KR101119450B1 - 광 선택 투과 필터 - Google Patents

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요코 마츠이
고조 다지리
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가부시키가이샤 닛폰 쇼쿠바이
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Abstract

본 발명은, 광을 선택적으로 차단하고, 가시광 등의 특정 파장의 투과율이 높고, 나아가 충분히 얇고, 내열성이 우수한 광 선택 투과 필터 및 그 광 선택 투과 필터를 갖는 렌즈 유닛을 제공한다. 본 발명의 광 선택 투과 필터는, 광의 투과율을 선택적으로 저감시키는 광 선택 투과 필터로서, 그 필터는, 두께가 200㎛ 미만인 광 선택 투과 필터, 상기 광 선택 투과 필터는, 기재가 내리플로우성 기능 필름을 포함하여 구성된 것인 광 선택 투과 필터 및 상기 광 선택 투과 필터와 렌즈를 구비하는 렌즈 유닛이다.
광 선택 투과 필터

Description

광 선택 투과 필터{SELECTIVELY LIGHT-TRANSMITTING FILTER}
기술분야
본 발명은, 광 선택 투과 필터에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 렌즈 유닛 등의 광학 용도나 옵토 (opto) 디바이스 용도에 유용하고, 그 외에 표시 디바이스 용도, 기계 부품, 전기?전자 부품 등으로서 사용할 수 있는 광 선택 투과 필터에 관한 것이다.
배경기술
광 선택 투과 필터는, 예를 들어 기계 부품, 전기?전자 부품, 자동차 부품 등으로서 유용하고, 특히 광학 부재로서 바람직하게 사용되는 것이다. 예를 들어 카메라 모듈에 있어서는, 광학 노이즈가 되는 적외선 (특히 파장 > 800㎚) 을 차단하고, 반대파보다 흡수파 쪽이 작아지도록 적외선을 차단 (커트) 하는 필터가 사용되고 있다. 현재는, 유리 필터에 금속 등을 증착시켜 무기 다층막으로 하고, 각 파장의 굴절률을 제어한 적외선 차단 유리가 사용되고 있다. 최근에 광학 부재 등에 있어서는, 예를 들어 디지털 카메라 모듈이 휴대 전화에 탑재되는 등 소형화가 진행되어, 광학 부재의 소형화가 한층 더 요구되고 있다. 그에 수반하여, 디지털 카메라 모듈 등에 사용되는 적외선을 커트하는 필터나, 렌즈 등을 갖는 렌즈 유닛의 소형화가 요망되는 바이다.
근적외선 커트 필터에 관해, 특정한 유리 전이 온도와 선팽창 계수를 갖는 열가소성 수지제 투명 기판의 일방의 면에, 굴절률이 상이한 유전체층을 교대로 적층한 유전체 다층막으로 이루어지는 근적외선 반사막을 갖고, 상기 투명 기판의 타방의 면에 등가 굴절률막, 반사 방지막, 하드 코트막으로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1 종의 기능막을 갖는 근적외선 커트 필터가 개시되어 있다 (예를 들어 특허 문헌 1 참조). 또한, 노르보르넨계 수지제 기판과 근적외선 반사막을 갖는 근적외선 커트 필터가 개시되어 있다 (예를 들어 특허 문헌 2 참조).
그러나, 적외선을 반사 또는 차단하는 막을 증착 형성하는 경우에는, 증착시에는 수 백 ℃ 이상의 온도가 가해지기 때문에, 기판 재료의 내열성이 필요하다. 그 때문에, 기판 재료의 내열성을 충분하게 하여, 다양한 적외선을 차단하는 재료를 여러 가지 방법에 의해 형성할 수 있게 하는 연구에 대한 여지가 있었다.
렌즈 유닛에 관해, 물체측으로부터 이미지면측을 향해 순서대로, 물체측에 볼록면을 향한 주된 정 (正) 의 파워를 갖는 제 1 렌즈와, 물체측에 오목면을 향한 메니스커스 형상의 제 2 렌즈와, 보정 렌즈로서 기능하는 제 3 렌즈를 배치 형성하고, 또한, 제 1 및 제 2 렌즈의 물체측면 (제 1 면) 의 중심 곡률 반경과 렌즈계 전체의 초점 거리가 특정한 조건을 만족하는 촬상 렌즈가 개시되어 있다 (예를 들어 특허 문헌 3 참조). 또한, 광축 상에 배치 형성되어 특정 기능을 완수하는 평판재로 이루어지는 광학 부재로서, 상기 평판재의 일면 또는 양면을, 당해 광학 부재가 도입되는 광학계의 수차를 보정하는 비구면 형상으로 설정한 광학 부재가 개시되어 있다 (예를 들어 특허 문헌 4 참조).
그러나, 이들 렌즈, 광학 부재에 관한 기술에 있어서는, 현재 광학 분야에서 개발이 진행되고 있는 고기능화, 고부가가치화를 실현하는 데 충분하지는 않았다. 렌즈나 광학계의 수차를 보정하는 필터 이외의 구성 요소를 소형화하고, 렌즈 유닛을 소형화하는 등, 광학 기기를 보다 높은 부가가치가 있는 것으로 하기 위한 연구에 대한 여지가 있었다.
특허 문헌 1 : 일본 공개특허공보 2006-30944호 (1-2 페이지)
특허 문헌 2 : 일본 공개특허공보 2005-338395호 (1-2 페이지)
특허 문헌 3 : 일본 공개특허공보 2005-309210호 (1-2 페이지)
특허 문헌 4 : 일본 공개특허공보 2006-18253호 (1-2 페이지)
발명의 개시
발명이 해결하고자 하는 과제
본 발명은 상기 현 상황을 감안하여 이루어진 것으로서, 광을 선택적으로 차단하고, 가시광 등의 특정 파장의 투과율이 높고, 나아가 충분히 얇고, 내열성 및 기계적 강도 (굽힘 강도) 가 우수한 광 선택 투과 필터 및 그 광 선택 투과 필터를 갖는 렌즈 유닛을 제공하는 것을 목적으로 하는 것이다.
과제를 해결하기 위한 수단
본 발명자는, 광의 투과율을 선택적으로 저감시키는 광 선택 투과 필터에 대해 여러 가지 검토한 결과, 광 선택 투과 필터를 얇게 하여, 초점 거리를 짧게 하고, 광로를 단축할 수 있어, 광 선택 투과 필터를 사용한 카메라 모듈 등의 광학 부재에 있어서 유용한 것을 알아내었다. 또한, 광 선택 투과 필터의 기재 (base material) 를 특정한 구성으로 함으로써 박막화와 내 (耐) 땜납 리플로우 (내열) 성을 양립할 수 있는 광 선택 투과 필터가 되는 것도 알아내어, 상기 과제를 훌륭하게 해결할 수 있음에 생각이 미쳤다. 또한, 광 선택 투과 필터를 구비하는 렌즈 유닛을 소형화할 수 있어, 이와 같은 광학 용도 및 옵토디바이스 용도나, 그 외에 표시 디바이스 용도, 기계 부품, 전기?전자 부품 등의 여러 가지 용도에 바람직하게 적용할 수 있는 것도 알아내어, 본 발명에 도달하였다.
즉 본 발명은, 광의 투과율을 선택적으로 저감시키는 광 선택 투과 필터로서, 상기 필터는, 두께가 200㎛ 미만인 광 선택 투과 필터이다.
본 발명은 또한, 광 선택 투과 필터와 렌즈를 구비하는 렌즈 유닛이기도 하다.
이하에 본 발명을 상세히 서술한다.
본 발명의 광 선택 투과 필터는, 광의 투과율을 선택적으로 저감시키고, 두께가 200㎛ 미만이다. 특히 광학 부재에 바람직하게 사용할 수 있는 것이다.
[광 선택 투과 필터의 구성]
상기 광 선택 투과 필터는, 두께가 200㎛ 미만이다. 광 선택 투과 필터의 두께로는, 그 광 선택 투과 필터의 최대 두께가 200㎛ 미만인 것을 말한다. 상기 광 선택 투과 필터의 두께로서 보다 바람직하게는 100㎛ 이하이고, 더욱 바람직하게는 75㎛ 이하이고, 특히 바람직하게는 50㎛ 이하이다. 광 선택 투과 필터의 두께 범위로는, 1 ~ 90㎛ 인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 30 ~ 50㎛ 이다.
상기 광 선택 투과 필터의 두께를 200㎛ 미만으로 함으로써, 광 선택 투과 필터를 소형화, 경량화할 수 있고, 다양한 용도에 바람직하게 사용할 수 있다. 특히, 광학 부재 등의 광학 용도에 있어서 바람직하게 사용할 수 있다. 광학 용도에 있어서는, 다른 광학 부재와 동일하게 광 선택 투과 필터도 소형화, 경량화가 강하게 요구되고 있어, 종래에 사용되어 온 두께가 200㎛ 이상인 필터에서는 이들 요구를 만족할 수는 없었다. 본 발명의 광 선택 투과 필터는, 두께를 200㎛ 미만으로 함으로써 박막화를 달성할 수 있고, 특히 렌즈 유닛에 사용한 경우에 렌즈 유닛의 저배화 (低背化) 를 실현할 수 있다. 바꾸어 말하면 200㎛ 미만의 얇은 광 선택 투과 필터를 광학 부재로서 사용한 경우에 광로를 단축할 수 있어, 그 광학 부재를 작게 할 수 있다. 구체적으로는, 카메라 모듈에 있어서는 렌즈와 광 선택 투과 필터와 시모스 센서를 갖게 된다. 도 1 및 도 2 에 카메라 모듈의 일례를 모식적으로 나타냈다. 또한 이들 도면은, 일렉트로닉 저널 제81회 테크니컬 세미나 (Electronic Journal 제81회 Technical Seminar) 자료를 참조하였다. 도 1 에 나타내는 바와 같이, 광 선택 투과 필터는, 원하는 파장광 (카메라 모듈에 있어서는, 예를 들어 700㎚ 이상인 파장의 광) 을 커트하여, 시모스 센서의 오작동을 방지하는 역할이 있다. 카메라 모듈에 광 선택 투과 필터를 넣으면, 초점 거리가 늘어나기 때문에, 백 포커스가 신장되어 모듈이 커진다. 광 선택 투과 필터의 두께가 t 이고 굴절률 n 이 1.5 정도인 경우, 도 2 에 나타내는 바와 같이, 백 포커스가 약 t/3 신장되어 모듈이 커지는데, 광 선택 투과 필터를 얇게 하여, 초점 거리를 짧게 하고, 모듈을 작게 할 수 있다. 그로써, 예를 들어 1/10 인치인 광학 사이즈의 광로 길이로는, 광 선택 투과 필터가 없는 경우의 120% 이하로 하는 것이 바람직하다. 보다 바람직하게는 110% 이하이고, 더욱 바람직하게는 105% 이하이다.
상기 광 선택 투과 필터는, 광의 투과율을 선택적으로 저감시키는 것이다. 저감시키는 광으로는, 10㎚ ~ 100㎛ 사이이면 되고, 사용하는 용도에 따라 선택할 수 있다. 예를 들어 적외선 투과율을 저감시키는 광 선택 투과 필터를 얻는 경우에는, 780㎚ ~ 10㎛ 의 적외광을 저감시키고, 그 이외의 광을 투과하는 것이면 된다. 또한, 자외선 투과율을 저감시키는 광 선택 투과 필터를 얻는 경우에는, 380㎚ 이하의 자외광을 저감시키고, 그 이외의 광을 투과하는 것이면 된다.
상기 선택적으로 저감시키는 파장의 투과율로는, 10% 이하가 바람직하다. 보다 바람직하게는 5% 이하이고, 더욱 바람직하게는 3% 이하이고, 가장 바람직하게는 실질적으로 0% 이다. 광 선택 투과 필터를 투과시키는 파장의 투과율로는, 70% 이상이 바람직하다. 보다 바람직하게는 75% 이상이고, 더욱 바람직하게는 80% 이상이고, 특히 바람직하게는 85% 이상이고, 가장 바람직하게는 90% 이상이다.
상기 광 선택 투과 필터는, 선택적으로 저감시키는 파장 이외의 파장 (즉, 광 선택 투과 필터를 투과하는 파장) 의 투과율이 일정한 것이 바람직하다. 특히 카메라 모듈이나, 촬상 렌즈의 렌즈 유닛에 있어서의 광 노이즈를 차단하기 위한 필터 등의 광학 용도에 사용하는 경우, 가시광 380 ~ 780㎚ 의 투과율이 가시광의 전체 파장역에 있어서 일정한 것이 바람직하다. 상기 용도에 있어서는, 가시광 중, 파장 400 ~ 600㎚ 에서 일정한 것이 특히 바람직하다. 투과하는 광의 세기가 파장에 의존하지 않고 일정하면, 특정한 파장의 광에 강약이 발생하지 않아, 투과광이 착색되지 않고 투명성을 갖게 된다. 따라서 광 선택 투과 필터를 투과한 광이 착색되지 않아, 상기 용도에 바람직하게 사용할 수 있게 된다.
상기 투과율로는 높은 편이 바람직하다. 구체적으로는, 85% 이상인 것이 바람직하다. 보다 바람직하게는 90% 이상이다. 투과율이 낮으면 광 선택 투과 필터를 통과하는 광의 강도가 충분히 확보되지 않아, 상기 용도에 바람직하게 사용할 수 없을 우려가 있다.
상기 광 선택 투과 필터로서, 보다 바람직하게는 가시광 중 파장 400 ~ 600㎚ 에서, 전체 파장의 투과율이 85% 이상인 것이 바람직하다. 보다 바람직하게는 90% 이상이다. 또한, 반사 또는 흡수에 의해 원하는 파장을 차단하는 것이 바람직하다.
상기 광 선택 투과 필터는, 이와 같은 기능을 갖고, 두께가 200㎛ 미만인 한, 그 구성, 형태 등은 특별히 한정되지 않지만, 기능성 재료층 (광 선택 투과층, 반사 방지층, 등가 굴절률막, 하드 코트층, 광학 보상층 등) 을 기재 위에 형성하는 형태가 바람직하다. 기능성 재료층이란, 기능성 재료로 구성된 층이다. 원하는 광을 선택적으로 투과하고, 그 이외의 광을 커트하는 기능을 갖는 광 선택 투과층으로는, 저감되는 광의 파장에 따라 구성 등을 적절히 선택할 수 있다. 예를 들어 기재 위 (입사광이 입사되는 측) 에 저굴절률 재료 및 고굴절률 재료를 40 ~ 60 층 (6㎛) 정도 적층시킨 구조의 다층막 (다층 증착층, 다층 증착막, 유전체 다층막이라고도 한다) 인 것이 바람직하다. 특히, 원하는 광을 충분히 저감 시키고자 하는 경우, 다층 구조로 하는 것이 바람직하다. 다층 구조로 함으로써, 선택적으로 저감되는 파장의 투과율을 당해 전체 파장 영역에 있어서 용이하게 10% 이하로 할 수 있게 된다. 바꾸어 말하면, 투과시키고자 하는 파장 영역의 투과율은 높고, 저감시키고자 하는 파장 영역의 투과율은 낮은 샤프한 광 선택 투과 필터로 할 수 있다. 구체적으로는, 광 선택 투과 필터가 780㎚ ~ 10㎛ 의 적외광을 저감시키는 적외 커트 필터인 경우, 780㎚ 를 경계로 투과율이 급변하게 된다. 예를 들어 780㎚ 미만인 광은 투과율 70% 이상으로 투과하고, 780㎚ 이상에서는 투과율 10% 이하밖에 투과하지 않는다. 이와 같이, 투과율이 샤프하게 바뀜으로써, 예를 들어 카메라 모듈에 사용하는 경우, 시모스 센서에 도달하는 광에서 적외광을 우선적으로 제거할 수 있는 등의 이점이 있다.
상기 다층막을 광 선택 투과층으로서 갖는 광 선택 투과 필터에 있어서는, 저굴절률 재료와 고굴절률 재료를 교대로 적층시켜, 광 선택 투과층을 형성하고, 저감시키고자 하는 파장 (예를 들어 적외 영역이나 자외 영역 등) 의 광을 선택적으로 반사시킴과 함께, 입사광과 반사광의 위상을 반파장 어긋나게 하여, 광의 투과율을 선택적으로 저감시키게 된다. 또한 상기 광 선택 투과층은, 유전체층 A 와, 유전체층 A 가 갖는 굴절률보다 높은 굴절률을 갖는 유전체층 B 를 교대로 적층한 유전체 다층막으로 이루어지는 광 선택 투과층 (예를 들어 적외선 반사막, 자외선 반사막 또는 자외선?적외선 반사막 등) 이어도 된다. 이와 같은 유전체 다층막을 적어도 투명 기판 (기재) 의 일방의 면에 가짐으로써, 원하는 파장의 광을 선택적으로 반사하는 능력이 우수한 광 선택 투과 필터로 할 수 있다. 또한 광 선택 투과층은, 단층 구조이어도 되고 다층 구조이어도 되며, 기재의 편면 또는 양면에 있어도 된다. 광 선택 투과층에 대해서는, 이후에 상세히 서술한다.
상기 광 선택 투과 필터는, 내열성을 갖는 것이 바람직하다. 구체적으로는, 250℃?3min, 또는 200℃?5hr 에서 형상을 유지하는 것이 바람직하다. 보다 바람직하게는 250℃?3min, 또한 200℃?5hr 에서 형상을 유지하는 것이다. 더욱 바람직하게는 260℃?3min, 또는 200℃?5hr 에서 형상을 유지하는 것이고, 특히 바람직하게는 260℃?3min, 또한 200℃?5hr 에서 형상을 유지하는 것이다. 내리플로우성 (reflow resistance) 을 가짐으로써, 광 선택 투과 필터를 다양한 용도에 바람직하게 사용할 수 있고, 특히 카메라 모듈 등의 광학 용도에 바람직하다.
상기 광 선택 투과 필터는, 기재가 내리플로우성 기능 필름을 포함하여 구성된 것이 바람직하다. 즉, 상기 구성의 광 선택 투과 필터에 있어서는, 기재 (기재 필름) 가 내리플로우성 기능 필름인 것이 바람직하다. 광 선택 투과 필터가 내리플로우성 기능 필름으로 구성된 내리플로우성이 우수한 것으로 함으로써, 그 광 선택 투과 필터를 실장할 때의 내열성을 충분하게 할 수 있어, 리플로워블 (reflowable) 카메라 모듈 등으로서 바람직하게 사용할 수 있다. 또한, 기재에 저굴절률 재료 및 고굴절률 재료 (예를 들어 무기 산화물 등) 를 증착함으로써 기재와 적층시켜 광 선택 투과층을 형성하는 경우에는 증착에 의한 내열성이 필요하고, 이 점에서도 내리플로우성을 갖는 것이 바람직하다. 즉, 상기 광 선택 투과 필터는, 내리플로우성 기능 필름을 기재로 하고, 그 기재의 적어도 일방의 면에 광 선택 투과층이 형성되어 이루어지는 광 선택 투과 필터도, 본 발명의 바람직한 형태의 하나이다. 이 경우, 기능성 재료로 구성되는 기능성 재료층이 광 선택 투과층으로 된다. 또한, 예를 들어 광 선택 투과 필터가 적외 커트 필터인 경우에는, 상기 광 선택 투과층은 적외 커트층이고, 상기 광 선택 투과 필터는, 내리플로우성 기능 필름을 기재로 하고, 그 기재의 적어도 일방의 면에 유전체 다층막으로 이루어지는 적외 커트층이 형성되어 이루어지는 광 선택 투과 필터도 또한 본 발명의 바람직한 형태의 하나이다. 여기서, 유전체 다층막으로 이루어지는 적외 커트층이란, 유전체 다층막에 의해 구성되고, 적외선의 투과율을 선택적으로 저감시키는 기능을 갖는 층이다. 유전체 다층막에 대해서는, 이후에 상세히 서술한다. 또한 내리플로우성 기능 필름이란, 납땜 공정의 가열에 견디는 필름을 말하며, 카메라 모듈 차세대 사양으로서 유망시되고 있는 Reflowable 사양의 필름이다. 이와 같이, 광 선택 투과 필터가 충분한 내열성을 가짐으로써, 자동 실장화가 가능해져 실장 비용이 충분히 저감되어, 각종 용도에 바람직하게 사용할 수 있다.
상기 내리플로우성 기능 필름이란, 250℃?3min, 또는 200℃?5hr 에서 형상을 유지하는 필름을 말한다. 보다 바람직하게는 250℃?3min, 또한 200℃?5hr 에서 형상을 유지하는 것이다. 더욱 바람직하게는 260℃?3min, 또는 200℃?5hr 에서 형상을 유지하는 것이고, 특히 바람직하게는 260℃?3min, 또한 200℃?5hr 에서 형상을 유지하는 것이다. 내리플로우성이 없는 경우에는, 상기 조건으로 유지한 경우에, 필름이 용해되어 형상을 유지하지 못하여 증착할 수 없거나, 형상이 변화되어 실장할 수 없게 될 우려가 있다. 본 발명에 있어서 내리플로우성을 갖는다는 것은, 열을 가하는 전후에서의 형상?치수 변화가 본래의 형상?치수의 20% 이하인 것을 말한다. 형상?치수 변화로서 바람직하게는 5% 이하이고, 더욱 바람직하게는 1% 이하이다. 또한 바람직하게는, 상기 가열을 가한 경우에 육안에 의해 컬 (curl) 의 생성이 관찰되지 않는 것이다. 또한, 250℃?3min 에서 형상을 유지하고 있다는 것은 실장시의 내리플로우성이 충분한 것을 나타내고, 200℃?5hr 에서 형상을 유지하고 있다는 것은, 광 선택 투과 필터의 기재 상에 기능성 재료층을 적층시키는 증착시의 내리플로우성이 충분한 것을 나타낸다.
[기재]
상기 광 선택 투과 필터를 구성하는 기재의 재료로는, 특별히 한정되지 않고, 유기 재료, 무기 재료, 유기?무기 복합 재료 중 어느 것이어도 되고, 이들은 1 종 또는 2 종 이상을 사용해도 된다. 상기 유기 재료는 취급하기 쉽고, 무기 재료 (예를 들어 유리) 는 투명성?열 팽창률이 우수하고 (투명성이 높고, 열 팽창률이 작다), 유기?무기 복합 재료는, 양자의 특징을 구비한 것이 바람직하다. 이들 재료는, 모두 바람직하게 사용할 수 있으나, 내리플로우성을 갖는 재료인 것이 바람직하다. 구체적으로는 (1) 불소화 방향족 폴리머, (2) 다환 방향족 폴리머, (3) 폴리이미드 수지, (4) 함불소 고분자 화합물, (5) 에폭시 수지 및 (6) 유리 필름으로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 하나를 포함하는 것이 바람직하다. 이와 같이 상기 광 선택 투과 필터는, 기재로서, 불소화 방향족 폴리머, 다환 방향족 폴리머, 폴리이미드 수지, 함불소 고분자 화합물, 에폭시 수지 및 유 리 필름으로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 하나를 포함하는 광 선택 투과 필터도 또한 본 발명의 바람직한 형태의 하나이다.
상기 (1) ~ (6) 으로서 특히 바람직하게는,
(1) 불소화 방향족 폴리머로는, 하기 식 (1-1), (1-2) :
[화학식 1]
Figure 112009033970926-pct00001
(상기 일반식 (1-1) 중, R1 은 탄소수 1 ~ 150 의 방향족고리를 갖는 2 가의 유기사슬을 나타낸다. 또한, Z 는 2 가의 사슬 또는 직접 결합을 나타낸다. x 및 y 는 0 이상의 정수이고, x + y = 1 ~ 8 을 만족하고, 동일하거나 상이하게 방향족고리에 결합되어 있는 불소 원자의 수를 나타낸다. n1 은, 중합도를 나타내고, 2 ~ 5000 의 범위 내가 바람직하고, 5 ~ 500 의 범위 내가 더욱 바람직하다.
상기 일반식 (1-2) 중, R2 는, 치환기를 갖고 있어도 되는 탄소수 1 ~ 12 의 알킬기, 탄소수 1 ~ 12 의 알콕시기, 탄소수 1 ~ 12 의 알킬아미노기, 탄소수 1 ~ 12 의 알킬티오기, 탄소수 6 ~ 20 의 아릴기, 탄소수 6 ~ 20 의 아릴옥시기, 탄소수 6 ~ 20 의 아릴아미노기 또는 탄소수 6 ~ 20 의 아릴티오기를 나타낸다. R3 은, 탄소수 1 ~ 150 의 방향족고리를 갖는 2 가의 유기사슬을 나타낸다. z 는, 방향족고리에 결합되어 있는 불소 원자의 수이고, 1 또는 2 이다. n1 은, 중합도를 나타내고, 2 ~ 5000 의 범위 내가 바람직하고, 5 ~ 500 의 범위 내가 더욱 바람직하다) 로 나타내는 폴리에테르케톤, 특히 불소화 폴리에테르케톤 (FPEK),
(2) 다환 방향족 폴리머로는, 하기 식 (2) :
[화학식 2]
Figure 112009033970926-pct00002
(식 중, n2 는, 반복수를 나타내고 2 ~ 1000 의 정수이다) 로 나타내는 폴리에틸렌나프탈레이트 (PEN). 구체적으로는, 테이진 듀폰 필름사 (테오넥스 Q83), 두께 25㎛ 또는 75㎛, 융점 269℃,
(3) 폴리이미드 수지로는, 하기 식 (3) :
[화학식 3]
Figure 112009033970926-pct00003
(식 중, n3 은 0 ~ 4 의 정수, p3 은 0 또는 1 이고, n3 + p3 은 1 ~ 5 의 정수이다) 으로 나타내는 폴리이미드 수지, 구체적으로는, 미츠비시 가스 화학사 제조, 네오프림 L-3430, 두께 50㎛ 또는 100㎛,
(4) 함불소 고분자 화합물로는, 하기 식 (4) :
[화학식 4]
Figure 112009033970926-pct00004
로 나타내는 4,4'-헥사플루오로프로필리덴비스프탈산 2 무수물 (6FPA) 과 2,2'-비스(트리플루오로메틸)-4,4'-디아미노비페닐 (TFBD) 을 반응시켜 중합체 용액을 얻고, 그 후 가열하여 얻어지는 불소화 폴리이미드 수지 (F-PI), (막두께 50㎛) ;
테트라플루오로에틸렌/퍼플루오로알킬비닐에테르 공중합체, 다이킨사 제조 네오플론 TM 필름 PFA, 50㎛, 니치아스사 제조 나플론 PFA 시트, T/#9000-PFA (특 히, 다이킨사 제조 네오플론 TM 필름 PFA, 50㎛ 가 바람직하다) 등의 PFA 필름,
(5) 에폭시 수지로는, 열 경화성 에폭시 수지 조성물, 광 경화성 에폭시 수지 조성물이 바람직하다. 구체적으로는, 오사카 가스 케미컬사 제조 플루오렌에폭시 (온코트 EX-1), 재팬 에폭시 레진사 제조 비스페놀 A 형 에폭시 수지 (에피코트 828EL), 재팬 에폭시 레진사 제조 수첨 비스페놀 A 형 에폭시 수지 (에피코트 YX8000), 다이셀 공업사 제조 지환식 액상 에폭시 수지 (셀록사이드 2021) 가 바람직하다.
에폭시 수지는, 가요성을 갖는 성분 (가요성 성분) 을 함유하는 것이 바람직하다. 구체적으로는, 재팬 에폭시 레진사 제조 YED-216D, 재팬 에폭시 레진사 제조 YL-7217, 재팬 에폭시 레진사 제조 YL-7170, 다이셀 공업사 제조 EHPE-3150, 다이셀 공업사 제조 셀록사이드 2081 이 바람직하다.
(6) 유리 필름으로는, SCHOTT 사 제조 그라스코드 : D263, 30㎛ 이다. 광 선택 투과 필터를 구성하는 재료 (1) ~ (6) 의 상세한 것에 대해서는, 이후에 설명한다.
상기 기재의 재료로는, 1 종 또는 2 종 이상을 바람직하게 사용할 수 있다. 2 종 이상을 사용하는 경우에는, 혼합하거나 적층하여 사용할 수 있다. 그 중에서도, 2 종 이상을 적층시켜 기재가 다층 구조를 갖는 형태로 하면, 사용하는 재료의 복수의 특성이 발휘되어, 기재로서 바람직하게 사용할 수 있다. 예를 들어 유기 재료를 무기 재료의 일방 또는 양방에 적층시킨 기재를 사용하면, 기능성 재료층을 기재 위에 추가로 적층시키는 경우에, 기재의 변형이 발생하지 않아, 광학 부재로서 바람직하게 사용할 수 있다. 구체적으로는, 유리 필름의 편면 또는 양면에 유기 수지를 형성하는 형태가 바람직하다. 보다 바람직하게는 양면에 유기 수지를 형성시키는 형태이다. 또한, 균열을 방지한다는 관점에서는, 기능성 재료층을 탑재한 후에 유기물을 적층시켜도 된다.
상기 기재의 두께로는, 광 선택 투과 필터의 형상에 따라 적절히 선택할 수 있고, 통상적으로는 필름상이다.
상기 서술한 (1) ~ (6) 의 재료를 기재로서 사용하는 경우, 통상적으로 사용되는 방법에 의해 필름을 얻을 수 있다. 예를 들어 (1) ~ (5) 의 수지 재료는, 용제 캐스트법, 용융 성형법 등에 의해 성막할 수 있다. (6) 에 대해서는, 주형 (注型), 도포하거나 함으로써 얻을 수 있다.
상기 기재로는, 상기 서술한 재료이면 모두 바람직하게 사용할 수 있으나, 광 선택 투과 필터를 200㎛ 미만, 보다 바람직하게는 100㎛ 이하로 박막화할 필요가 있는 카메라 모듈 등의 용도에 있어서는, 무기 재료를 사용하는 경우에는, 유기 재료 및/또는 유기?무기 복합 재료와 함께 사용하는 형태가 바람직하다. 카메라 모듈 등의 광학 용도에 광 선택 투과 필터를 사용하는 경우에는, 광 선택 투과 필터가 충분히 얇아 광 선택 투과성이 우수할 뿐만 아니라, 강도나 유연성이 우수한 것이 요구된다. 광 선택 투과 필터를 구성하는 기재도 동일하게, 강도나 유연성이 우수할 필요가 있다. 무기 재료, 예를 들어 유리를 단독으로 기재로서 사용한 광 선택 투과 필터는, 광학 용도로는 강도나 유연성이 충분하지 않은 경우가 있다. 따라서, 광 선택 투과 필터를 박형화하여, 광 초점 거리를 충분히 짧 게 함과 함께, 강도나 유연성을 우수하게 하기 위해 무기 재료를 기재에 사용하는 경우에는, 무기 재료를 그 외의 재료와 함께 사용하는 형태가 바람직하다. 무기 재료를 그 외의 재료와 함께 사용함으로써, 반송 중에 파손되거나, 성형시나 기기에 도입할 때, 다층화나 기능성을 부여하기 위한 후공정 중에 균열 등이 발생하지 않아, 작업성이 우수한 기재로 할 수 있다. 예를 들어 유리를 150㎛ 이하까지 박막화한 것과 유기 재료를 함께 사용함으로써, 유리 단독의 경우에 비해 강도, 유연성, 작업성이 충분히 우수해져, 광학 용도에 바람직하게 사용할 수 있는 광 선택 투과 필터로 할 수 있다.
[밀착성이 우수한 기재]
상기 기재로는, 인접하는 층 (예를 들어 광 선택 투과층) 과의 밀착성이 우수한 관점에서는, 상기 (1) ~ (6) 중에서도 (1) 불소화 방향족 폴리머, (2) 다환 방향족 폴리머, (3) 폴리이미드 수지 및 (5) 에폭시 수지에서 선택되는 적어도 1 종을 포함하는 것이 바람직하다. 구체적으로는, FPEK (불소화 방향족 폴리머), PEN (다환 방향족 폴리머), 폴리이미드 (폴리이미드 수지), 에폭시 수지 (에폭시 수지) 가 바람직하다. 보다 바람직하게는 PEN 이다.
상기 기재로서 상기 서술한 바와 같은 수지 필름을 사용하면, 기능성 재료층으로서, 예를 들어 무기층을 증착하여 형성하는 경우, 증착층과 기재의 밀착성이 우수한 증착 필름으로 할 수 있다. 이와 같이, 기능성 재료층과 기재를 갖는 광 선택 투과 필터로서, 그 기재는, 불소화 방향족 폴리머, 다환 방향족 폴리머, 폴리이미드 수지 및 에폭시 수지에서 선택되는 적어도 1 종을 포함하는 것인 광 선 택 투과 필터도 또한 본 발명의 바람직한 형태의 하나이다. 또한 기능성 재료층은, 후술하는 것에서 적절히 선택하여 사용할 수 있다.
상기 광 선택 투과 필터의 특히 바람직한 형태로는, 광 선택 투과층과 기재 (수지 필름) 로 이루어지는 적층 필름으로서, 그 수지 필름은, 에폭시 수지, FPEK, 폴리이미드 및 PEN 에서 선택되는 적어도 1 종을 포함하는 것이다. 이에 의하면, 광 선택 투과층과 수지 필름의 밀착성이 우수한 광 선택 투과 필터로 할 수 있다. 또한, 수지 필름으로는, PEN 을 사용하는 것이 보다 바람직하고, 이로써 광 선택 투과층과의 밀착성을 보다 향상시킬 수 있다. 광 선택 투과층을 구성하는 재료로는, 유전체 다층막을 사용하는 것이 바람직하고, 실리카나 티타니아 등을 사용하는 것이 보다 바람직하다. 또한, 밀착성의 관점에서는, 광 선택 투과층으로서 실리카나 티타니아를 사용하고, 또한 수지 필름으로서 PEN 를 사용하는 것이 더욱 바람직하다. 상기 광 선택 투과층의 두께는 150㎚ 이상인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 1.5㎛ 이상이다.
상기 기재는, 내열성을 갖는 것이 바람직하다. 기재의 내열 온도로는 10% 분해 온도가 200℃ 이상인 것이 바람직하고, 250℃ 이상이 보다 바람직하고, 300℃ 이상이 더욱 바람직하고, 350℃ 이상이 가장 바람직하다. 또한 유리 전이 온도 (Tg) 는, 80℃ 이상인 것이 바람직하고, 150℃ 이상이 보다 바람직하고, 200℃ 이상이 더욱 바람직하고, 250℃ 이상이 가장 바람직하다.
상기 내열성의 수지 필름으로는, 기재 전체적으로 상기 내열성을 갖는 것이면 되고, 기재의 구조나 구성하는 재료는 특별히 한정되지 않는다. 기재의 구 조로는, 상기 서술한 단층 구조 및 다층 구조 모두 바람직하게 사용할 수 있다. 또한, 기재를 구성하는 재료는, 상기 서술한 것 중에서 적절히 선택하여 사용하는 것이 바람직하다. 또한, 내열성의 수지 필름에 포함되는 그 유기 재료는 내열성을 갖는 것이 바람직하다.
[기재의 가열 처리]
상기 기재로는, 가공성, 성형성, 유연성, 경제성, 강도 (잘 균열되지 않음) 등의 관점에서 유기 재료로 이루어지는 것이 바람직하다. 구체적으로는, 상기 (1) ~ (6) 중에서 (1) ~ (5) 등의 수지 재료로 구성되는 수지 필름인 것이 바람직하다. 수지 필름을 사용하면, 유리 등의 무기 재료에는 불가능한 복잡한 가공을 저렴하게 실시할 수 있다.
[내열성이 우수한 기재]
상기 기재는, 가열 처리를 실시한 수지 필름인 것이 바람직하다. 즉, 상기 광 선택 투과 필터는, 가열 처리를 실시한 수지 필름을 포함하는 것이 바람직하다. 가열 처리한 수지 필름은, 우수한 내열성을 갖고, 열에 의한 변형이 잘 일어나지 않는 광 선택 투과 필터를 얻을 수 있다. 가열 처리란, 열 프레스, 열 롤, 연신 처리 등을 실시하는 것이다. 광 선택 투과 필터는 다양한 용도에 사용하는 경우에 가열되는 경우가 있고, 예를 들어 렌즈 유닛 등의 광학 용도에 있어서는, 통상적으로 납땜에 의해 장착 (실장) 된다. 가열 처리한 수지 필름을 기재로서 사용하면, 장착될 때의 열 변형이 충분히 억제되어, 컬되는 경우가 없어 바람직하다. 바꾸어 말하면, 이와 같은 광 선택 투과 필터는, 가열 처리한 수지 필름에 기능성 재료층을 형성함으로써 열 변형의 문제를 해소할 수 있다. 또한 가열 처리에 의해, 수지 필름의 기계적 강도 향상, 내열성 향상, 밀착성 향상 등의 효과가 있다.
가열 처리 조건으로는, 처리 온도가 Tg 부근 이상인 것이 바람직하다. 보다 바람직하게는 Tg 이상이다. 더욱 바람직하게는 Tg 부근 ~ (Tg 부근 + 150℃) 사이이다. 특히 바람직하게는 Tg ~ (Tg + 150℃) 사이이다. 또한 「Tg 부근」이란, 유리 전이 온도에 대해 15℃ 이내의 범위에 있는 온도이다. 이와 같이, 광을 선택적으로 투과하는 광 선택 투과 필터로서, 그 광 선택 투과 필터는, 가열 처리한 기재에 기능성 재료층을 형성한 광 선택 투과 필터도 또한 본 발명의 바람직한 형태의 하나이다.
상기 가열 처리한 수지 필름이 기재인 광 선택 투과 필터에 있어서는, 광 선택 투과층을 기재의 적어도 일방에 형성하는 것이 바람직하다. 상기 광 선택 투과층은, 후술하는 것 중에서 용도, 투과율을 저감시키는 파장에 따라 적절히 선택할 수 있다. 예를 들어 적외선 및/또는 자외선을 저감시키는 경우에는, 무기 재료로 구성되는 것이 바람직하다.
상기 광 선택 투과층이 무기 재료로 구성되는 무기층인 경우, 무기층은 기상법에 의해 형성되는 것이 바람직하다. 상기 기상법으로는, 진공 증착법, 스퍼터링법 등이 바람직하다. 그 중에서도 진공 증착법이 보다 바람직하다. 상기 무기층은 다층막인 것이 바람직하다. 이와 같이, 상기 광 선택 투과층이 무기 재료로 구성되는 경우, 다층 증착막인 것이 바람직하다. 또한, 결정성막이 비정성막보다 바람직하다. 광 선택 투과층으로서 보다 바람직한 형태로는, 결정성의 무기층으로 구성되는 다층 증착막이다.
상기 광 선택 투과 필터의 특히 바람직한 형태로는, 수지 필름을 필수로 하는 기재의 적어도 편면에 광 선택 투과층이 형성된 적층 필름으로서, 그 기재는, 광 선택 투과층을 형성하기 전에 가열 처리되어 형성된 것이다. 이에 의하면, 기재의 내열성을 향상시킬 수 있어, 광 선택 투과층 형성 후의 수지 필름이 열 변형 (컬) 되는 것을 억제할 수 있다. 또한, 가열 처리에 의해 수지 필름의 기계적 강도 향상, 내열성 향상, 밀착성 향상 등의 효과가 있다. 상기 광 선택 투과 필터를 렌즈 유닛에 사용하는 경우에는, 내리플로우성 수지 필름을 사용하는 것이 보다 바람직하다. 즉, 상기 광 선택 투과 필터는, 가열 처리를 실시한 내리플로우성 기능 필름을 포함하는 것이 바람직하다. 이에 의하면, 보다 내열성을 높일 수 있다. 내리플로우성 수지 필름으로는, 상기 서술한 것이 바람직하다.
상기 광 선택 투과 필터는, 상기 조건으로 가열 처리한 기재에, 기상법에 의해 기능성 재료층을 형성하여 얻는 것이 바람직하다. 즉, 가열 처리한 기재에 기능성 재료층을 형성하는 것인 광 선택 투과 필터의 제조 방법으로서, 그 기재는 Tg 부근 이상에서 가열 처리된 것이고, 그 기능성 재료층은, 기상법에 의해 형성되는 광 선택 투과 필터의 제조 방법도 또한 본 발명의 바람직한 형태의 하나이다.
상기 수지 필름으로 이루어지는 기재의 적어도 편면에 기능성 재료층을 형성하여 이루어지는 광 선택 투과 필터의 제조 방법은, 수지 필름으로 이루어지는 기재에 기능성 재료층을 형성하는 공정 전에, 그 수지 필름을 가열 처리하는 공정을 포함하는 것이 바람직하다. 또한, 상기 광 선택 투과 필터의 제조 방법은, 수지 필름을 Tg 부근 이상에서 가열 처리한 후, 기능성 재료층을 기상법에 의해 형성하는 공정을 포함하는 것이 바람직하다. 가열 처리의 온도, 기상법으로는 상기 서술한 바와 같다. 또한, 광 선택 투과 필터의 광 선택 투과성을 향상시키는 관점에서는, 상기 기능성 재료층이 광 선택 투과층인 것이 바람직하다.
[기재에 대한 기능성 재료층의 형성 방법]
상기 기재에 대한 기능성 재료층의 형성 방법으로는, 기재 상에 기능성 재료층이 밀착되고, 광 선택 투과 필터로서 사용할 수 있는 한 특별히 한정되지 않는다. 예를 들어 기재 상에 광 선택 투과층을 형성하는 경우, 기재 필름을 증착 장치 등의 안에 설치하고, 그 기재 위에 (편면 또는 양면) 광 선택 투과층을 증착에 의해 형성하여 밀착시킨다. 그 후, 기재 및 광 선택 투과층으로 이루어지는 부분 (기재 상에 광 선택 투과층이 형성된 부분) 을 적절히 필요한 사이즈로 잘라내어, 광 선택 투과 필터로 한다. 경제성의 관점에서는, 기재 상의 광 선택 투과층의 면적이 클 (기재와 광 선택 투과층의 면적이 가까울) 수록, 다수 개의 광 선택 투과 필터를 잘라낼 수 있기 때문에 바람직하다. 광 선택 투과층의 광 선택 투과성의 균일성을 높이는 관점에서는, 기재 상의 광 선택 투과층의 면적이 작을수록, 광 선택 투과층의 막두께나 평활성에 불균일이 발생하지 않기 때문에 바람직하다. 기재의 사이즈와, 그 위에 형성하는 광 선택 투과층의 면적이나 형상은, 상기 관점에서 적절히 설정하는 것이 바람직하다.
광 선택 투과 필터를 잘라내는 방법은, 레이저 커트, 펀칭법, 다이싱 커트 등을 사용할 수 있다. 양산의 관점에서는, 펀칭법이 보다 바람직하다.
기재가 유기 재료인 경우, 어떠한 잘라내는 방법을 이용해도 기재의 결손, 균열 등이 발생하지 않기 때문에 바람직하다. 또한, 기재가 무기 재료로 이루어지는 경우에는 잘라내기 곤란한 원형, 다각형 등의 형상에도 대응할 수 있다. 상기 서술한 점에서, 유기 재료로 이루어지는 기재에 광 선택 투과층을 증착시키고, 펀칭법에 의해 광 선택 투과 필터를 얻는 것이 가장 바람직하다. 즉, 원하는 파장의 광을 선택적으로 저감시키는 광 선택 투과 필터를 제조하는 방법으로서, 그 제조 방법은, 유기 재료로 이루어지는 기재에 광 선택 투과층을 증착에 의해 형성하는 공정과, 증착을 실시한 기재를 펀칭법에 의해 잘라내는 공정을 포함하는 광 선택 투과 필터의 제조 방법도 또한 본 발명의 바람직한 형태의 하나이다.
[기능성 재료층의 형성 방법]
상기 광 선택 투과 필터는 기능성 재료 적층시에, 기능성 재료 적층 부위 주위에 기능성 재료의 비적층 부위를 형성하고, 기재에 기능성 재료를 적층시킨 구조를 갖는 것이 바람직하다. 즉, 광 선택 투과 필터는 기재에 기능성 재료층 적층시에, 기능성 재료층 적층 부위 (기능성 재료층 형성부라고도 한다) 주위에 기능성 재료층이 적층되지 않은 가장자리 (기능성 재료층 비형성부라고도 한다) 를 갖는 것이 바람직하다. 이와 같이, 기재와 기능성 재료층을 필수로 하는 광 선택 투과 필터로서, 그 필터는 기능성 재료 적층시에, 기능성 재료층 적층 부위 주위에 기능성 재료층이 적층되지 않은 가장자리를 갖는 광 선택 투과 필터도 또한 본 발명의 바람직한 형태의 하나이다. 예를 들어 기재의 단부까지 기능성 재료를 적 층하여 가장자리를 형성하지 않는 경우, 기재의 단부에 적층된 기능성 재료가 적층시 또는 적층 후에 박리가 발생할 우려가 있다. 또한, 기재에 고정을 위한 구멍 등을 제조하는 경우에도, 구멍 주위에서 박리가 발생할 우려가 있다. 이는, 기재의 단부나 구멍 주위 등, 기재의 상면 (평활한 표면) 이외의 측면 등에 기능성 재료가 적층됨으로써 밀착성이 저하되어, 박리의 기점이 될 가능성이 있다. 기재의 단부 또는 구멍 주위를 따라 기능성 재료층 비형성부를 형성함으로써, 기능성 재료층의 박리를 억제할 수 있다.
상기 광 선택 투과 필터의 특히 바람직한 형태로는, 기재의 적어도 편면에 광 선택 투과층이 형성된 적층 필름이고, 또한 광 선택 투과층의 적층시에, 기재의 표면에 광 선택 투과층의 비형성부 (가장자리) 를 갖고 이루어지는 것이다. 즉, 그 필터는 광 선택 투과 적층시에, 광 선택 투과층 적층 부위 주위에 광 선택 투과층이 적층되지 않은 가장자리가 형성되어 있는 것이 바람직하다.
기능성 재료층이 적층되지 않은 가장자리 (기능성 재료층 비형성부라고도 한다) 를 형성하기 위해서는, 스크린, 증착용 테이프 등의 기능성 재료층의 부착을 방지하는 것을 사용하는 것이 바람직하다. 즉, 기능성 재료층 적층 부위 주위를 스크린, 증착용 테이프 등으로 실드한 후에 기능성 재료를 적층하는 것이 바람직하다. 이와 같이, 기재와 기능성 재료층 (예를 들어 광 선택 투과층 등) 을 필수로 하는 광 선택 투과 필터의 제조 방법으로서, 그 제조 방법은, 스크린 또는 증착용 테이프를 사용하여 기능성 재료층 비형성부를 형성하는 광 선택 투과 필터의 제조 방법도 또한 본 발명의 바람직한 형태의 하나이다. 기능성 재료층의 재료나 형성 방법 등은 후술하는 것을 바람직하게 사용할 수 있다. 형성 방법으로는, 그 중에서도 진공 증착법, 스퍼터링법이 바람직하다.
상기 광 선택 투과 필터는, 기재의 양면이 기능성 재료에 의해 적층된 구조를 갖는 것이 바람직하다. 광 선택 투과 필터의 양면을 기능성 재료로 적층시킨 기능성 재료층을 형성함으로써, 보다 충실한 기능을 갖는 광 선택 투과 필터로 할 수 있다. 이와 같이, 필터의 양면에 기능을 갖는 광 선택 투과 필터도 또한 본 발명의 바람직한 형태의 하나이다. 또한, 증착에 의해 기능성 재료를 적층시키는 경우에는, 양면에 재료를 증착시키게 되기 때문에 증착시 및/또는 실장시의 컬을 억제할 수 있어, 다양한 용도에 따라 바람직한 광 선택 투과 필터로 할 수 있다.
상기 기능성 재료층으로는, 광 선택 투과 필터에 부여하는 기능에 따라 적절히 선택할 수 있고, 광 선택 투과층, 강인성을 갖는 층, 광 선택 투과 필터에 가해지는 응력 등을 흡수하는 버퍼층 (중간층, 완화층), 보강층, 친수층, 발수층, 반사 방지층, 위상차층, 굴절률 조절층, 점착층, 도전층, 절연층, 광학 보상층 등에서 적절히 선택할 수 있다. 또한 광 선택 투과층에 추가하여, 추가로 기능성 재료층을 형성하는 경우에는, 기재와 광 선택 투과층의 중간의 열 팽창률을 갖는 층을 추가로 적층해도 된다.
상기 광 선택 투과 필터에 있어서, 기재의 양면에는, 각각 상이한 기능성 재료를 적층시켜도 되고, 동일한 기능성 재료를 적층시켜도 된다. 상기 중에서도 바람직하게는, (1) 양면이 광 선택 투과층인 형태, (2) 편측이 광 선택 투과층이고 다른 일방이 반사 방지층인 형태, (3) 편측이 광 선택 투과층이고 다른 일방이 반사 방지층/광 선택 투과층인 형태이다. 이들 중에서도, (1) 의 형태가 바람직하다. 또한 상기 기능성 재료층은, 각각의 기능을 가장 발휘할 수 있는 형태로 적층되는 것이 바람직하다. 본 발명에 있어서는, 광 선택 투과층을 적절히 선택함으로써 원하는 파장의 투과율을 저감시킬 수 있다. 예를 들어 적외광을 저감시키는 경우, 상기 (1) ~ (3) 의 형태 중에서도 광 선택 투과층이 적외 커트층으로 된다.
[내열성이 우수한 형태]
상기 광 선택 투과 필터는, 내리플로우성 기능 필름 (예를 들어 내리플로우성 수지 필름) 의 양면에 기능성 재료층을 적층하여 이루어지는 광 선택 투과 필터인 것이 바람직하다. 기재를 내리플로우성 기능 필름으로 하고, 기재의 양 표면에 기능성 재료층을 적층시킨 광 선택 투과 필터로 함으로써, 보다 내열성을 향상시킬 수 있다. 또한 기능성 재료층이 광 선택 투과층인 경우, 그 광 선택 투과층은, 광의 투과율을 선택적으로 저감시키는 것이면 되고, 단층이어도 되고, 다층막이어도 되며 특별히 한정되지 않는다.
상기 기능성 재료층의 형성 온도는 120℃ 미만인 것이 바람직하다. 보다 바람직하게는 100℃ 이하이고, 더욱 바람직하게는 90℃ 이하이다. 이에 의하면, 기재 (내리플로우성 기능 필름) 에 대한 데미지를 줄일 수 있다. 기재가 되는 내리플로우성 기능 필름으로는, 불소화 방향족 폴리머, 다환 방향족 폴리머, 폴리이미드 수지, 함불소 고분자 화합물 및 에폭시 수지를 사용하는 것이 바람직하 다. 이에 의하면, 보다 높은 내열성을 갖는 광 선택 투과 필터로 할 수 있다. 또한, 상기 내리플로우성 기능 필름의 양면에 기능성 재료층을 적층하여 이루어지는 광 선택 투과 필터의 제조 방법은, 기능성 재료층을 120℃ 미만의 온도에서 형성하는 공정을 포함하는 것이 바람직하다. 즉, 상기 광 선택 투과 필터는, 120℃ 미만에서 기능성 재료를 기재에 적층시킨 구조를 갖는 광 선택 투과 필터인 것이 바람직하다. 보다 바람직하게는 100℃ 이하의 온도이고, 더욱 바람직하게는 90℃ 이하의 온도이다.
[광 선택 투과 필터의 바람직한 형태]
본 발명의 광 선택 투과 필터는, 상기 서술한 구성인 것이 바람직하고, 선택적으로 투과율을 저감시키는 파장으로는, 용도에 따라 적절히 선택할 수 있다. 예를 들어 적외선의 투과율을 선택적으로 저감시키는 형태, 자외선의 투과율을 선택적으로 저감시키는 형태, 적외선 및 자외선의 양방의 투과율을 선택적으로 저감시키는 형태가 바람직하다. 구체적으로는, 적외 커트 필터, 자외 커트 필터, 자외선?적외선 커트 필터이다.
상기 적외 커트 필터 (적외선 커트 필터, IR 커트 필터라고도 한다) 는, 흡수 또는 반사에 의해 적외선을 선택적으로 저감시키는 (차단하는) 기능을 갖는 필터이다. 적외 커트 필터는, 적외선 영역인 780㎚ ~ 10㎛ 의 파장을 갖는 광 중, 어떠한 파장 (범위) 의 광을 선택적으로 저감시키는 기능을 갖는 필터이면 된다. 선택적으로 저감시키는 파장의 범위로는, 780㎚ ~ 2.5㎛, 800㎚ ~ 1㎛, 또는 1 ~ 1.5㎛ 인 것이 바람직하다. 이들 범위의 파장 중 적어도 하나를 선 택적으로 저감시키는 필터가 본 발명의 적외 커트 필터에 포함된다. 선택적으로 저감시키는 파장의 범위로는, 근적외선 영역인 780㎚ ~ 2.5㎛ 인 것이 보다 바람직하다.
상기 선택적으로 저감시키는 파장의 투과율, 그 이외의 파장의 투과율로는, 상기 서술한 것과 동일한 것이 바람직하다. 즉, 적외 커트 필터는, 780 ~ 1000㎚ 의 적외선 투과율을 선택적으로 5% 이하로 저감시키는 것이 바람직하다. 그 외의 파장역의 투과율은 75% 이상인 것이 바람직하지만, 필터의 용도에 따라 특정한 파장역의 투과율만이 높은 것이어도 된다. 예를 들어 상기 적외 커트 필터를 카메라 모듈로서 사용하는 경우에는, 적외광의 투과율이 5% 이하이고, 가시광 (380 ~ 780㎚) 의 투과율이 90% 이상인 것이 바람직하다. 또한, 가시광 중에서도 400 ~ 600㎚ 의 파장역의 광 투과율이 90% 이상인 것이 보다 바람직하다. 보다 바람직하게는 가시광 중에서도 350 ~ 700㎚ 의 파장역의 투과율이 90% 이상이다. 또한, 본 발명의 적외 커트 필터에 있어서는, 그 외 (적외선 영역 이외) 의 파장의 투과율로는, 보다 바람직하게는 85% 이상이고, 더욱 바람직하게는 90% 이상이다. 또한, 광 선택 투과 필터가 적외 커트층을 갖는 경우에는, 적외 커트층이 선택적으로 저감시키는 파장의 투과율, 그 이외의 파장의 투과율은, 상기 서술한 적외 커트 필터와 동일한 것이 바람직하다. 또한, 유전체 다층막으로 이루어지는 적외 커트층을 갖는 적외 커트 필터는, 본 발명의 바람직한 실시형태의 하나이다.
상기 자외 커트 필터는, 자외선을 차단하는 기능을 갖는 필터이다. 선택 적으로 저감시키는 파장의 범위로는, 350㎚ 이하인 것이 바람직하다. 보다 바람직하게는 380㎚ 이하이다.
상기 선택적으로 저감시키는 파장의 투과율, 그 이외의 파장의 투과율로는, 상기 서술한 것과 동일한 것이 바람직하다. 구체적으로는, 350㎚ 이하인 자외선의 투과율이 5% 이하인 것이 바람직하다. 보다 바람직하게는 파장이 380㎚ 이하인 자외선 투과율이 5% 이하이다.
상기 자외선?적외선 커트 필터는, 자외선 및 적외선의 양방을 차단하는 기능을 갖는 필터이다. 선택적으로 저감시키는 파장의 범위, 그 파장의 투과율, 그 이외의 파장의 투과율로는, 상기 서술한 것과 동일한 것이 바람직하다.
상기 자외선?적외선 커트 필터는, 적외선, 자외선 이외의 광의 투과율은 높을수록 바람직하다. 구체적으로는, 가시광 (380㎚ ~ 780㎚) 투과율이 70% 이상인 것이 바람직하다. 또한, 자외선?적외선 커트 필터를 투과한 광에 착색시키지 않는 (특정한 가시광을 선택적으로 흡수하지 않는) 관점에서, 가시광의 각 파장역에 있어서의 투과율이 거의 일정한 것이 바람직하다. 특히, 파장 400 ~ 600㎚ 에 있어서의 각 파장에서의 광 투과율이 85% 이상인 것이 바람직하다. 보다 바람직하게는 90% 이상이다. 자외선?적외선 커트 필터의 적외선을 차단하는 기능으로는, 반사 또는 흡수에 의해 적외선을 차단하는 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 적외선을 주로 반사하는 것이다. 또한, 적외선 중, 적어도 800 ~ 1000㎚ 의 파장의 광을 차단하는 것이 더욱 바람직하다.
상기 자외선?적외선 커트 필터는, 촬상 렌즈용에 있어서의 광 노이즈를 차 단하기 위한 필터로서 특히 바람직하게 사용할 수 있다. 촬상 렌즈용 등에 있어서의 광 노이즈 차단을 목적으로 하는 광 선택 투과 필터로는, 가시광 영역의 400 ~ 600㎚ 에 있어서의 각 파장에서의 광 투과율이 85% 이상인 것이 바람직하다. 보다 바람직하게는 90% 이상이다. 또한, 자외선 영역의 350㎚ 이하의 자외선 투과율이 5% 미만인 것이 바람직하다. 특히 380㎚ 이하의 자외선 투과율이 5% 미만인 것이 바람직하다. 적외선 영역에서는, 800㎚ ~ 1㎛ 의 파장의 광을 차단하는 것이 바람직하다. 구체적으로는, 800㎚ ~ 1㎛ 에 있어서의 투과율이 5% 이하인 것이 바람직하다. 보다 바람직하게는 800㎚ ~ 1.5㎛ 에 있어서의 투과율이 5% 이하이고, 더욱 바람직하게는 800㎚ ~ 2.5㎛ 에 있어서의 투과율이 5% 이하이다.
[렌즈 유닛]
본 발명은 또한, 상기 광 선택 투과 필터와 렌즈를 구비하는 렌즈 유닛이기도 하다. 상기 서술한 광 선택 투과 필터를 사용함으로써 광로 길이가 짧아지고, 렌즈 유닛을 작게, 유닛의 두께를 얇게 할 수 있어, 카메라 모듈 등의 다양한 용도에 있어서 바람직하게 사용할 수 있다. 렌즈 유닛의 길이로는, 광 선택 투과 필터가 없는 경우를 100 으로 하면, 120 이하인 것이 바람직하다. 보다 바람직하게는 110 이하이고, 더욱 바람직하게는 105 이하이다.
상기 렌즈 유닛에 있어서, 렌즈는 내리플로우성을 갖는 것 (리플로우 렌즈) 인 것이 바람직하다. 또한, 광 선택 투과 필터는 상기 서술한 어느 것이어도 되는데, 내리플로우성을 갖는 것이 바람직하다. 이와 같이, 렌즈 유닛을 구성 하는 광 선택 투과 필터 및 렌즈가 내리플로우성을 갖는 형태는, 본 발명의 바람직한 형태의 하나이다. 광 선택 투과 필터 및 렌즈의 양방이 충분한 내열성을 가짐으로써 자동 실장화가 가능해져, 실장 비용이 충분히 저감되어, 카메라 모듈 등의 광학 용도에 바람직하게 사용할 수 있다.
상기 렌즈는, 아베수가 45 이상인 것이 바람직하다. 아베수를 45 이상으로 함으로써 광의 분산이 작아지고, 해상도가 높아져, 광학 특성이 우수한 것으로 할 수 있다. 45 미만이면, 예를 들어 번짐이 보일 우려가 있고, 충분한 광학 특성을 발휘하지 않아, 렌즈 유닛에 바람직한 재료로는 되지 않을 우려가 있다. 상기 아베수로서, 보다 바람직하게는 50 이상이고, 상기 렌즈 유닛은, 아베수가 50 이상인 렌즈를 하나 이상 갖는 것이 바람직하다. 상기 아베수로서, 더욱 바람직하게는 55 이상이고, 특히 바람직하게는 58 이상이고, 가장 바람직하게는 60 이상이다.
상기 렌즈 유닛에 있어서, 렌즈는 1 장이어도 되고, 2 장 이상이어도 된다. 1 장인 경우, 렌즈의 아베수로는 45 이상인 것이 바람직하다. 2 장 이상인 경우, 적어도 1 장의 렌즈의 아베수가 45 이상이면 되고, 그 외의 렌즈는 아베수 45 미만이어도 된다. 아베수가 45 이상인 렌즈와 아베수가 45 미만인 렌즈를 조합하는 경우에 있어서, 아베수가 50 이상인 렌즈와 아베수가 40 이하인 렌즈를 조합하는 형태가 보다 바람직하다. 아베수가 50 이상인 렌즈와 아베수가 40 이하인 렌즈를 조합함으로써 해상도가 향상되어, 렌즈 유닛에 요구되는 특성을 만족한다는 이점이 있다.
상기 렌즈는, 두께가 1㎜ 미만인 것이 바람직하다. 렌즈의 두께 (이미지를 비추는 영역의 최대 두께) 를 1㎜ 미만으로 함으로써, 두께가 200㎛ 미만인 광 선택 투과 필터를 사용함과 더불어, 광로 길이를 짧게 할 수 있어, 렌즈 유닛을 보다 작게 할 수 있다. 렌즈의 두께로서 보다 바람직하게는 800㎛ 미만이고, 더욱 바람직하게는 500㎛ 미만이다. 또한, 광 선택 투과 필터 두께가 100㎛ 이하인 광 선택 투과 필터를 사용하는 것이 보다 바람직하다.
상기 렌즈를 구성하는 재료로는, 내열 재질이고, 내리플로우성을 갖는 것이 바람직하다. 구체적으로는 유기 재료, 무기 재료, 유기?무기 복합 재료 중 어느 것이어도 되고, 이들은 1 종 또는 2 종 이상을 사용해도 된다. 유기 재료로는 유기 수지가 바람직하고, 열 경화성 수지 조성물이 보다 바람직하다. 무기 재료로는, 유리 등이 바람직하다. 유기?무기 복합 재료로는, 유기 무기 복합 수지 조성물이 바람직하다. 이들 중에서도 보다 바람직하게는 유기 무기 복합 수지 조성물이다.
상기 유기 무기 복합 수지 조성물로는, 유기 수지와 무기 미립자 또는 메탈록산 폴리머를 함유하는 것이 바람직하다. 유기 수지로는, 아베수가 45 이상인 형태, 열 경화성 수지인 형태, 지환식 에폭시 화합물을 필수로서 포함하는 형태, 분자량이 700 이상인 형태가 바람직하다. 무기 미립자로는, 금속 산화 미립자인 형태, 습식법에 의해 얻어진 형태, 평균 입경이 400㎚ 이하인 형태, 용액 중에 분산시켰을 때의 25℃ 에 있어서의 pH 가 3.4 ~ 11 인 형태가 바람직하다. 유기 무기 복합 수지 조성물로는, 불포화 결합이 10 질량% 이하인 형태, 가요성 성분 을 함유하는 형태가 바람직하다. 메탈록산 폴리머로는, 바람직하게는 오르가노실록산 폴리머가 바람직하다. 오르가노실록산 폴리머로는, 예를 들어 바구니상 구조 또는 러더상 구조 등의 폴리실세스퀴옥산 ; 디페닐실록산 단위, 디알킬실록산 단위, 알킬페닐실록산 단위 등의 반복의 기본 단위로 하는 사슬형 폴리실록산 등을 들 수 있다.
상기 렌즈 유닛으로는, 상기 광 선택 투과 필터와 2 장 이상의 렌즈를 구비하고, 그 렌즈는, 두께가 1㎜ 미만인 내리플로우성 렌즈이고, 아베수 50 이상의 렌즈를 하나 이상 갖는 것이 바람직하다. 또한, 상기 렌즈 유닛의 두께로는, 50㎜ 이하인 것이 바람직하다. 이와 같은 두께로 함으로써, 카메라 모듈 등의 다양한 광학 부재에 바람직하게 사용할 수 있다. 렌즈 유닛의 두께로서 보다 바람직하게는 30㎜ 이하이고, 더욱 바람직하게는 10㎜ 이하이다.
상기 렌즈 유닛의 소형화의 관점에서는, 시모스 센서와 렌즈의 거리도 중요하다. 시모스 센서와 렌즈의 거리란, 렌즈의 가장 외측의 표면과 시모스 센서의 거리로서, 광 선택 투과 필터가 시모스 센서측에 장착되어 있는 경우에는, 그 광 선택 투과 필터와 시모스 센서의 거리가 된다.
상기 렌즈 유닛에 있어서는, 예를 들어 도 1 과 같이 광 선택 투과 필터가 시모스 센서측에 배치되는 형태인 것이 바람직한데, 광 선택 투과 필터는 렌즈 사이에 배치되어 있어도 된다. 또한, 원하는 파장의 광을 충분히 차단하는 면에서는, 렌즈의 상부와 하부의 양방에 배치되는 형태, 즉, 광의 진행 방향을 따라 광 선택 투과 필터, 1 장 또는 2 장 이상의 렌즈, 광 선택 투과 필터, 시모스 센서의 순서로 배치되는 형태도 바람직하다.
상기 렌즈 유닛에 있어서는, 본 발명의 작용 효과를 발휘하는 한 특별히 한정되지 않고, 상기 이외의 구성을 구비하고 있어도 된다.
[기재의 재료]
이하, 본 발명의 광 선택 투과 필터의 기재로서 바람직하게 사용할 수 있는 (1) 불소화 방향족 폴리머, (2) 다환 방향족 폴리머, (3) 폴리이미드 수지, (4) 함불소 고분자 화합물, (5) 에폭시 수지 및 (6) 유리 필름에 대해 설명한다. 이들은 단독으로 사용해도 되고, 적층시켜도 된다. 또한, 투명성을 유지하도록 혼합체로서 사용해도 된다. 이 경우, 액상으로 하여 혼합해도 된다.
(1) 불소화 방향족 폴리머
상기 불소화 방향족 폴리머로는, 적어도 하나 이상의 불소기를 갖는 방향족고리와, 에테르 결합, 케톤 결합, 술폰 결합, 아미드 결합, 이미드 결합, 에스테르 결합의 군에서 선택된 적어도 하나의 결합을 포함하는 반복 단위에 의해 구성된 중합체 등을 들 수 있고, 구체적으로는, 예를 들어 불소 원자를 갖는 폴리이미드, 폴리에테르, 폴리에테르이미드, 폴리에테르케톤, 폴리에테르술폰, 폴리아미드에테르, 폴리아미드, 폴리에테르니트릴, 폴리에스테르 등을 들 수 있다.
본 발명의 조성물은, 이들 불소화 방향족 폴리머의 1 종을 함유하는 것이어도 되고, 2 종 이상을 함유하는 것이어도 된다.
본 발명의 불소화 방향족 폴리머로는, 상기한 것 중에서도 적어도 하나 이상의 불소기를 갖는 방향족고리와, 에테르 결합을 포함하는 반복 단위를 필수 부위로 서 갖는 중합체인 것이 바람직하고, 하기 일반식 (1-1) 또는 (1-2) 로 나타내는 반복 단위를 포함하는 불소 원자를 갖는 폴리아릴에테르인 것이 보다 바람직하다. 또한, 일반식 (1-1) 또는 (1-2) 로 나타내는 반복 단위는, 동일하거나 상이해도 되고, 블록상, 랜덤상 등의 어느 형태이어도 된다.
[화학식 5]
Figure 112009033970926-pct00005
상기 일반식 (1-1) 중, R1 은 탄소수 1 ~ 150 의 방향족고리를 갖는 2 가의 유기사슬을 나타낸다. 또한, Z 는 2 가의 사슬 또는 직접 결합을 나타낸다. x 및 y 는 0 이상의 정수이고, x + y = 1 ~ 8 을 만족하고, 동일하거나 상이하게 방향족고리에 결합되어 있는 불소 원자의 수를 나타낸다. n1 은, 중합도를 나타내고, 2 ~ 5000 의 범위 내가 바람직하고, 5 ~ 500 의 범위 내가 더욱 바람직하다.
상기 일반식 (1-2) 중, R2 는, 치환기를 갖고 있어도 되는 탄소수 1 ~ 12 의 알킬기, 탄소수 1 ~ 12 의 알콕시기, 탄소수 1 ~ 12 의 알킬아미노기, 탄소수 1 ~ 12 의 알킬티오기, 탄소수 6 ~ 20 의 아릴기, 탄소수 6 ~ 20 의 아릴옥시기, 탄소수 6 ~ 20 의 아릴아미노기 또는 탄소수 6 ~ 20 의 아릴티오기를 나타낸다. R3 은, 탄소수 1 ~ 150 의 방향족고리를 갖는 2 가의 유기사슬을 나타낸다. z 는, 방향족고리에 결합되어 있는 불소 원자의 수이고, 1 또는 2 이다. n1 은, 중합도를 나타내고, 2 ~ 5000 의 범위 내가 바람직하고, 5 ~ 500 의 범위 내가 더욱 바람직하다.
상기 일반식 (1-1) 에 있어서, x + y 는 2 ~ 8 의 범위 내가 바람직하고, 4 ~ 8 의 범위 내가 더욱 바람직하다. 또한, 에테르 구조 부분 (-O-R1-O-) 이 방향족고리에 결합되어 있는 위치에 대해서는, Z 에 대해 파라 위치에 결합되어 있는 것이 바람직하다.
상기 일반식 (1-1) 및 (1-2) 에 있어서, R1 및 R3 은 2 가의 유기사슬인데, 하기의 구조식군 (5) 로 나타내는 어느 하나, 또는 그 조합의 유기사슬인 것이 바람직하다.
[화학식 6]
Figure 112009033970926-pct00006
(식 중, Y1 ~ Y4 는, 동일하거나 상이하며 수소기 또는 치환기를 나타내고, 그 치환기는, 할로겐 원자, 치환기를 갖고 있어도 되는 알킬기, 알콕시기, 알킬아미노기, 알킬티오기, 아릴기, 아릴옥시기, 아릴아미노기, 아릴티오기를 나타낸다)
상기 R1 및 R3 의 보다 바람직한 구체예로는, 하기의 구조식군 (6) 으로 나타내는 유기사슬을 들 수 있다.
[화학식 7]
Figure 112009033970926-pct00007
상기 일반식 (1-1) 에 있어서, Z 는, 2 가의 사슬 또는 직접 결합되어 있는 것을 나타낸다. 그 2 가의 사슬로는, 예를 들어 하기 구조식군 (7) (구조식 (7-1) ~ (7-13)) 로 나타내는 사슬인 것이 바람직하다.
[화학식 8]
Figure 112009033970926-pct00008
(식 중, X 는, 탄소수 1 ~ 50 의 2 가의 유기사슬이다)
상기 X 는, 예를 들어 구조식군 (6) 으로 나타내는 유기사슬을 들 수 있고, 그 중에서도 디페닐에테르사슬, 비스페놀 A 사슬, 비스페놀 F 사슬, 플루오렌사슬이 바람직하다.
상기 일반식 (1-2) 중의 R2 에 있어서, 알킬기로는, 메틸기, 에틸기, 프로필기, 이소프로필기, 부틸기, 이소부틸기, sec-부틸기, tert-부틸기, 펜틸기, 이소펜틸기, 네오펜틸기, 헥실기, 헵틸기, 옥틸기, 노닐기, 데실기, 운데실기, 도데실기, 2-에틸헥실기 등이 바람직하다.
상기 알콕시기로는, 메톡시기, 에톡시기, 프로폭시기, 이소프로폭시기, 부톡시기, 펜틸옥시기, 헥실옥시기, 2-에틸헥실옥시기, 옥틸옥시기, 노닐옥시기, 데실옥시기, 운데실옥시기, 도데실옥시기, 푸르푸릴옥시기, 알릴옥시기 등이 바람직하다.
상기 알킬아미노기로는, 메틸아미노기, 에틸아미노기, 디메틸아미노기, 디에틸아미노기, 프로필아미노기, n-부틸아미노기, sec-부틸아미노기, tert-부틸아미노기 등이 바람직하다.
상기 알킬티오기로는, 메틸티오기, 에틸티오기, 프로필티오기, n-부틸티오기, sec-부틸티오기, tert-부틸티오기, iso-프로필티오기 등이 바람직하다.
상기 아릴기로는, 페닐기, 벤질기, 페네틸기, o-, m- 또는 p-톨릴기, 2,3- 또는 2,4-자일릴기, 메시틸기, 나프틸기, 안트릴기, 페난트릴기, 비페닐릴기, 벤즈히드릴기, 트리틸기, 피레닐기 등이 바람직하다.
상기 아릴옥시기로는, 페녹시기, 벤질옥시기, 히드록시벤조산 및 그 에스테 르류 (예를 들어 메틸에스테르, 에틸에스테르, 메톡시에틸에스테르, 에톡시에틸에스테르, 푸르푸릴에스테르 및 페닐에스테르 등) 에서 유래된 기, 나프톡시기, o-, m- 또는 p-메틸페녹시기, o-, m- 또는 p-페닐페녹시기, 페닐에티닐페녹시기, 크레소틴산 및 그 에스테르류에서 유래된 기 등이 바람직하다.
상기 아릴아미노기로는, 아닐리노기, o-, m- 또는 p-톨루이디노기, 1,2- 또는 1,3-자일리디노기, o-, m- 또는 p-메톡시아닐리노기, 안트라닐산 및 그 에스테르류에서 유래된 기 등이 바람직하다.
상기 아릴티오기로는, 페닐티오기, 페닐메탄티오기, o-, m- 또는 p-톨릴티오기, 티오살리실산 및 그 에스테르류에서 유래된 기 등이 바람직하다.
상기 R2 로는, 이들 중 치환기를 갖고 있어도 되는 알콕시기, 아릴옥시기, 아릴티오기, 아릴아미노기가 바람직하다. 단, R2 에는 2 중 결합 혹은 3 중 결합이 포함되어 있어도 되고, 포함되어 있지 않아도 된다.
상기 일반식 (1-2) 중의 R2 에 있어서의 치환기로는, 상기 서술한 바와 같은 탄소수 1 ~ 12 의 알킬기 ; 불소, 염소, 브롬, 요오드 등의 할로겐 원자 ; 시아노기, 니트로기, 카르복시에스테르기 등이 바람직하다. 또한, 이들 치환기의 수소가 할로겐화되어 있어도 되고, 되어 있지 않아도 된다. 이들 중에서도, 바람직하게는 할로겐 원자, 수소가 할로겐화되어 있어도 되고, 되어 있지 않아도 되는 메틸기, 에틸기, 프로필기, 이소프로필기, 부틸기, 펜틸기, 헥실기 및 카르복시에스테르기이다.
(2) 다환 방향족 폴리머
주골격으로서, 나프탈렌고리, 플루오렌고리 등의 2 개 이상이 연결된 방향고리를 모노머 유닛에 갖는 화합물인 것이 바람직하다.
상기 다환 방향족 폴리머로는, 2 개 이상의 방향고리가, 에테르 결합, 케톤 결합, 술폰 결합, 아미드 결합, 이미드 결합, 에스테르 결합의 군에서 선택된 적어도 하나의 결합에 의해 연결되어 있는 것이다. 구체적으로는, 나프탈렌디카르복실산을 주된 산 성분으로 하고, 에틸렌글리콜을 주된 글리콜 성분으로 하는 폴리에스테르 (폴리에틸렌나프탈레이트) 인 것이 바람직하다. 이와 같은 폴리에틸렌나프탈레이트로는, 폴리에틸렌-2,6-나프탈렌디카르복실레이트의 호모 폴리머가 바람직한데, 예를 들어 2,6-나프탈렌디카르복실산 성분의 일부 (30 몰% 미만) 를 2,7-, 1,5-, 1,7- 그 외의 나프탈렌디카르복실산의 이성체 혹은 테레프탈산 혹은 이소프탈산, 디페닐디카르복실산, 디페녹시에탄디카르복실산, 디페닐에테르디카르복실산, 디페닐술폰디카르복실산 등의 다른 방향족 디카르복실산 ; 헥사히드로테레프탈산, 헥사히드로이소프탈산 등의 지환족 디카르복실산 ; 아디프산, 세바스산, 아젤라인산 등의 지방족 디카르복실산 ; p-β-히드록시에톡시벤조산, ε-옥시카프로산 등의 옥시산 등의 다른 2 관능성 카르복실산으로 치환해도 된다.
또한, 에틸렌글리콜 성분의 일부를 예를 들어 트리메틸렌글리콜, 테트라메틸렌글리콜, 헥사메틸렌글리콜, 데카메틸렌글리콜, 네오펜틸글리콜, 디에틸렌글리콜, 1,1-시클로헥산디메탄올, 1,4-시클로헥산디메탄올, 2,2-비스(4´-β-히드록시에톡시페닐)프로판, 비스(4´-β-히드록시에톡시페닐)술폰산 등의 다른 다관능 화합물 의 1 종 이상으로 치환하여 30 몰% 미만의 범위에서 공중합시킨 코폴리머이어도 된다.
(3) 폴리이미드 수지
상기 폴리이미드 수지로는, 투명성을 갖고, 이미드 결합을 갖는 화합물이면 한정되지 않지만, 하기 식 (3) :
[화학식 9]
Figure 112009033970926-pct00009
(식 중, n3 은 0 ~ 4 의 정수, p3 은 0 또는 1 이고, n3 + p3 은 1 ~ 5 의 정수이다) 로 나타내는 반복 단위를 포함하는 폴리이미드 수지인 것이 바람직하다.
(4) 함불소 고분자 화합물
상기 함불소 고분자 화합물로는, 분자 중에 적어도 2 개의 시클로헥실고리와 2 개의 플루오로알킬기를 함유하는 함불소 지환식 디아민 또는 함불소 방향족 디아민을 적어도 단량체의 일부에 사용한 함불소 고분자 화합물인 것이 바람직하다.
구체적으로는, 하기 식 (8-1) ~ (8-4) :
[화학식 10]
Figure 112009033970926-pct00010
(식 중, R4 는 직사슬, 분기, 지환, 방향고리, 헤테로고리에서 선택된 1 종 이상의 2 가의 기이고, 부분적으로 불소, 산소, 질소를 함유해도 된다) 으로 나타내는 반복 단위를 포함하는 함불소 지환식 폴리아미드 구조 또는 함불소 방향족 폴리아미드 구조를 갖는 함불소 고분자 화합물, 하기 식 (9-1) ~ (9-4) :
[화학식 11]
Figure 112009033970926-pct00011
(식 중, R5 는 직사슬, 분기, 지환, 방향고리, 헤테로고리에서 선택된 1 종 이상의 4 가의 기이고, 부분적으로 불소, 산소, 질소를 함유해도 되고, R6 은 수소, 탄소수 1 ~ 20 의 직사슬, 분기상의 알킬기로서, 부분적으로 불소, 산소, 질소, 불포화 결합, 고리형 구조를 포함해도 된다) 로 나타내는 반복 단위를 포함하는 함불소 지환식 폴리아미드산, 함불소 방향족 폴리아미드산, 또는 이들의 에스테르체 인 함불소 고분자 화합물, 하기 식 (10-1) ~ (10-4) :
[화학식 12]
Figure 112009033970926-pct00012
(식 중, R5 는 직사슬, 분기, 지환, 방향고리, 헤테로고리에서 선택된 1 종 이상의 4 가의 기이고, 부분적으로 불소, 산소, 질소를 함유해도 된다) 로 나타내는 반복 단위를 포함하는 함불소 지환식 폴리이미드 또는 함불소 방향족 폴리이미드인 함불소 고분자 화합물이 바람직하다.
상기 식 (10-3) 에 있어서 더욱 바람직하게는, R5 을 하기 식 (11) :
[화학식 13]
Figure 112009033970926-pct00013
으로 나타내는 형태이다.
또한 함불소 고분자 화합물의 예로서, 테트라플루오로에틸렌을 포함하는 것도 바람직하다. 특히, 투명성의 관점에서는, 상기 서술한 테트라플루오로에틸렌/퍼플루오로알킬비닐에테르 공중합체, 다이킨사 제조 네오플론 TM 필름 PFA, 50㎛, 니치아스사 제조 나플론 PFA 시트, T/#9000-PFA (특히, 다이킨사 제조 네오플론 TM 필름 PFA, 50㎛ 가 바람직하다) 등의 PFA 필름이 바람직하다.
(5) 에폭시 수지
상기 에폭시 수지로는, 열 경화성 에폭시 수지 조성물, 광 경화성 에폭시 수지 조성물이 바람직하다. 에폭시 수지는, 가요성을 갖는 성분 (가요성 성분) 을 함유하는 것이 바람직하다. 가요성 성분을 함유함으로써, 성형시나 기판, 형 등에서 분리할 때에 균열되지 않고, 형태가 붕괴되지 않고, 박리되기 쉽고, 유연성이 있는 등의 일체감이 있는 수지 조성물로 할 수 있다. 상기 가요성 성분으로는, (1) 유기 수지 성분과는 상이한 화합물로 이루어지는 가요성 성분인 형태, (2) 유기 수지 성분의 1 종이 가요성 성분인 형태 모두 바람직하게 적용할 수 있 다.
구체적으로는, -[-(CH2)n-O-]m- 로 나타내는 옥시알킬렌 골격을 갖는 화합물 (n 은 2 이상, m 은 1 이상의 정수이다. 바람직하게는, n 은 2 ~ 12, m 은 1 ~ 1000 의 정수이다. 보다 바람직하게는, n 은 3 ~ 6, m 은 1 ~ 20 의 정수이다) 이 바람직하다. 예를 들어 재팬 에폭시 레진사 제조의 YED-216D, 재팬 에폭시 레진사 제조 YL-7217 (옥시알킬렌사슬이 옥시부틸렌인, 에폭시 당량 437, 액상 에폭시 수지 (10℃ 이상) ; 고분자량 에폭시 수지 (예를 들어 수첨 비스페놀 (재팬 에폭시 레진사 제조, YL-7170, 에폭시 당량 1000, 고형 수첨 에폭시 수지) ; 지환식 고형 에폭시 수지 (다이셀 공업사 제조, EHPE-3150) ; 지환식 액상 에폭시 수지 (다이셀 공업사 제조, 셀록사이드 2081) ; 액상 니트릴 고무 등의 액상 고무, 폴리부타디엔 등의 고분자 고무, 입경 100㎚ 이하의 미립자 고무 등이 바람직하다. 이들 중에서도 보다 바람직하게는, 말단의 측사슬이나 주사슬 골격 등에 경화성의 관능기를 포함하는 화합물이다. 이와 같이, 상기 가요성 성분은, 경화성의 관능기를 포함하여 이루어지는 수지 조성물도 또한 본 발명의 바람직한 형태의 하나이다. 또한, 상기 「경화성의 관능기」란 「에폭시기 (글리시딜기) 등의 열 또는 광에 의해 경화되는 관능기 (수지 조성물을 경화 반응시키는 기)」를 말한다.
(6) 유리 필름
100㎛ 이하의 유리 필름인 것이 바람직하다. 구체적으로는, 실리카를 주성분으로 하는 형태이면 되고, 투명성을 80% (조사광 파장 500㎚) 로 확보할 수 있 으면, 그 외의 성분의 비율 및 종류 등은 한정되지 않는다. 유리 필름으로는, SCHOTT 사 제조의 D263 이 바람직하다.
[광 선택 투과층]
이하, 본 발명의 광 선택 투과층에 대해 설명한다.
상기 광 선택 투과층으로는, 각 파장의 굴절률을 제어할 수 있는 무기 다층막, 원하는 파장의 광을 반사하는 기능을 갖는 투명 도전막, 원하는 파장의 광을 흡수하는 기능을 갖는 분산막 등을 바람직하게 사용할 수 있다. 무기 다층막으로는, 기재나 그 외의 기능성 재료층 위에, 진공 증착법, 스퍼터링법 등에 의해 저굴절률 재료 및 고굴절률 재료를 교대로 적층시킨 굴절률 제어 다층막이 바람직하다. 투명 도전막으로는, 인듐-주석계 산화물 (ITO) 등의 적외선을 반사하는 막으로서의 투명 도전막이 바람직하다. 적외선 흡수성의 분산막으로는, ITO 등의 나노 입자나, 유기 색소를 무기, 유기 바인더 (기재) 에 분산시킨 막 등이 바람직하다.
상기 무기 다층막으로는, 유전체층 A 와, 유전체층 A 가 갖는 굴절률보다 높은 굴절률을 갖는 유전체층 B 를 교대로 적층한 유전체 다층막이 바람직하다.
〈유전체층 A〉
상기 유전체층 A 를 구성하는 재료로는, 굴절률이 1.6 이하인 재료를 통상적으로 사용할 수 있고, 바람직하게는 굴절률의 범위가 1.2 ~ 1.6 인 재료가 선택된다.
상기 재료로는, 예를 들어 실리카, 알루미나, 불화란탄, 불화마그네슘, 6불 화알루미늄나트륨 등이 바람직하다.
〈유전체층 B〉
유전체층 B 를 구성하는 재료로는, 굴절률이 1.7 이상인 재료를 사용할 수 있고, 바람직하게는 굴절률의 범위가 1.7 ~ 2.5 인 재료가 선택된다.
상기 재료로는, 예를 들어 산화티탄, 산화지르코늄, 5산화탄탈, 5산화니오브, 산화란탄, 산화이트륨, 산화아연, 황화아연, 산화인듐을 주성분으로 하고 산화티탄, 산화주석, 산화세륨 등을 소량 함유시킨 것 등이 바람직하다.
〈적층 방법〉
상기 유전체층 A 와 유전체층 B 를 적층하는 방법에 대해서는, 이들 재료층을 적층한 유전체 다층막이 형성되는 한 특별히 제한은 없지만, 예를 들어 CVD 법, 스퍼터법, 진공 증착법 등에 의해, 유전체층 A 와 유전체층 B 를 교대로 적층함으로써 유전체 다층막을 형성할 수 있다. 상기 다층막의 형성 방법으로는, 상기 방법 등에 의해 바람직하게 형성할 수 있으나, 증착에 의해 광 선택 투과 필터가 변형되어 컬되거나, 균열이 발생할 가능성을 작게 하기 위해, 이하의 방법을 사용할 수 있다. 구체적으로는, 이형 처리한 유리 등 임시 기재에 증착층을 형성하고, 광 선택 투과 필터의 기재가 되는 실제 기재에, 그 증착층을 전사하여 다층막을 형성하는 다층막의 전사 방법이 바람직하다. 이 경우, 광 선택 투과 필터의 기재로 하는 실제 기재에는, 접착층을 형성해 두는 것이 바람직하다.
또한 기재가 유기 재료, 구체적으로는 수지 조성물인 경우에는, 미경화, 반경화 상태의 기재 (수지 조성물) 에 상기 유전체층 등을 증착한 후, 기재를 경화시 키는 방법이 바람직하다. 이와 같은 방법을 이용하면, 다층 증착 후의 냉각시에, 기재가 유동적이 되어 액상에 가까운 상태로 되기 때문에, 수지 조성물과 유전체층 등의 열 팽창 계수차가 문제되지 않아, 광 선택 투과 필터의 변형 (컬) 을 억제할 수 있다.
상기 유전체층 A 및 유전체층 B 의 각 층의 두께는, 통상적으로, 차단하고자 하는 광의 파장 λ (㎚) 의 0.1λ ~ 0.5λ 두께이다. 두께가 상기 범위 밖이 되면, 굴절률 (n) 과 막두께 (d) 의 곱 (n × d) 이 λ/4 에 의해 산출되는 광학적 막두께와 크게 상이하여 반사?굴절의 광학적 특성의 관계가 붕괴되어, 특정 파장을 차단?투과하는 컨트롤이 불가능해질 우려가 있다.
상기 유전체 다층막의 적층 수는, 투명 기판의 일방의 면에만 상기 유전체 다층막을 갖는 경우에는, 통상적으로 10 ~ 80 층의 범위이고, 바람직하게는 25 ~ 50 층의 범위이다. 한편, 투명 기판의 양면에 상기 유전체층막을 갖는 경우에는, 상기 유전체층의 적층 수는, 기판 양면의 적층 수 전체적으로, 통상적으로 10 ~ 80 층의 범위이고, 바람직하게는 25 ~ 50 층의 범위이다.
본 발명의 광 선택 투과 필터는, 광의 투과율을 선택적으로 저감시키는 것이다. 이와 같은 광 선택 투과 필터에 있어서, 원하는 파장의 광을 커트하는 기능은, 상기 서술한 바와 같이 다층막을 형성하는 형태인 것이 바람직한데, 그 외의 형태를 갖고 있어도 된다. 예를 들어 적외선의 투과율을 저감시키는 적외 커트 필터에 있어서는, (1) 가시광을 투과하고 근적외선을 차폐하는 금속 산화물로 이루어지는 박막을 기재 표면에 형성하는 형태나, (2) 적외 흡수 기능을 갖는 (예를 들 어 적외 흡수 색소를 함유하는) 도포막을 형성하는 형태, (3) 기재에 적외선을 커트하는 기능을 갖는 재료 (원료) 를 사용하는 형태 등이 바람직하다. 그 외의 파장을 선택적으로 저감시키는 경우에도 동일하고, 이와 같은 형태를 이용함으로써, 다층막 (다층 증착층) 의 적층 수를 저감시킬 수 있거나 생략할 수 있어, 광 선택 투과 필터의 막두께를 얇게 할 수 있다. 예를 들어 상기 (1) 의 형태에 있어서는, 단층 구조의 박막으로 할 수 있다. 따라서, 광로를 단축할 수 있어, 카메라 모듈 등의 광학 부재에 있어서 유용한 것으로 할 수 있다. 기재로서 유기 재료, 구체적으로는 수지 조성물을 사용하는 경우에는, 다층막을 형성할 때의 기재의 컬을 억제할 수 있고, 저비용화에도 효과적이다. 기재로서 무기 재료, 구체적으로는 유리를 사용하는 경우에는, 다층 증착층 (다층막) 의 두께가 얇아지기 때문에 기재의 균열을 억제할 수 있다.
상기 (1) 가시광을 투과하고 근적외선을 차폐하는 금속 산화물로 이루어지는 박막을 기재 표면에 형성하는 형태로는, 산화인듐계, 산화주석계, 산화아연계, 산화텅스텐계 등으로 이루어지는 적외 반사 및 흡수 기능을 갖는 박막이 바람직하다. 특히, Sn 이나 Ti 등의 4 가의 금속 원소 또는 불소를 0.1 ~ 20 원자% (/인듐) 의 비율로 고용 (固溶) 시켜 이루어지는 In2O3 계 산화물 ; Sb, P 등의 5 가의 금속 원소 또는 불소를 0.1 ~ 20 원자% (/주석) 의 비율로 고용시켜 이루어지는 SnO2 계 산화물 ; B, Al, In 등의 3 가 금속 원소 또는 4 가 금속 원소 또는 불소를 0.1 ~ 20 원자% (/아연) 의 비율로 고용시켜 이루어지는 ZnO 계 산화물 ; WO3 으로 나타내 는 산화텅스텐계 ; In, Zn 을 금속 성분으로 하는 복합 산화물 (In-Zn 계, In-Mg 계, In-Sn 계, Sn-Zn 계 등) 등의 가시광을 투과하고 근적외선을 차폐하는 금속 산화물로 이루어지는 박막을 기재 표면에 형성하는 방법이 바람직하다. 이와 같은 박막은, 스퍼터링법, 진공 증착법 등에 의해 형성하는 것이 바람직하다.
상기 (2) 적외 흡수 기능을 갖는 도포막을 형성하는 형태로는, 상기 산화물로 이루어지는 초미립자를 포함하는 도포막, 금속 프탈로시아닌 등의 적외 흡수 색소를 함유하는 도포막을 형성하는 방법이 바람직하다. 이와 같은 도포막은, 초미립자나 적외 흡수 색소를 갖고, 유기 바인더나 무기 바인더를 바인더로서 사용한 도료를 성막하는 방법이 바람직하다.
상기 (3) 기재에 적외선을 커트하는 기능을 갖는 재료 (원료) 를 사용하는 형태로는, 기재가 유기 재료 (예를 들어 수지 조성물) 인 경우에는, 수지 조성물에 상기 산화물이나 색소를 혼합 반죽하여 필름상으로 성형하는 방법이 바람직하다. 또한 기재가 무기 재료 (예를 들어 유리) 인 경우에는, Fe 등의 금속 원소를 고용시킴으로써 얻어지는 적외선 흡수 유리를 사용하는 것이 바람직하다.
본 발명의 광 선택 투과 필터로는, 원하는 광의 투과율을 선택적으로 저감시킨다는 기능 이외의 다양한 기능을 갖는 것이 바람직하다. 예를 들어 광 선택 투과 필터로서 바람직한 형태의 하나인 적외 커트 필터의 경우, 적외 커트 필터는, 자외선을 차폐하는 기능 등의 적외 커트 이외의 각종 기능을 갖는 형태나, 강인성, 강도 등의 적외 커트 필터의 물성을 향상시키는 기능을 갖는 형태가 바람직하다.
상기 적외 커트 필터가 자외선을 차폐하는 기능을 갖는 형태로는, (a) 산화 티탄, 산화아연, 산화세륨 등의 가시광을 투과하고, 자외선을 차폐하는 금속 산화물로 이루어지는 박막을 기재 표면에 형성하는 방법, (b) 상기 산화물로 이루어지는 초미립자를 포함하는 도포막, 유기계 자외선 흡수제를 함유하는 도포막을 형성하는 방법, (c) 자외선을 차폐하는 기능을 갖는 재료 (원료) 를 사용하는 방법에 의해 자외선을 차폐하는 기능을 부여하는 것이 바람직하다.
상기 (a) 에 있어서의 박막 형성 방법, (b) 에 있어서의 성막 방법으로는, 각각 상기 (1) 에 있어서의 박막 형성 방법, (2) 에 있어서의 박막 형성 방법과 동일한 것이 바람직하다. (c) 로는, 기재가 유기 재료 (예를 들어 수지 조성물) 인 경우에는, 수지에 상기 산화물이나 색소를 혼합 반죽한 수지 조성물을 필름상으로 성형하는 방법이 바람직하다. 또한, 기재가 무기 재료 (예를 들어 유리) 인 경우에는, Ag, Bi, Co, Fe, Ni, Ti, Ce 등의 금속 원소를 고용시킴으로써 얻어지는 적외선 흡수 유리를 사용하는 것이 바람직하다.
본 발명의 광 선택 투과 필터로는, 자외 커트 필터를 들 수 있다. 상기 자외 커트 필터가 자외선을 차폐하는 기능을 갖는 형태로는, 산화티탄계, 산화아연계, 산화세륨계, 산화철계 등의 자외선 흡수 기능을 갖는 재료로 이루어지는 박막이 바람직하다. 그 중에서도, 산화티탄, 산화아연, 산화세륨에 Cu, Ag, Mn, Bi, Co, Fe, Ni 로 이루어지는 군에서 선택되는 1 종 이상의 금속 원소를 0.1 ~ 20 원자% 의 비율로 고용시켜 이루어지는 산화물이 바람직하다.
본 발명의 광 선택 투과 필터로는, 자외선?적외선 커트 필터를 들 수 있다. 상기 자외선?적외선 커트 필터가 자외선 및 적외선을 차폐하는 기능을 갖는 형 태로는, 상기 서술한 유전체층 (A) 와 (B) 의 적층 구조가 바람직하다. 또한, 산화인듐계, 산화주석계, 산화아연계, 산화텅스텐계 등의 적외선 커트 기능을 갖는 산화물층과, 산화티탄계, 산화아연계, 산화세륨계, 산화철계 등의 자외선 커트 기능이 우수한 층을 적층하는 형태도 바람직하게 사용할 수 있다.
[광 선택 투과 필터의 바람직한 구성]
본 발명에 관련된 광 선택 투과 필터는, 상기 기재의 적어도 일방의 면에 상기 유전체 다층막으로 이루어지는 광 선택 투과층을 갖고, 상기 기재의 타방의 면에는 다른 기능성 재료층을 갖는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 관련된 광 선택 투과 필터는, 상기 기재의 양면에 상기 유전체 다층막으로 이루어지는 광 선택 투과층을 갖는 것이어도 된다.
이와 같은 특징을 가짐으로써, 본 발명에 관련된 광 선택 투과 필터는, 휨이나 유전 다층막의 균열이 적어진다.
〈막 형성 방법〉
상기 서술한 기능성 재료층을 상기 기재에 갖게 하기 위해서는, 예를 들어 상기 서술한 CVD 법, 스퍼터링법, 진공 증착법에 의해 직접 상기 기재 상에 기능성 재료층을 형성하거나, 상기 서술한 방법에 의해 얻어진 기능성 재료층을 기재 상에 접착제로 부착함으로써 얻을 수 있다.
상기 기능성 재료층이 원료 물질을 함유하는 액상 조성물에서 얻어지는 경우에는, 예를 들어 이 액상 조성물을 투명 기판 상에 직접 도포하여, 건조시킴으로써 얻을 수도 있다.
상기 투명 기판의 일방의 면에 상기 기능성 재료층을 갖는 경우에는, 그 기능성 재료층은 1 종이어도 되지만, 복수 종의 기능성 재료층을 적층해도 된다. 복수 종의 기능성 재료층을 적층하는 경우에는, 예를 들어 상기 서술한 막 형성 방법에 의해 복수 종의 기능성 재료층을 적층할 수 있다.
상기 방법에 의해 본 발명에 관련된 광 선택 투과 필터를 제조함으로써, 휨이나 유전체 다층막의 균열이 적은 광 선택 투과 필터를 얻을 수 있다. 이와 같이 하여 얻어진 광 선택 투과 필터는, 파장 633㎚ 의 레이저광을 조사하였을 때에, 레이저광의 조사 중심으로부터 직경 60㎜ 의 영역 내에 발생하는 뉴턴 링의 최대 개수를 통상적으로는 8 개 이하, 바람직하게는 5 개 이하로 할 수 있고, 표면 평활성 및 균일성이 우수하다. 그 때문에, 특히 고체 촬상 소자의 시감도 보정에 바람직하게 사용할 수 있다.
[광 선택 투과 필터의 용도]
본 발명의 광 선택 투과 필터로는, 적외 커트 필터, 자외 커트 필터, 자외선?적외선 커트 필터 등을 들 수 있다. 본 발명에 관련된 적외 커트 필터는, 우수한 적외선 커트능을 갖고, 잘 균열되지 않는다. 따라서 자동차나 건물 등의 유리 등에 장착되는 열선 커트 필터 등으로서 유용할 뿐만 아니라, 특히, 디지털 스틸 카메라나 휴대 전화용 카메라 등의 CCD 나 CMOS 등의 고체 촬상 소자의 시감도 보정에 유용하다. 본 발명에 관련된 자외 커트 필터는, 우수한 자외선 커트능을 갖고, 잘 균열되지 않는다. 따라서, 자외선 보호 필터, 시감도 보정용 등으로서 유용하다. 본 발명에 관련된 자외선?적외선 커트 필터는, 우수한 적외 선 및 자외선 커트능을 갖고, 잘 균열되지 않아, 촬상 렌즈용에 있어서의 광 노이즈를 차단하기 위한 필터로서 유용하다.
발명의 효과
본 발명의 광 선택 투과 필터는, 상기 서술한 구성으로 이루어지고, 광을 선택적으로 차단하고, 가시광 등의 특정 파장의 투과율이 높고, 나아가 충분히 얇고, 내열성이 우수한 광 선택 투과 필터로서, 옵토디바이스 용도, 표시 디바이스 용도, 기계 부품, 전기?전자 부품 등의 여러 가지 용도에 바람직하게 사용되는 것이다.
발명을 실시하기 위한 최선의 형태
이하에 실시예를 들어 본 발명을 더욱 상세하게 설명하는데, 본 발명은 이들 실시예만으로 한정되는 것은 아니다. 또한, 특별히 언급이 없는 한, 「부 (部)」는 「중량부」를, 「%」는 「질량%」를 의미하는 것으로 한다.
1. 기재
(1) FPEK 필름의 제조
<FPEK 의 합성>
온도계, 냉각관, 가스 도입관 및 교반기를 구비한 반응기에, BPDE (4,4´-비스(2,3,4,5,6-펜타플루오로벤조일)디페닐에테르) 16.74 부, HF (9,9-비스(4-히드록시페닐)플루오렌) 10.5 부, 탄산칼륨 4.34 부, DMAc (디메틸아세트아미드) 90 부를 투입하였다. 이 혼합물을 80℃ 로 가온하여, 8 시간 반응시켰다. 반응 종료 후, 반응 용액을 블렌더로 세게 교반하면서, 1% 아세트산 수용액 중에 부어 첨가하였다. 석출된 반응물을 여과 분리하고, 증류수 및 메탄올로 세정한 후, 감 압 건조시켜, 불소화 방향족 폴리머를 얻었다. 반응식을 하기에 나타낸다. 불소화 방향족 폴리머는, 하기 반응식으로 얻어진 반복 단위를 포함하는 불소화 방향족 폴리머이다.
[화학식 14]
Figure 112009033970926-pct00014
상기 폴리머의 유리 전이점 온도 (Tg) 는 242℃, 수평균 분자량 (Mn) 이 70770, 표면 저항값은 1.0 × 1018Ω/㎠ 이상이었다.
<기재의 형성>
용제 캐스트법에 의해 50㎛ 의 필름 (이하, FPEK 필름이라고 한다) 을 얻었다. 또한 제막 (製膜) 과 관련하여, 용제 캐스트법을 이용하였을 때의 용매는, 아세트산에틸과 톨루엔의 혼합 용매를 사용하였다.
(2) 폴리에틸렌나프탈레이트 필름 (PEN 필름)
(2-1) 테이진 듀폰 필름사 (테오넥스 Q83), 두께 25㎛, 융점 269℃ (PEN 필름) 를 사용하였다.
(2-2) 테이진 듀폰 필름사 (테오넥스 Q83), 두께 75㎛, 융점 269℃ (PEN 필름) 를 사용하였다.
(3) 폴리이미드 필름
(3-1) 미츠비시 가스 화학사 제조, 네오프림 L-3430 두께 50㎛ 를 사용하였다.
(3-2) 미츠비시 가스 화학사 제조, 네오프림 L-3430 두께 100㎛ 를 사용하였다.
(4) 함불소 고분자 화합물 필름
(4-1) 불소화 폴리이미드 필름의 제조
<폴리아미드산 용액의 합성>
50㎖ 용기의 삼구 플라스크에, 2,2'-비스(트리플루오로메틸)-4,4'-디아미노비페닐 4.18g (13.1 밀리몰) (약칭 : TFBD), 4,4'-헥사플루오로프로필리덴비스프탈산 2 무수물 5.81g (13.1 밀리몰) (약칭 : 6FPA) 및 N,N-디메틸아세트아미드 40g 을 투입하였다. 이 혼합액을, 질소 분위기 중에서 실온에서 2 일간 교반함으로써 폴리아미드산 용액을 얻었다.
<기재의 형성>
상기 폴리아미드산 용액을, 실리콘 기판 (직경 4inch, 두께 525㎛) 상에 스핀 코트법으로 도포하였다 (300rpm 으로 60sec). 그 후, 질소 분위기 중에서 70℃ 에서 2 시간, 300℃ 에서 1 시간 가열하였다. 냉각 후, 기판에서 박리하여, 약 50㎛ 두께의 불소화 폴리이미드 필름 (F-PI 필름이라고 한다) 을 얻었다.
(4-2) PFA 필름
다이킨사 제조 네오플론 TM 필름 PFA, 두께 50㎛ 를 사용하였다.
(5) 에폭시 수지
폴리테트라메틸렌에테르글리콜의 디글리시딜에테르 (상품명 : 에피코트 YL 7217, 재팬 에폭시 레진사 제조) 19 부, 비스페놀 A 형 에폭시 수지 (상품명 : 에피코트 828EL, 재팬 에폭시 레진사 제조) 55 부, 수첨 비스페놀 A 형 에폭시 수지 (상품명 : 에피코트 YX8000, 재팬 에폭시 레진사 제조) 22 부, 6불화인계 아릴술포늄염 (상품명 : UVI-6992, 더?다우?케미컬?컴퍼니 제조) 4 부를 자공전식 원심 혼합 장치 (제품명 : 아와토리 렌타로 (등록상표), 씽키사 제조) 를 사용하여 혼합하였다.
〈기재의 형성〉
상기 에폭시 수지 조성물을, 캐스트법에 의해 50㎛ 두께로 성막한 후, 고압 수은 램프를 광원으로 하는 노광기 (제품명 : MA-60F, 미카사사 제조) 를 사용하여, 조도 10mW/㎠ 로 15 분간, 즉 노광 에너지 9J/㎠ 의 자외선 조사를 실시하여, 광 경화시킴으로써 에폭시 수지 필름을 얻었다.
(6) 유리 필름
SCHOTT 사 제조 그라스코드 : D263, 두께 30㎛ 를 사용하였다.
(7) 유리/FPEK 필름의 제조
(7-1) 유리/FPEK 필름
불소화 폴리에테르케톤 (FPEK) 1.57g 을 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트 10.45g 에 첨가하여 균일하게 교반하였다. 스핀 코트법을 이용하여 유리 필름 (30㎛) 상에 5㎛ 막을 성막한 후, 150℃ 에서 건조시켰다.
(7-2) FPEK/유리/FPEK 필름
FPEK 를 양면에 코팅하는 경우에는, (7-1) 에 있어서 편면을 코팅한 후 유리면에 (7-1) 과 동일한 조작을 실시하였다.
(8) 유리/플루오렌에폭시?FPEK 필름의 제조
(8-1) 유리/플루오렌에폭시?FPEK 필름
FPEK 1.0g, 플루오렌에폭시 (오사카 가스 케미컬사 제조) 온코트 EX-1020) 0.5g 을 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트 10g 에 첨가하여, 균일하게 교반하였다.
그 후, 40℃ 이하로 하여, 카티온계 개시제 (산신 화학 공업사, 산에이드 SI-60L) 를 0.016g (고형분 : 32%) 을 균일하게 교반하였다.
제막은, 상기 (7-1) 과 동일하게 스핀 코트 조작에 의해 실시하였다.
(8-2) 플루오렌에폭시?FPEK/유리/플루오렌에폭시?FPEK 필름 플루오렌에폭시?FPEK 를 양면에 코팅하는 경우에는, (8-1) 에 있어서 편면을 코팅한 후 유리면에 (8-1) 과 동일한 조작을 실시하였다.
(9) PET T60 필름
토오레사 제조 루미러, 타입 : T60 (PET T60 필름이라고 한다) 을 사용하였다.
(10) 아톤 필름
JSR 사 제조 아톤 F 두께 190㎛ 를 사용하였다.
2. 기재의 물성 평가
상기 기재 (1) ~ (10) 에 대해, 굴절률 측정, 아베수 측정, 조사광 파장 500㎚ 의 투과율 (%) 측정, 260℃ 내열 평가 및 굽힘 시험을 실시한 결과를 표 1 에 나타낸다.
모든 기재에 있어서 500㎚ 투과율이 80% 이상이고, 양호한 투명성을 나타냈다. 굽힘 시험에서는, (6) 의 유리 필름은 R = 10㎜ 에서 균열이 발생한 데 반해, 유기 재료를 적층한 (7-1) ~ (8-2) 에서는, 내굽힘 각도가 10㎜ 미만으로 개선되어, 유리 필름에 유연성이 부여된 것이 분명해졌다. 260℃ 내열 평가에서는, (9) 의 PET 필름 및 (10) 의 아톤 필름이 녹아내린데 반해, 다른 내리플로우성 기능 필름으로 이루어지는 기재는 높은 내열성을 나타냈다.
상기 기재 (1) ~ (10) 에 대해, 이하의 방법에 의해 굴절률 측정, 아베수 측정, 조사광 파장 500㎚ 의 투과율(%) 측정, 260℃ 내열 평가 및 굽힘 시험을 실시하였다.
(굴절률 측정, 아베수 측정)
DR-M2 (아타고사 제조) 를 사용하여 20℃ 에서 측정을 실시하였다.
(투과율 측정)
Shimadzu UV-3100 (시마즈 제작소 제조) 을 사용하여 500㎚ 에 있어서의 투과율을 측정하였다. 두께는 표 2 에 기재된 바와 같다.
(260℃ 내열 평가)
상기 기재 (1) ~ (10) 에 대해, 이하의 방법에 의해 내열성을 평가하였다.
기재를 2㎝ × 1㎝ 의 형상으로 하고, 필름의 상단부 (1㎝ 의 변을 상단부로 한다) 를 고정시켜, 260℃, 3min 오븐에서 가열을 실시하였다.
가열 후의 기재 상태를 표 1 에 나타낸다. 기재 상태는, 260℃ 내열성 평가 시험 전, 후의 기재 상태 변화를 육안 관찰함으로써 판정하였다.
(굽힘 시험)
상기 기재 (1) ~ (10) 에 대해, 기재의 강도를 굽힘 시험에 의해 평가하였다. 플라스틱제 원추형을 사용하여, 도 3 에 나타내는 바와 같이, 그 원추형에 기재 (1) ~ (10) 을 따라서 둘러, 기재에 균열이 발생하는 직경 (직경 R) 을 구하였다. 기재의 폭은 10㎜ 로 하였다. 두께는 상기 서술한 바와 같다. 또한, 기재와 원추형의 접촉 부분은 반원 영역만으로 하였다.
R = 30㎜ 에서 스타트하여, 0.2㎜/s 로 직경을 줄였다. 시험은 25℃ 에서 실시하였다.
또한, 기재 (7-1) 및 (8-1) 에 대해서는, 유리를 안으로 하여, 즉, 유리면을 원추형을 따라서 두르고 평가를 실시하여, 직경을 구하였다. 결과를 표 1 에 나타낸다. 굽힘 시험에서는, (6) 의 유리 필름은 R = 10㎜ 이고, 취약하여 갈라지기 쉽기 때문에, 측정, 반송, 선상, 가공 공정에서의 취급성이 나쁘다고 할 수 있다. (1) ~ (5), (9) 및 (10) 의 필름은 R < 1 이고, 유연성이 우수하여, 취급성 면에서 유리하다.
Figure 112009033970926-pct00015
3. 광 선택 투과 필터의 제조
<광 선택 투과층의 형성>
한 변이 60㎜ 인 기재의 양면에, 증착 기판 온도 180℃ 에서 적외선을 반사하는 다층막 [실리카 (SiO2 : 막두께 120 ~ 190㎚) 층과 티타니아 (TiO2 : 막두께 70 ~ 120㎚) 층이 교대로 적층되어 이루어지는 것, 적층 수는 편면 25 층씩 양면에 증착 : 합계 50] 을 증착에 의해 형성하여, 광 선택 투과 필터 (광학 필터) 를 제조하였다.
4. 광 선택 투과 필터의 평가
<투과율의 측정>
이 광학 필터의 분광 투과율 곡선을 측정하였다. 기재로서 FPEK 를 사용한 경우의 결과를 도 4 에 나타낸다.
도 4 의 그래프의 가로축은 파장, 세로축은 투과율을 나타내는데, 이 그래프로부터 분명한 바와 같이, 파장 400 ~ 600㎚ 의 가시역에 있어서의 투과율은 약 85% 이상, 또한 파장 750 ~ 1000㎚ 의 근적외역에 있어서의 투과율은 5% 이하로, 광 선택 투과 필터로서 우수한 성능을 나타냈다.
(분광 투과율 측정)
Shimadzu UV-3100 (시마즈 제작소 제조) 을 사용하여 300 ~ 1000㎚ 에 있어서의 투과율을 측정하였다.
상기 기재 (2) ~ (8-2) 도 동일하게 하여 광 선택 투과층을 형성하고, 광 선택 투과 필터를 얻었다. 이들 광 선택 투과 필터의 400 ~ 600㎚ 및 750 ~ 1000㎚ 의 투과율 측정의 결과를 표 2 에 나타낸다.
Figure 112009033970926-pct00016
(260℃ 내열 평가)
상기 기재 (1) ~ (8-2) 및 (10) 을 사용하여 제조한 광 선택 투과 필터에 대해, 이하의 방법에 의해 내열성을 평가하였다.
기재를 2㎝ × 1㎝ 의 형상으로 하고, 필름의 상단부 (1㎝ 의 변을 상단부로 한다) 를 고정시켜, 260℃, 3min 오븐에서 가열을 실시하였다.
가열 후의 광 선택 투과 필터의 상태를 표 2 에 나타낸다.
(굽힘 시험)
상기 기재 (1) ~ (8-2) 및 (10) 을 사용하여 제조한 광 선택 투과 필터에 대해, 강도를 굽힘 시험에 의해 평가하였다. 플라스틱제 원추형을 사용하여, 도 3 에 나타내는 바와 같이, 그 원추형에 기재 (1) ~ (8-2) 및 (10) 을 따라서 두르고, 광 선택 투과 필터에 균열이 발생하는 직경 (직경 R) 을 구하였다. 광 선택 투과 필터의 폭은 10㎜ 로 하였다. 또한, 광 선택 투과 필터와 원추형의 접촉 부분은, 반원 영역만으로 하였다.
R = 30㎜ 에서 스타트하여, 0.2㎜/s 로 직경을 줄였다. 시험은 25℃ 에서 실시하였다. 광 선택 투과 필터의 두께 및 굽힘 시험의 결과를 표 2 에 나타낸다.
상기 서술한 실시예 및 비교예에서는, FPEK 필름, PEN 필름, 폴리이미드 필름, 불소화 폴리이미드 필름, PFA 필름, 에폭시 수지 및 유리 필름으로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 하나를 포함하는 기재를 사용하여 광 선택 투과 필터를 조제했는데, 두께가 200㎛ 미만인 한, 광의 투과율을 선택적으로 저감시킬 수 있는 것이면, 광로를 단축하여, 광학 부재를 작게 하는 기구는 동일하다. 따라서, 적외선의 투과율을 선택적으로 저감시키고, 두께가 200㎛ 미만이면, 본 발명의 유리한 효과를 발현하는 것은 확실하다고 할 수 있다. 적어도, 불소화 방향족 폴리머, 다환 방향족 폴리머, 폴리이미드 수지, 함불소 고분자 화합물, 에폭시 수지 및 유리 필름으로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 하나를 포함하는 기재를 사용하여 광 선택 투과 필터를 조제하는 경우에 있어서는, 상기 서술한 실시예 및 비교예에서 충분히 본 발명의 유리한 효과가 입증되어, 본 발명의 기술적 의의가 뒷받침되고 있다.
<광 선택 투과층의 형성 조건의 검토>
또한, 광 선택 투과층의 증착 조건에 대해서도 검토를 실시하였다. 기재 필름으로는 상기 서술한 (1) ~ (5) 를 사용하였다. 도 5 는 광 선택 투과층의 증착 부분 (형성부) 과 비증착 부분 (비형성부) 을 나타내는 평면 모식도이다. 도 5 에 나타내는 바와 같이, 기재 필름의 주위 (가장자리) 에 증착용 테이프를 부착함으로써, 기재 필름의 중앙부에만 광 선택 투과층을 증착하였다. 기재 필름은, 한 변이 60㎜ 인 정사각형상이다. 이 때, 시일을 실시한 가장자리의 폭은 5㎜ 이다. 광 선택 투과층의 증착 조건과 얻어진 광 선택 투과 필터에 대해 표 3 에 나타낸다.
Figure 112009033970926-pct00017
상기 광 선택 투과층은, 다층막 [실리카 (SiO2) 층과 티타니아 (TiO2) 층이 교대로 적층되어 이루어지는 것, 적층 수는 편면 50 층, 또는 편면 25 층씩 양면에 증착하여 합계 50 층] 을 증착함으로써 형성하고, 광 선택 투과층의 두께는 3 ~ 7㎛ 이다.
먼저, 기재 필름의 편면에만 광 선택 투과층을 형성한 경우와, 양면에 광 선택 투과층을 형성한 경우를 비교한 결과에 대해 설명한다. 광 선택 투과층의 증착 온도는, 180℃ 또는 80℃ 이다. 표 3 에 나타내는 바와 같이, 기재 필름의 편면에만 광 선택 투과층을 형성한 경우, 어느 기재에 있어서도 컬이 발생하였으나, 기재 필름의 양면에 증착을 실시함으로써, (1) ~ (5) 에 나타내는 어느 기재에 있어서, 180℃ 및 80℃ 의 증착 온도 모두 컬되는 것을 억제할 수 있었다. 이는, 양면에 증착함으로써 기재 필름과 광 선택 투과층의 열 팽창률의 차이에 의해 발생하는 응력을 양면에서 균일하게 할 수 있었기 때문인 것으로 생각된다.
다음으로, 광 선택 투과층의 증착 온도를 변화시켜 각 기재 필름의 양면에 광 선택 투과층을 증착한 결과에 대해 설명한다. 증착 온도는 각각 180℃, 120℃, 100℃, 90℃, 80℃ 및 65℃ 이다. 180℃ 및 120℃ 에서 증착을 실시한 광 선택 투과 필터에서는, 컬을 발생시키지 않고 제조할 수 있었다. 또한, 180℃, 120℃ 에서 증착을 실시한 광 선택 투과 필터에서는 기재 필름의 표면에 굴곡이 발생하였으나, 100℃, 90℃, 80℃ 및 65℃ 에서 증착한 광 선택 투과 필터에서는, 컬 및 굴곡의 양방이 발생하지 않아, 광 선택 투과 필터 표면 전체를 평활하게 할 수 있었다. 즉, 각 기재 필름의 양면에 광 선택 투과층을 형성한 경우, 120℃ 미만의 온도에서 증착을 실시하는 것이 바람직하다. 보다 바람직하게는 100℃ 이하이다.
다음으로, 기재 필름으로서 (1) ~ (5) 를 사용하고, 광 선택 투과층의 증착부 형상을 변화시켜 증착을 실시하였다. 증착부의 형상은, 광 선택 투과층을 형성하기 전에 기재 필름에 부착하는 증착용 테이프의 배치를 변화시킴으로써 제어하였다. 광 선택 투과층의 형성부 및 비형성부의 형상에 대해, 도 5, 6 및 7 에 나타낸다. 도 5 에서는, 상기 서술한 바와 같이, 한 변이 60㎜ 인 정사각형상의 기재 필름 가장자리 (5a) 에 증착용 테이프를 부착하여, 광 선택 투과층 비형성부 (5a) 를 제조하고, 기재 필름의 중앙부 (4a) 에만 광 선택 투과층을 증착하였다. 이 때, 가장자리의 폭은 5㎜ 이다. 도 6 에서는, 기재 필름의 상하 (기재 필름을 평면에서 보았을 때의 상하) 에만 증착용 테이프를 부착하여, 광 선택 투과층 비형성부 (가장자리) (5b) 를 제조하고, 좌우 (기재 필름을 평면에서 보았을 때의 좌우) 는 단부까지 증착을 실시하여 광 선택 투과층 형성부 (4b) 로 하였다. 도 7 에서는, 도 5 에서 나타내는 형상 (1) 과 동일하게 필름 주위에 증착용 테이프를 부착하여 광 선택 투과층 비형성부 (가장자리) (5c) 를 제조하고, 또한, 증착을 실시하는 광 선택 투과층 형성부 (4c) 에 미리 샘플을 고정시키기 위한 구멍 (6c) 을 뚫고 나서 증착을 실시하였다. 이하에서는, 도 5, 6 및 7 에 나타내는 형태를 각각 제 1 배치 형태, 제 2 배치 형태 및 제 3 배치 형태라고 한다. 증착은 어느 기재 필름에 대해서도 양면에 실시하였다. 증착용 테이프를 부착하였을 때의 배치 형태, 증착 조건 및 얻어진 광 선택 투과 필터에 대해 표 4 에 나타낸다.
Figure 112009033970926-pct00018
제 1 배치 형태에서는, 기재 (1) ~ (5) 에 있어서, 65 ~ 120℃ 모든 증착 조건에 있어서 박리가 발생하지 않았다. 제 2 배치 형태에서는, 기재 (1), (3), (4) 및 (5) 의 좌우 단면 (가장자리를 갖지 않는 부분) 에 박리가 발생하였다. 또한, 제 3 배치 형태에서는, 기재 (1), (3), (4) 및 (5) 의 구멍 주위에만 박리가 발생하였다.
제 1 배치 형태와 같이, 광 선택 투과층의 증착 부분 주위에 비증착 부분 (가장자리) 을 제조함으로써, 광 선택 투과층의 박리 (벗겨짐) 를 억제할 수 있는 것이 분명해졌다. PEN 필름을 사용한 기재 (2) 에 관해서는, 증착용 테이프의 배치 형태 및 구멍의 유무에 관계없이 박리가 발생하지 않아, 광 선택 투과층과의 우수한 밀착성을 나타냈다. 이는, 기재 (2) 가 갖는 에스테르 결합 등의 극성기, 유연성을 부여하는 메틸렌사슬 및 나프탈렌 등의 방향고리에 의해, 및/또는, PEN 필름의 결정성 (2 축 연신에 의한 분자사슬의 배향 결정화) 에서 기인하여, 광 선택 투과층과 기재 필름의 밀착성이 향상되었기 때문인 것으로 생각된다.
<광 선택 투과 필터의 물성 평가>
기재 (1) ~ (5) 를 포함하여 구성되는 광 선택 투과 필터의 투과율, 밀착성, 260℃ 내열성의 평가 결과에 대해 표 4 및 표 5 에 나타낸다. 증착은, 기재 (1) ~ (5) 의 양면에 실시하고, 증착용 테이프의 형상은 상기 서술한 제 1 형태로 하고, 증착 온도는 90℃ 에서 실시하였다. 이하에, 투과율, 밀착성 및 260℃ 내열성의 평가 방법에 대해 나타낸다.
(분광 투과율 측정)
Shimadzu UV-3100 (시마즈 제작소 제조) 을 사용하여 400 ~ 600㎚ 및 750 ~ 1000㎚ 의 투과율을 측정하였다.
(밀착성 평가)
커터를 사용하여, 광 선택 투과 필터의 증착 부위 가로세로 1㎝ 안에 1㎜ 간격으로 자르고, 그것과 수직 방향으로도 1㎜ 간격으로 잘라, 100 개의 크로스커트 눈금을 형성한다. 그 후, 셀로판 테이프를 광 선택 투과 필터의 크로스커트 눈금을 형성한 면에 고무 주걱을 사용하여, 공기가 들어가지 않게 충분히 부착하고, 떼어냄으로써, 100 개의 크로스커트 눈금 중에서 셀로판 테이프에 붙지 않고 남은 개수를 센다. 셀로판 테이프에는, 셀로 테이프 (등록상표) (상품명 : CT405AP-24, 니치반사 제조) 를 사용하였다.
(260℃ 내열 평가)
기재를 2㎝ × 1㎝ 의 형상으로 하고, 필름의 상단부 (1㎝ 의 변을 상단부로 한다) 를 고정시켜, 260℃, 3 분간 오븐에서 가열을 실시하였다.
Figure 112009033970926-pct00019
밀착성을 평가한 결과, 어느 광 선택 투과 필터에 있어서도 100 눈금 중 100 눈금이 필름상으로 남아, 광 선택 투과 필터의 밀착성으로서 문제가 없는 것이 분명해졌다.
260℃ 내열 평가에 있어서, (1), (2-2), (3-1), (3-2), (4-1) 및 (5) 의 기재에서는 변화가 없고, 또한 (4-2) 에서는 주름이 발생하였으나 녹아내리는 경우는 없어, 내리플로우성을 갖고, 리플로우 공정에 견디는 것이 분명해졌다.
또한, 본원은, 2006년 12월 28일에 출원된 일본 특허출원 2006-356401호를 기초로 하여, 파리 조약 내지 이행하는 나라에 있어서의 법규에 근거하는 우선권을 주장하는 것이다. 그 출원의 내용은, 그 전체가 본원 중에 참조로서 도입되어 있다.
도면의 간단한 설명
도 1 은 카메라 모듈의 구성을 나타내는 단면 모식도이다.
도 2 는 광 선택 투과 필터의 유무에 따른 백 포커스의 신장을 나타내는 모식도이다.
도 3 은 본 발명의 기재의 굽힘 시험을 모식적으로 나타낸 도면이다.
도 4 는 광 선택 투과 필터의 분광 투과율 곡선을 나타내는 도면이다.
도 5 는 기재 필름 가장자리에 증착용 테이프를 부착하였을 때의 배치 관계를 나타내는 평면 모식도이다.
도 6 은 기재 필름 가장자리의 상하 방향에만 증착용 테이프를 부착하였을 때의 배치 관계를 나타내는 평면 모식도이다.
도 7 은 기재 필름, 증착용 테이프 및 구멍의 배치 관계를 나타내는 평면 모식도이다.
부호의 설명
1 : 렌즈
2 : 광 선택 투과 필터
3 : 센서
4a, 4b, 4c : 광 선택 투과층 형성부
5a, 5b, 5c : 광 선택 투과층 비형성부
6c : 구멍

Claims (22)

  1. 광의 투과율을 선택적으로 저감시키는 광 선택 투과 필터로서,
    상기 광 선택 투과 필터는, 파장 400 ~ 600 nm 에 있어서 전체 파장의 투과율이 85% 이상이고,
    상기 광 선택 투과 필터는, 기재와, 상기 기재 상에 형성된, 광 선택 투과층을 포함하는 기능성 재료층으로 이루어지고,
    상기 기재와 상기 광 선택 투과층을 합친 두께가 200 ㎛ 미만이고,
    상기 기재는, 폴리이미드 수지, 불소화 방향족 폴리머, 불소화 폴리이미드 수지, PFA 필름, 에폭시 수지 및 유리 필름으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 광 선택 투과 필터.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 광 선택 투과 필터는, 기재가 내리플로우성 (reflow resistance) 기능 필름을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 광 선택 투과 필터.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 광 선택 투과 필터는, 기재의 양면이 기능성 재료에 의해 적층된 구조를 갖는 것을 특징으로 하는 광 선택 투과 필터.
  4. 삭제
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 광 선택 투과 필터는, 120℃ 미만에서 기능성 재료를 기재에 적층시킨 구조를 갖는 것을 특징으로 하는 광 선택 투과 필터.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 광 선택 투과 필터는, 기능성 재료 적층시에, 기능성 재료 적층 부위 주위에 기능성 재료의 비적층 부위를 형성하고, 기재에 기능성 재료를 적층시킨 구조를 갖는 것을 특징으로 하는 광 선택 투과 필터.
  7. 제 2 항에 있어서,
    상기 광 선택 투과 필터는, 가열 처리를 실시한 내리플로우성 기능 필름을 포함하는 것을 특징으로 하는 광 선택 투과 필터.
  8. 제 2 항에 있어서,
    상기 광 선택 투과 필터는, 내리플로우성 기능 필름을 기재로 하고, 상기 기재의 적어도 일방의 면에 광 선택 투과층이 형성되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 광 선택 투과 필터.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 광 선택 투과층은, 유전체 다층막으로 이루어지는 적외 커트층인 것을 특징으로 하는 광 선택 투과 필터.
  10. 삭제
  11. 삭제
  12. 삭제
  13. 삭제
  14. 제 1 항에 있어서,
    상기 광 선택 투과 필터는, 자외선 및 적외선 커트 필터인 것을 특징으로 하는 광 선택 투과 필터.
  15. 제 1 항에 있어서,
    상기 기재는, 260 ℃에서 3 분간 형상을 유지하는 것이고, 또한 유리 전이 온도(Tg)가 150 ℃ 이상인 것을 특징으로 하는 광 선택 투과 필터.
  16. 제 1 항에 있어서,
    상기 광 선택 투과 필터가, 350 nm 이하의 자외선 투과율이 5% 미만이고, 또한, 800 nm ~ 1 ㎛ 에 있어서의 투과율이 5% 이하인 것을 특징으로 하는 광 선택 투과 필터.
  17. 제 1 항 내지 제 3 항, 제 5 항 내지 제 9 항 및 제 14 항 내지 제 16 항 중 어느 한 항에 기재된 광 선택 투과 필터와, 1 또는 2 이상의 렌즈를 구비하는 것을 특징으로 하는 렌즈 유닛.
  18. 제 17 항에 있어서,
    상기 렌즈는, 두께가 1㎜ 미만인 것을 특징으로 하는 렌즈 유닛.
  19. 제 17 항에 있어서,
    상기 렌즈의 적어도 하나의 두께는 800 ㎛ 미만인 것을 특징으로 하는 렌즈 유닛.
  20. 제 17 항에 있어서,
    상기 렌즈 유닛은, 아베수가 50 이상인 렌즈를 하나 이상 갖는 것을 특징으로 하는 렌즈 유닛.
  21. 제 17 항에 있어서,
    상기 렌즈의 적어도 하나를 구성하는 재료가, 열경화성 수지인 유기 수지를 포함하는 유기 재료, 또는 유기?무기 복합 재료인 것을 특징으로 하는 렌즈 유닛.
  22. 제 20 항에 있어서,
    상기 렌즈는, 두께가 1㎜ 미만인 것을 특징으로 하는 렌즈 유닛.
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