼容性能研究[J].光學(xué)學(xué)報，2008（09）：1783-1787.

[8]增田清司，北尾倍章.酞菁化合物、其生產(chǎn)方法和近紅外吸收染料和利用該染料的近紅外吸收濾光器[P].日本：CN1468856，2004，01（21）.