CN105400113A - 红外线吸收膜、其制作方法及含红外线吸收膜的相机模组 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种红外线吸收膜、红外线吸收膜的制作方法及包含该红外线吸收膜的相机模组。该红外线吸收膜包含一高分子树脂基质，一高分子型分散剂，以及一红外线吸收材料。该红外线吸收材料具有多个氧化钨纳米微粒及/或复合氧化钨纳米微粒，被该高分子型分散剂分散于该高分子树脂基质中。其中该高分子型分散剂和该红外线吸收材料的重量比介于0.3及0.6之间。
Description
技术领域
本发明相关于一种红外线吸收膜、红外线吸收膜的制作方法及包含该红外线吸收膜的相机模组，尤指一种可增加产品稳定性及红外线滤光效率的红外线吸收膜、红外线吸收膜的制作方法及包含该红外线吸收膜的相机模组。
背景技术
一般而言，手机的相机模组具有互补式金氧半导体(complementarymetaloxidesemiconductor,CMOS)感光单元或电荷耦合元件(charge-coupleddevice,CCD)感光单元，用来感测光线以产生影像信号。由于CMOS感光单元及CCD感光单元对于红外线非常敏感，为了避免不可见的红外线到达感光单元而影响影像失真，手机的相机模组会设置有红外线滤光片。在先前技术中，手机的相机模组通常会使用蓝玻璃滤光片作为红外线滤光片以吸收红外线。然而，蓝玻璃的主要成分是磷酸盐类，其耐候性及稳定性较差，因此使用蓝玻璃滤光片的相机模组具有较差的产品稳定性。再者，当蓝玻璃滤光片受到外界环境影响而变质时，蓝玻璃滤光片的红外线滤光效率也会受到影响，进而使得相机模组的影像品质变差。另外，由于蓝玻璃滤光片易碎且重量重，上述因素会增加相机模组的设计困难度。
发明内容
本发明提供一种红外线吸收膜、红外线吸收膜的制作方法及包含该红外线吸收膜的相机模组，以解决先前技术的问题。
本发明的红外线吸收膜，包含：
一高分子树脂基质；
一高分子型分散剂；以及
一红外线吸收材料，具有多个氧化钨纳米微粒及/或复合氧化钨纳米微粒，被该高分子型分散剂分散于该高分子树脂基质中；
其中该高分子型分散剂和该红外线吸收材料的重量比介于0.3及0.6之间。
优选地，该高分子树脂基质是由压克力树脂所形成。
优选地，该高分子树脂基质是由环状聚烯烃树脂所形成。
优选地，该高分子树脂基质是由紫外线硬化型树脂所形成。
优选地，该氧化钨纳米微粒是由化学式WyOz表示，W是钨，O是氧，2.2<z/y<3;及
该复合氧化钨纳米微粒是由化学式MxWyOz表示，M是H、He、碱金属、碱土金属、稀土类元素、Mg、Zr、Cr、Mn、Fe、Ru、Co、Rh、Ir、Ni、Pd、Pt、Cu、Ag、Au、Zn、Cd、Al、Ga、In、Tl、Si、Ge、Sn、Pb、Sb、B、F、P、S、Se、Br、Te、Ti、Nb、V、Mo、Ta、Re、Be、Hf、Os、Bi或I中选出一种以上的元素，W是钨，O是氧，0.001<x/y<1，2.2<z/y<3。
本发明还提供上述红外线吸收膜的制作方法，包含：
将一红外线吸收材料及一高分子型分散剂加入一溶剂以形成一分散溶液，该红外线吸收材料具有多个氧化钨及/或复合氧化钨粉末；
研磨该分散溶液以形成一第一浆料，其中该多个氧化钨及/或复合氧化钨粉末被研磨成纳米微粒；
将该第一浆料与一高分子树脂混合以形成一第二浆料；
以一预定厚度涂布该第二浆料于一薄膜上；以及
烘干该第二浆料以形成一红外线吸收膜；
其中该高分子型分散剂和该红外线吸收材料的重量比介于0.3及0.6之间。
优选地，该溶剂是丁酮溶剂，该高分子树脂是压克力树脂。
优选地，该溶剂是甲苯溶剂，该高分子树脂是环状聚烯烃树脂。
优选地，该溶剂是丁酮溶剂，该高分子树脂是紫外线硬化型树脂。
优选地，该氧化钨粉末是由化学式WyOz表示，W是钨，O是氧，2.2<z/y<3;及
该复合氧化钨粉末是由化学式MxWyOz表示，M是H、He、碱金属、碱土金属、稀土类元素、Mg、Zr、Cr、Mn、Fe、Ru、Co、Rh、Ir、Ni、Pd、Pt、Cu、Ag、Au、Zn、Cd、Al、Ga、In、Tl、Si、Ge、Sn、Pb、Sb、B、F、P、S、Se、Br、Te、Ti、Nb、V、Mo、Ta、Re、Be、Hf、Os、Bi或I中选出一种以上的元素，W是钨，O是氧，0.001<x/y<1，2.2<z/y<3。
本发明还提供一种相机模组，，包含：
一透镜模组；
一感光单元，用以感测通过该透镜模组的光线以产生影像信号；以及
一红外线吸收膜，设置于该透镜模组及该感光单元之间，该红外线吸收膜包含：
一高分子树脂基质；
一高分子型分散剂；以及
一红外线吸收材料，具有多个氧化钨纳米微粒及/或复合氧化钨纳米微粒，被该高分子型分散剂分散于该高分子树脂基质中；
其中该高分子型分散剂和该红外线吸收材料的重量比介于0.3及0.6之间。
优选地，该高分子树脂基质是由压克力树脂所形成。
优选地，该高分子树脂基质是由环状聚烯烃树脂所形成。
优选地，该高分子树脂基质是由紫外线硬化型树脂所形成。
优选地，该氧化钨纳米微粒是由化学式WyOz表示，W是钨，O是氧，2.2<z/y<3;及
该复合氧化钨纳米微粒是由化学式MxWyOz表示，M是H、He、碱金属、碱土金属、稀土类元素、Mg、Zr、Cr、Mn、Fe、Ru、Co、Rh、Ir、Ni、Pd、Pt、Cu、Ag、Au、Zn、Cd、Al、Ga、In、Tl、Si、Ge、Sn、Pb、Sb、B、F、P、S、Se、Br、Te、Ti、Nb、V、Mo、Ta、Re、Be、Hf、Os、Bi或I中选出一种以上的元素，W是钨，O是氧，0.001<x/y<1，2.2<z/y<3。
相较于先前技术，本发明红外线吸收膜及其制作方法可以使氧化钨纳米微粒及/或复合氧化钨纳米微粒更均匀地分散于高分子树脂基质中，以增加红外线吸收膜的红外线滤光效率。另外，本发明红外线吸收膜可以取代相机模组中的蓝玻璃滤光片作为红外线滤光片使用，以增加相机模组的产品稳定性，并降低相机模组的的设计困难度。
附图说明
图1是本发明红外线吸收膜的的制作方法的流程图。
图2是本发明红外线吸收膜的制作方法的示意图。
图3是本发明红外线吸收膜的第一实施例的光学特性的示意图。
图4是本发明红外线吸收膜的第二实施例的光学特性的示意图。
图5是本发明红外线吸收膜的第三实施例的光学特性的示意图。
图6是本发明红外线吸收膜的第四实施例的光学特性的示意图。
图7是本发明相机模组的示意图。
附图标记说明：
10、红外线吸收材料；
12、氧化钨及/或复合氧化钨粉末；
14、氧化钨及/或复合氧化钨纳米微粒；
20、高分子型分散剂；
30、溶剂；
40、高分子树脂；
42、高分子树脂基质；
50、薄膜；
60、红外线吸收膜；
110~150、步骤；
200、相机模组；
210、透镜模组；
220、感光单元；
230、红外线吸收膜；
A、第一浆料；
B、第二浆料。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明，以使本领域的技术人员可以更好的理解本发明并能予以实施，但所举实施例不作为对本发明的限定。
请同时参考图1及图2。图1是本发明红外线吸收膜的制作方法的流程图。图2是本发明红外线吸收膜的制作方法的示意图。如图所示，在步骤110中，本发明制作方法将一红外线吸收材料10及一高分子型分散剂20加入一溶剂30以形成一分散溶液。红外线吸收材料10可以是具有多个氧化钨及/或复合氧化钨粉末12的红外线吸收材料。举例来说，氧化钨粉末由化学式WyOz表示，W是钨，O是氧，2.2<z/y<3；复合氧化钨粉末是由化学式MxWyOz表示，M是H、He、碱金属、碱土金属、稀土类元素、Mg、Zr、Cr、Mn、Fe、Ru、Co、Rh、Ir、Ni、Pd、Pt、Cu、Ag、Au、Zn、Cd、Al、Ga、In、Tl、Si、Ge、Sn、Pb、Sb、B、F、P、S、Se、Br、Te、Ti、Nb、V、Mo、Ta、Re、Be、Hf、Os、Bi或I中选出一种以上之元素，W是钨，O是氧，0.001<x/y<1，2.2<z/y<3。上述氧化钨及复合氧化钨粉末具有较佳的耐候性及稳定性，且对红外线有很优异的吸收效果。
在步骤120中，本发明制作方法研磨分散溶液以形成一第一浆料A，其中多个氧化钨及/或复合氧化钨粉末12会被研磨成纳米微粒14，以避免可见光通过红外线吸收膜时会产生散射。当形成第一浆料A之后，在步骤130中，本发明制作方法会进一步将第一浆料A与一高分子树脂40混合以形成一第二浆料B，高分子树脂40是作为红外线吸收膜的基质。第一浆料A与高分子树脂40可以是用混练方式进行混合。当形成第二浆料B之后，在步骤140中，本发明制作方法会进一步以一预定厚度涂布第二浆料B于一薄膜50上，例如涂布第二浆料B于一离型膜上。之后，在步骤150中，本发明制作方法会将第二浆料烘干，以使第二浆料中的溶剂挥发，且离型膜被移除，以形成一红外线吸收膜60。
在本发明红外线吸收膜的制作方法中，高分子型分散剂20和红外线吸收材料10的重量比是介于0.3及0.6之间，也就是说，当红外线吸收材料10的重量是100克时，相对应的高分子型分散剂20的重量是介于30克及60克之间。在上述重量比之下，氧化钨及/或复合氧化钨纳米微粒14可以被高分子型分散剂20更均匀地分散于高分子树脂基质42中，以进一步增加红外线吸收膜的红外线滤光效率。
举例来说，在本发明第一实施例中，本发明制作方法是将氧化钨铯(CsxWyOz)红外线吸收材料20重量份及高分子型分散剂(例如压克力型高分子分散剂)10重量份加入70重量份的丁酮(METHYLETHYLKETONE,MEK)溶剂中以形成分散溶液。再使用直径1mm的钇锆珠对分散溶液进行研磨后以得到第一浆料。之后，第一浆料会和压克力树脂混合以得到第二浆料，且氧化钨铯红外线吸收材料和压克力树脂的重量比为3:7。第二浆料会进一步以一预定厚度(例如约25微米)涂布于离型膜上并进行烘干。在移除离型膜后即可得到红外线吸收膜。
如图3所示，本发明红外线吸收膜的第一实施例可以有效地阻隔红外线以让可见光通过。再者，在本实施例中，高分子型分散剂和氧化钨铯红外线吸收材料的重量比是0.5，在上述重量比之下，氧化钨铯纳米微粒可以被高分子型分散剂更均匀地分散于压克力树脂基质中，以进一步增加红外线吸收膜的红外线滤光效率。
在本发明第二实施例中，本发明制作方法是将氧化钨铯红外线吸收材料20重量份及高分子型分散剂10重量份加入70重量份的丁酮溶剂中以形成分散溶液。再使用直径1mm的钇锆珠对分散溶液进行研磨后以得到第一浆料。之后，第一浆料会和压克力树脂混合以得到第二浆料，且氧化钨铯红外线吸收材料和压克力树脂的重量比为1:9。第二浆料会进一步以一预定厚度(例如约70微米)涂布于离型膜上并进行烘干。在移除离型膜后即可得到红外线吸收膜。
图4所示，本发明红外线吸收膜的第二实施例可以有效地阻隔红外线以让可见光通过。再者，在本实施例中，高分子型分散剂和氧化钨铯红外线吸收材料的重量比是0.5，在上述重量比之下，氧化钨铯纳米微粒可以被高分子型分散剂更均匀地分散于压克力树脂基质中，以进一步增加红外线吸收膜的红外线滤光效率。
在本发明第三实施例中，本发明制作方法是将氧化钨铯红外线吸收材料20重量份及高分子型分散剂6重量份加入74重量份的甲苯溶剂中以形成分散溶液。再使用直径1mm的钇锆珠对分散溶液进行研磨后以得到第一浆料。之后，第一浆料会和环状聚烯烃(cyclicolefincopolymer,COC)树脂混合以得到第二浆料，且氧化钨铯红外线吸收材料和环状聚烯烃树脂的重量比为1:2。第二浆料会进一步以一预定厚度(例如约25微米)涂布于离型膜上并进行烘干。在移除离型膜后即可得到红外线吸收膜。
如图5所示，本发明红外线吸收膜的第三实施例可以有效地阻隔红外线以让可见光通过。再者，在本实施例中，高分子型分散剂和氧化钨铯红外线吸收材料的重量比是0.3，在上述重量比之下，氧化钨铯纳米微粒可以被高分子型分散剂更均匀地分散于环状聚烯烃树脂基质中，以进一步增加红外线吸收膜的红外线滤光效率。
在本发明第四实施例中，本发明制作方法是将氧化钨铯红外线吸收材料20重量份及高分子型分散剂10重量份加入70重量份的丁酮溶剂中以形成分散溶液。再使用直径1mm的钇锆珠对分散溶液进行研磨后以得到第一浆料。之后，第一浆料会和紫外线硬化型树脂混合以得到第二浆料，且氧化钨铯红外线吸收材料和紫外线硬化型树脂的重量比为1:2。第二浆料会进一步以一预定厚度(例如约55微米)涂布于一树脂薄膜上并进行烘干。当溶剂挥发之后，再照射紫外线将紫外线硬化型树脂硬化，即可得到红外线吸收膜。
如图6所示，本发明红外线吸收膜的第四实施例可以有效地阻隔红外线以让可见光通过。再者，在本实施例中，高分子型分散剂和氧化钨铯红外线吸收材料的重量比是0.5，在上述重量比之下，氧化钨铯纳米微粒可以被高分子型分散剂更均匀地分散于紫外线硬化型树脂基质中，以进一步增加红外线吸收膜的红外线滤光效率。
依据上述配置，本发明红外线吸收膜60包含高分子树脂基质42，高分子型分散剂20以及红外线吸收材料10。且红外线吸收材料10具有多个氧化钨纳米微粒及/或复合氧化钨纳米微粒14，被高分子型分散剂20分散于高分子树脂基质42中。再者，在本发明红外线吸收膜60中，高分子型分散剂20和红外线吸收材料10的重量比是介于0.3及0.6之间，以使氧化钨及/或复合氧化钨纳米微粒14可以被高分子型分散剂20更均匀地分散于高分子树脂基质42中，以增加红外线吸收膜60的红外线滤光效率。
另外，本发明第一实施例至第四实施例只是举例说明，本发明红外线吸收膜60的成分及组成比例并不限于上述实施例。本发明红外线吸收膜60的高分子树脂基质42亦可以选自聚乙烯树脂、聚氯乙烯树脂、聚偏氯乙烯树脂、聚乙烯醇树脂、聚苯乙烯树脂、聚丙烯树脂、伸乙基醋酸乙烯酯共聚物、聚酯树脂、聚对苯二甲酸乙二酯树脂、氟树脂、聚碳酸酯树脂、丙烯酸树脂、聚乙烯基丁缩醛树脂中之任一种材料所形成。
请参考图7，图7是本发明相机模组的示意图。如图7所示，本发明相机模组200包含一透镜模组210，一感光单元220以及一红外线吸收膜230。透镜模组210包含至少一透镜。感光单元220用以感测通过透镜模组210的光线以产生影像信号。红外线吸收膜230设置于透镜模组210及感光单元220之间，用以吸收红外线。红外线吸收膜230是根据上述制作方法所形成，但不限于第一实施例至第四实施例。红外线吸收膜230包含高分子树脂基质42，高分子型分散剂20以及红外线吸收材料10。且红外线吸收材料10具有多个氧化钨及/或复合氧化钨纳米微粒14，被高分子型分散剂20分散于高分子树脂基质42中。高分子型分散剂20和红外线吸收材料10的重量比是介于0.3及0.6之间。
依据上述配置，由于氧化钨纳米微粒及复合氧化钨纳米微粒具有较佳的耐候性及稳定性，且对红外线有很优异的吸收效果，因此本发明红外线吸收膜230可以取代蓝玻璃滤光片作为红外线滤光片使用，以增加相机模组200的产品稳定性。再者，本发明红外线吸收膜230不易碎且重量轻，因此，本发明红外线吸收膜230亦可以降低相机模组200的设计困难度。
相较于先前技术，本发明红外线吸收膜及其制作方法可以使氧化钨纳米微粒及/或复合氧化钨纳米微粒更均匀地分散于高分子树脂基质中，以增加红外线吸收膜的红外线滤光效率。另外，本发明红外线吸收膜可以取代相机模组中的蓝玻璃滤光片作为红外线滤光片使用，以增加相机模组的产品稳定性，并降低相机模组的的设计困难度。
以上所述实施例仅是为充分说明本发明而所举的较佳的实施例，本发明的保护范围不限于此。本技术领域的技术人员在本发明基础上所作的等同替代或变换，均在本发明的保护范围之内。本发明的保护范围以权利要求书为准。
Claims (15)
1.一种红外线吸收膜，其特征在于，包含：
一高分子树脂基质；
一高分子型分散剂；以及
一红外线吸收材料，具有多个氧化钨纳米微粒及/或复合氧化钨纳米微粒，被该高分子型分散剂分散于该高分子树脂基质中；
其中该高分子型分散剂和该红外线吸收材料的重量比介于0.3及0.6之间。
2.如权利要求1所述的红外线吸收膜，其特征在于，该高分子树脂基质是由压克力树脂所形成。
3.如权利要求1所述的红外线吸收膜，其特征在于，该高分子树脂基质是由环状聚烯烃树脂所形成。
4.如权利要求1所述的红外线吸收膜，其特征在于，该高分子树脂基质是由紫外线硬化型树脂所形成。
5.如权利要求1所述的红外线吸收膜，其特征在于，
该氧化钨纳米微粒是由化学式WyOz表示，W是钨，O是氧，2.2<z/y<3;及
该复合氧化钨纳米微粒是由化学式MxWyOz表示，M是H、He、碱金属、碱土金属、稀土类元素、Mg、Zr、Cr、Mn、Fe、Ru、Co、Rh、Ir、Ni、Pd、Pt、Cu、Ag、Au、Zn、Cd、Al、Ga、In、Tl、Si、Ge、Sn、Pb、Sb、B、F、P、S、Se、Br、Te、Ti、Nb、V、Mo、Ta、Re、Be、Hf、Os、Bi或I中选出一种以上的元素，W是钨，O是氧，0.001<x/y<1，2.2<z/y<3。
6.一种红外线吸收膜的制作方法，其特征在于，包含：
将一红外线吸收材料及一高分子型分散剂加入一溶剂以形成一分散溶液，该红外线吸收材料具有多个氧化钨及/或复合氧化钨粉末；
研磨该分散溶液以形成一第一浆料，其中该多个氧化钨及/或复合氧化钨粉末被研磨成纳米微粒；
将该第一浆料与一高分子树脂混合以形成一第二浆料；
涂布该第二浆料于一薄膜上；以及
烘干该第二浆料以形成一红外线吸收膜；
其中该高分子型分散剂和该红外线吸收材料的重量比介于0.3及0.6之间。
7.如权利要求6所述的制作方法，其特征在于，该溶剂是丁酮溶剂，该高分子树脂是压克力树脂。
8.如权利要求6所述的制作方法，其特征在于，该溶剂是甲苯溶剂，该高分子树脂是环状聚烯烃树脂。
9.如权利要求6所述的制作方法，其特征在于，该溶剂是丁酮溶剂，该高分子树脂是紫外线硬化型树脂。
10.如权利要求6所述的制作方法，其特征在于，
该氧化钨粉末是由化学式WyOz表示，W是钨，O是氧，2.2<z/y<3;及
该复合氧化钨粉末是由化学式MxWyOz表示，M是H、He、碱金属、碱土金属、稀土类元素、Mg、Zr、Cr、Mn、Fe、Ru、Co、Rh、Ir、Ni、Pd、Pt、Cu、Ag、Au、Zn、Cd、Al、Ga、In、Tl、Si、Ge、Sn、Pb、Sb、B、F、P、S、Se、Br、Te、Ti、Nb、V、Mo、Ta、Re、Be、Hf、Os、Bi或I中选出一种以上的元素，W是钨，O是氧，0.001<x/y<1，2.2<z/y<3。
11.一种相机模组，其特征在于，包含：
一透镜模组；
一感光单元，用以感测通过该透镜模组的光线以产生影像信号；以及
一红外线吸收膜，设置于该透镜模组及该感光单元之间，该红外线吸收膜包含：
一高分子树脂基质；
一高分子型分散剂；以及
一红外线吸收材料，具有多个氧化钨纳米微粒及/或复合氧化钨纳米微粒，被该高分子型分散剂分散于该高分子树脂基质中；
其中该高分子型分散剂和该红外线吸收材料的重量比介于0.3及0.6之间。
12.如权利要求11所述的相机模组，其特征在于，该高分子树脂基质是由压克力树脂所形成。
13.如权利要求11所述的相机模组，其特征在于，该高分子树脂基质是由环状聚烯烃树脂所形成。
14.如权利要求11所述的相机模组，其特征在于，该高分子树脂基质是由紫外线硬化型树脂所形成。
15.如权利要求11所述的相机模组，其特征在于，
该氧化钨纳米微粒是由化学式WyOz表示，W是钨，O是氧，2.2<z/y<3;及
该复合氧化钨纳米微粒是由化学式MxWyOz表示，M是H、He、碱金属、碱土金属、稀土类元素、Mg、Zr、Cr、Mn、Fe、Ru、Co、Rh、Ir、Ni、Pd、Pt、Cu、Ag、Au、Zn、Cd、Al、Ga、In、Tl、Si、Ge、Sn、Pb、Sb、B、F、P、S、Se、Br、Te、Ti、Nb、V、Mo、Ta、Re、Be、Hf、Os、Bi或I中选出一种以上的元素，W是钨，O是氧，0.001<x/y<1，2.2<z/y<3。
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