KR101836451B1 - 필름형 적외선 차단 필터 및 이의 제조방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 투명 기판; 상기 투명 기판의 제 1 표면에 형성된 반사 방지층; 상기 투명 기판의 제 2 표면에 형성된 IR 반사층; 상기 투명 기판과 상기 반사 방지층의 사이에 형성되는 제1접착층; 상기 투명 기판과 상기 IR 반사층의 사이에 형성되는 제2접착층; 및 상기 반사 방지층과 상기 제1접착층 사이 및 상기 IR 반사층과 상기 제2접착층 사이에 형성되는 광흡수층;을 포함하고, 상기 투명 기판은 기재 폴리머(polymer)에 유리 섬유(glass fiber) 및 유리 플레이크(flake) 중 어느 하나 이상을 포함하고, 유리전이온도(Tg)가 150℃ 이상인 투명 내열 폴리카보네이트 수지를 포함하고,
상기 광흡수층은 기재 폴리머(polymer)에 유리 섬유(glass fiber) 및 유리 플레이크(flake) 중 어느 하나 이상을 포함하고, 유리전이온도(Tg)가 150℃ 이상인 투명 내열 폴리카보네이트 바인더 포함하고, 상기 투명 기판과 상기 반사 방지층의 사이에 형성되는 광흡수층이, 흡수극대가 640 내지 700 nm인 광흡수제를 포함하면, 상기 투명 기판과 상기 IR 반사층의 사이에 형성되는 광흡수층은, 흡수극대가 700 내지 1200 nm인 광흡수제를 포함하고, 상기 투명 기판과 상기 반사 방지층의 사이에 형성되는 광흡수층이, 흡수극대가 700 내지 1200 nm인 광흡수제를 포함하면, 상기 투명 기판과 상기 IR 반사층의 사이에 형성되는 광흡수층은, 흡수극대가 640 내지 700 nm인 광흡수제를 포함하는 것을 특징으로 하는 필름형 적외선 차단 필터 및 그 제조방법에 관한 것이다.
상기 광흡수층은 기재 폴리머(polymer)에 유리 섬유(glass fiber) 및 유리 플레이크(flake) 중 어느 하나 이상을 포함하고, 유리전이온도(Tg)가 150℃ 이상인 투명 내열 폴리카보네이트 바인더 포함하고, 상기 투명 기판과 상기 반사 방지층의 사이에 형성되는 광흡수층이, 흡수극대가 640 내지 700 nm인 광흡수제를 포함하면, 상기 투명 기판과 상기 IR 반사층의 사이에 형성되는 광흡수층은, 흡수극대가 700 내지 1200 nm인 광흡수제를 포함하고, 상기 투명 기판과 상기 반사 방지층의 사이에 형성되는 광흡수층이, 흡수극대가 700 내지 1200 nm인 광흡수제를 포함하면, 상기 투명 기판과 상기 IR 반사층의 사이에 형성되는 광흡수층은, 흡수극대가 640 내지 700 nm인 광흡수제를 포함하는 것을 특징으로 하는 필름형 적외선 차단 필터 및 그 제조방법에 관한 것이다.
Description
본 발명은 필름형 적외선 차단 필터 및 이의 제조방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 기존 필름에 비하여 Curl(휨) 및 이물 개선에 효과적인 필름형 적외선 차단 필터 및 이의 제조방법에 관한 것이다.
최근 스마트폰과 태블릿 PC의 보급의 확대 등으로 이미지 센서를 이용한 디지털 카메라 모듈의 수요가 크게 늘어나고 있다. 이러한 모바일 기기에 이용되는 디지털 카메라 모듈의 발전 방향은 박형화와 고화질을 추구하는 방향으로 발전을 해나가고 있는 상황이다.
이러한 디지털 카메라 모듈의 영상 신호는 이미지 센서를 통해서 받아들여지게 되는데, 반도체로 이루어진 이미지 센서는 가시광선 영역에서 사람이 보는 것과 유사한 파장 반응성을 가지게 설계가 되어 있다. 그러나 이미지 센서는 사람의 눈과는 다르게 적외선 영역의 파장에서도 반응을 하는 특징을 가지기 때문에, 사람의 눈으로 보는 것과 유사한 영상 정보를 얻기 위해서 적외선 영역의 파장을 차단하는 적외선 차단 필터(IR Cut Filter) 가 필요하다.
이러한 문제를 최소화할 수 있도록, 도 1에서와 같은, 적외선 영역 흡수제를 포함한 적외선 차단 필터가 고화소인 구조에 많이 사용된다.
이러한, 흡수제를 포함하는 필름형 적외선 차단 필터의 경우 흡수 필름을 제조하는 과정에서 성형 및 캐스팅 공정상의 한계로 인해 0.1T 이하의 흡수 필름 제작이 현실적으로 어렵기 때문에, 필름의 박형화에 한계를 가지고 있다. 또한, 제조 공정상의 한계로 독립적인 흡수층이 존재하지 못하고 필름 전체에 흡수제가 포함되어있는 구조로 되어 있어 증착 등의 공정에서 외력이 작용할 때 Curl에 취약하기 때문에 공정 진행 시 많은 제약이 있다. 이러한 구조는 Haze의 원인이 될 수 있으며 고화소 디지털 카메라에서 요구되는 가시광선 영역의 높은 투과율을 유지하기 어렵다는 문제를 안고 있다.
또한, 종래의 방법으로 650nm 내지 1200nm 영역의 근적외선광을 광범위하게 차단하는 기능을 가지는 광흡수제를 포함하는 흡수용액을 투명필름에 성막하여 흡수필름을 제조시 휨, 흡수층 미성막, 광특성 불균형 및 흡수층 부착 불량 등의 문제점이 나타났다.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여,
본 발명은, 650nm 내지 1200nm 영역의 근적외선광을 광범위하게 차단하는 기능을 가지는 광흡수제를 포함하는 흡수용액을 투명필름에 성막하여 흡수필름을 제조하는 경우, 필름이 휘지 않고, 흡수층이 잘 성막되어 균형 있는 광특성을 가지면서도 흡수층이 기재에 잘 부착될 수 있는 필름형 적외선 차단 필터를 통하여, 차폐 특성이 우수하며 박형화가 가능하도록 하는 것을 목적으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명은 투명 기판; 상기 투명 기판의 제 1 표면에 형성된 반사 방지층; 상기 투명 기판의 제 2 표면에 형성된 IR 반사층; 상기 투명 기판과 상기 반사 방지층의 사이에 형성되는 제1접착층; 상기 투명 기판과 상기 IR 반사층의 사이에 형성되는 제2접착층; 및 상기 반사 방지층과 상기 제1접착층 사이 및 상기 IR 반사층과 상기 제2접착층 사이에 형성되는 광흡수층;을 포함하고,
상기 투명 기판은 기재 폴리머(polymer)에 유리 섬유(glass fiber) 및 유리 플레이크(flake) 중 어느 하나 이상을 포함하고, 유리전이온도(Tg)가 150℃ 이상인 투명 내열 폴리카보네이트 수지를 포함하고,
상기 광흡수층은 기재 폴리머(polymer)에 유리 섬유(glass fiber) 및 유리 플레이크(flake) 중 어느 하나 이상을 포함하고, 유리전이온도(Tg)가 150℃ 이상인 투명 내열 폴리카보네이트 바인더를 포함하고,
상기 투명 기판과 상기 반사 방지층의 사이에 형성되는 광흡수층이, 흡수극대가 640 내지 700 nm인 광흡수제를 포함하면, 상기 투명 기판과 상기 IR 반사층의 사이에 형성되는 광흡수층은, 흡수극대가 700 내지 1200 nm인 광흡수제를 포함하고, 상기 투명 기판과 상기 반사 방지층의 사이에 형성되는 광흡수층이, 흡수극대가 700 내지 1200 nm인 광흡수제를 포함하면, 상기 투명 기판과 상기 IR 반사층의 사이에 형성되는 광흡수층은, 흡수극대가 640 내지 700 nm인 광흡수제를 포함하는 것을 특징으로 하는 필름형 적외선 차단 필터를 제공한다.
또한, 본 발명은 a) 투명 기판을 준비하는 단계; b) 상기 투명 기판의 양 표면에 접착층을 형성하는 단계; c) 상기 접착층의 양 표면에 광흡수층을 형성하는 단계; d) 상기 투명 기판의 제 1 표면에 반사 방지층을 형성하는 단계; 및 e) 상기 투명 기판의 제 2 표면에 IR 반사층을 형성하는 단계;를 포함하고,
상기 투명 기판은 기재 폴리머(polymer)에 유리 섬유(glass fiber) 및 유리 플레이크(flake) 중 어느 하나 이상을 포함하고, 유리전이온도(Tg)가 150℃ 이상인 투명 내열 폴리카보네이트 수지를 포함하고,
상기 광흡수층은 기재 폴리머(polymer)에 유리 섬유(glass fiber) 및 유리 플레이크(flake) 중 어느 하나 이상을 포함하고, 유리전이온도(Tg)가 150℃ 이상인 투명 내열 폴리카보네이트 바인더를 포함하고,
상기 투명 기판과 상기 반사 방지층의 사이에 형성되는 광흡수층이, 흡수극대가 640 내지 700 nm인 광흡수제를 포함하면, 상기 투명 기판과 상기 IR 반사층의 사이에 형성되는 광흡수층은, 흡수극대가 700 내지 1200 nm인 광흡수제를 포함하고, 상기 투명 기판과 상기 반사 방지층의 사이에 형성되는 광흡수층이, 흡수극대가 700 내지 1200 nm인 광흡수제를 포함하면, 상기 투명 기판과 상기 IR 반사층의 사이에 형성되는 광흡수층은, 흡수극대가 640 내지 700 nm인 광흡수제를 포함하는 것을 특징으로 하는 필름형 적외선 차단 필터의 제조방법을 제공한다.
본 발명에 따르면, 기존 필름으로는 공정 진행이 어려웠던 Curl(휨) 및 이물 개선에 효과가 나타났을 뿐만 아니라, 흡수제의 분산이 필름 전체가 아닌 접착층 및 광흡수층으로 한정됨에 따라 Haze 값이 낮아지는 효과가 있다. 또한, 필름 전체의 흡수가 아닌 필름의 일면 또는 양면의 특정 두께에 접착층 및 광흡수층을 가지기 때문에 가시광선의 투과율이 높아진다는 장점이 있다. 또한, 650nm 내지 1200nm 영역의 근적외선광을 광범위하게 차단하는 기능을 가지는 광흡수제를 포함하는 흡수용액을 투명필름에 성막하여 흡수필름을 제조시 휨, 흡수층 미성막, 광특성 불균형 및 흡수층 부착 불량 등의 문제점이 나타나지 않는다는 장점이 있다.
도 1 및 도 2는 본 발명의 실시예 및 비교예에 따른 광흡수 필름의 코팅 상태를 나타낸 사진이다.
도 3은 본 발명의 실시예 및 비교예에 따른 광흡수 필름의 코팅 상태를 나타낸 사진이다.
도 4는 본 발명의 실시예 및 비교예에 따른 광흡수 필름의 X-cut 부착 시험 결과를 나타낸 사진이다.
도 5는 본 발명의 실시예 및 비교예에 따른 광흡수 특성을 나타낸 투과율 그래프이다.
도 6은 본 발명의 실시예 및 비교예에 따른 광흡수 특성을 나타낸 사진이다.
도 3은 본 발명의 실시예 및 비교예에 따른 광흡수 필름의 코팅 상태를 나타낸 사진이다.
도 4는 본 발명의 실시예 및 비교예에 따른 광흡수 필름의 X-cut 부착 시험 결과를 나타낸 사진이다.
도 5는 본 발명의 실시예 및 비교예에 따른 광흡수 특성을 나타낸 투과율 그래프이다.
도 6은 본 발명의 실시예 및 비교예에 따른 광흡수 특성을 나타낸 사진이다.
이하, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 첨부한 도면을 참고로 하여 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며, 본 명세서에 한정되지 않는다.
도면에서는 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분을 생략하였고, 명세서 전체를 통해 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 사용하였다. 또한, 도면에서 표시된 구성요소의 크기 및 상대적인 크기는 실제 축척과는 무관하며, 설명의 명료성을 위해 축소되거나 과장된 것일 수 있다.
본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.
필름형 적외선 차단 필터
이하 본 발명의 필름형 적외선 차단 필터에 대하여 상세하게 설명한다.
앞서 살펴본 바와 같이, 종래의 필름형 적외선 차단 필터는 650nm 내지 1200nm 영역의 근적외선광을 광범위하게 차단하는 기능을 가지는 광흡수제를 포함하는 흡수용액을 투명필름에 성막하여 흡수필름을 제조시 휨, 흡수층 미성막, 광특성 불균형 및 흡수층 부착 불량 등의 문제점이 발생하였다.
그러나, 본 발명의 발명자는 종래의 투명기판 대신 투명 내열 폴리카보네이트 기판을 사용하고, 투명 내열 폴리카보네이트를 바인더로 사용한 광흡수층을 단면 또는 양면으로 형성하는 방식으로 필름형 적외선 차단 필터를 제조하는 방법을 생각해 냈으며, 이에 따라서, 내열성이 개선될 뿐만 아니라, 제조 공정상의 제약이 없어 박형화에 유리해 질뿐만 아니라, 필름의 일면 또는 양면의 흡수층의 두께를 쉽게 제어할 수 있어 광특성의 커스터마이즈(Customize)가 용이하다. 또한, 필름상의 특정 원하는 두께만큼 흡수층을 형성하는 것이 가능하여 Haze 억제로 인한 가시광선 투과율 상승 효과를 기대할 수 있다.
상기와 같은 효과를 가지는 필름형 적외선 차단 필터를 제공하기 위하면,
본 발명은 투명 기판; 상기 투명 기판의 제 1 표면에 형성된 반사 방지층; 상기 투명 기판의 제 2 표면에 형성된 IR 반사층; 상기 투명 기판과 상기 반사 방지층의 사이에 형성되는 제1접착층; 상기 투명 기판과 상기 IR 반사층의 사이에 형성되는 제2접착층; 및 상기 반사 방지층과 상기 제1접착층 사이 및 상기 IR 반사층과 상기 제2접착층 사이에 형성되는 광흡수층;을 포함하고, 상기 투명 기판은 기재 폴리머(polymer)에 유리 섬유(glass fiber) 및 유리 플레이크(flake) 중 어느 하나 이상을 포함하고, 유리전이온도(Tg)가 150℃ 이상인 투명 내열 폴리카보네이트 수지를 포함하고,
상기 광흡수층은 기재 폴리머(polymer)에 유리 섬유(glass fiber) 및 유리 플레이크(flake) 중 어느 하나 이상을 포함하고, 유리전이온도(Tg)가 150℃ 이상인 투명 내열 폴리카보네이트 바인더를 포함하고, 상기 투명 기판과 상기 반사 방지층의 사이에 형성되는 광흡수층이, 흡수극대가 640 내지 700 nm인 광흡수제를 포함하면, 상기 투명 기판과 상기 IR 반사층의 사이에 형성되는 광흡수층은, 흡수극대가 700 내지 1200 nm인 광흡수제를 포함하고, 상기 투명 기판과 상기 반사 방지층의 사이에 형성되는 광흡수층이, 흡수극대가 700 내지 1200 nm인 광흡수제를 포함하면, 상기 투명 기판과 상기 IR 반사층의 사이에 형성되는 광흡수층은, 흡수극대가 640 내지 700 nm인 광흡수제를 포함하는 것을 특징으로 하는 필름형 적외선 차단 필터를 제공한다.
본 발명의 필름형 적외선 차단 필터에 있어서, 상기 투명 기판은, 상기 광흡수층으로부터 발생하는 열이 전이되어 열에 의한 모듈 데미지(Module Damage)를 줄이는 역할을 하여, 결과적으로 농도 구배를 통한 열 차폐층으로 기능하게 된다.
본 발명의 투명 기판으로는, 기재 폴리머(polymer)에 더하여 유리 섬유(glass fiber) 및 유리 플레이크(flake) 중 어느 하나 이상을 포함하고, 유리전이온도(Tg)가 150℃ 이상인 투명 내열 폴리카보네이트 수지를 포함하는 것을 사용할 수 있다.
상기 투명 내열 폴리카보네이트 수지는 굴절율이 1.48 내지 1.76 인 것을 사용할 수 있다.
또한, 상기 투명 내열 폴리카보네이트 수지는 열팽창 계수가 25~80℃의 범위에서 6.0×10-5(℃-1) 내지 6.5×10-5(℃-1)인 것을 사용할 수 있다.
또한, 상기 투명 기판의 두께는 광학 필터의 용도 등에 따라서도 다르지만, 바람직하게는 30 내지 200㎛의 두께로 사용할 수 있다.
본 발명의 필름형 적외선 차단 필터에 있어서, 상기 반사 방지층은, 외광 반사를 방지하고, 콘트라스트에 영향을 미치는 확산 반사를 줄이는 역할을 하는 것으로서, 투명 필름의 상부에 구비되어 있다. 이를 위하여, 상기 반사 방지층은 일반적으로 3.0% 이하의 반사율을 가질 수 있으며, 더욱 바람직하게는 1.8%이하의 반사율을 가질 수 있다. 또한, 상기 반사 방지층으로는, 저굴절율층을 사용할 수 있으며, 상기 반사 방지층의 굴절률은 상기 투명 필름의 굴절률보다 낮을 수 있다. 구체적으로 상기 반사 방지층의 굴절률은 1.20 내지 1.55 범위인 것이 바람직하며, 더욱 바람직하게는 1.30 내지 1.50 범위일 수 있다. 상기 반사 방지층의 두께는 0.1 내지 25㎛의 두께로 사용할 수 있으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 반사 방지층으로는, 특별한 제한이 있는 것은 아니지만, 바람직하게는 산화규소(SiO2), 질화규소(SiNx), 산화티타늄(TiO2), 알루미늄(Al) 및 산화알루미늄(Al2O3)으로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상이 증착된 것을 사용할 수 있다.
본 발명의 필름형 적외선 차단 필터에 있어서, 상기 IR 반사층은, 본 발명의 적외선 차단 필터에서 IR을 차단하는 층을 말하며, 구체적으로는 근적외선을 반사하여 차단 시키는 기능을 한다. 본 발명에 있어서, 상기 IR 반사층은 앞서 살펴본 반사 방지층과 동일한 물성을 가지는 것을 사용할 수 있다. 상기 IR 반사층으로는, 특별한 제한이 있는 것은 아니지만, 바람직하게는 산화규소(SiO2 ), 질화규소(SiNx), 산화티타늄(TiO2), 알루미늄(Al) 및 산화알루미늄(Al2O3)으로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상이 증착된 것을 사용할 수 있다.
본 발명의 필름형 적외선 차단 필터에 있어서, 상기 광흡수층은, 근적외선 또는 UV 영역의 광을 차단하며, 구체적으로는 640 내지 1200 nm영역의 광을 차단하는 기능을 가지는 것으로, 상기 영역의 흡수 극대를 갖는 색소를 포함하게 된다.
고화소 카메라로 갈수록, 근적외선을 상기 IR 반사층을 통하여 반사로만 차단하게 되면 화상 이미지에 왜곡이 생기게 되는 문제가 있어, 본 발명은 상기와 같은 광흡수층에서 근적외선 및 UV의 흡수를 통하여, 개선을 할 수 있다. 구체적으로 상기 광흡수층으로는, 상기 영역의 흡수 극대를 갖는 색소라면 특별한 제한은 없으나, 바람직하게는 스쿠아릴륨계 화합물, 시아닌계 화합물, 프탈로시아닌계 화합물, 나프탈로시아닌계 화합물, 디티올 금속 착화합물 등으로 이루어지는 군에서 선택되는 어느 하나 이상의 광흡수제를 포함함으로써, 상기와 같은 흡수 극대를 가질 수 있다.
또한, 상기 광흡수층의 두께는 광학 필터의 용도 등에 따라서도 다르지만, 바람직하게는 0.1 내지 50㎛의 두께로 사용할 수 있다.
본 발명의 광흡수층은, 상기 투명 기판과 상기 반사 방지층의 사이에 형성될 수도 있고, 또는 상기 투명 기판과 상기 IR 반사층의 사이에 형성될 수도 있고, 투명 기판과 상기 반사 방지층, 상기 IR 반사층의 양쪽 모두에 형성될 수도 있다. 이 때, 상기 투명 기판과 상기 반사 방지층의 사이에 형성되는 광흡수층은, 흡수극대가 640 내지 700 nm인 광흡수제를 포함할 수 있으며, 상기 투명 기판과 상기 IR 반사층의 사이에 형성되는 광흡수층은, 흡수극대가 700 내지 1200 nm인 광흡수제를 포함할 수 있다. 또한, 상기 투명 기판과 상기 반사 방지층의 사이에 형성되는 광흡수층이, 흡수극대가 700 내지 1200 nm인 광흡수제를 포함하고, 상기 투명 기판과 상기 IR 반사층의 사이에 형성되는 광흡수층이, 흡수극대가 640 내지 700 nm인 광흡수제를 포함할 수도 있다.
본 발명의 광흡수층은, 기재 폴리머(polymer)에 유리 섬유(glass fiber) 및 유리 플레이크(flake) 중 어느 하나 이상을 포함하고, 유리전이온도(Tg)가 150℃ 이상인 투명 내열 폴리카보네이트 바인더를 포함할 수 있다.
상기 투명 내열 폴리카보네이트 바인더는 굴절율이 1.48 내지 1.76 인 것을 사용할 수 있다.
또한, 상기 투명 내열 폴리카보네이트 바인더는 열팽창 계수가 25~80℃의 범위에서 6.0×10-5(℃-1) 내지 6.5×10-5(℃-1)인 것을 사용할 수 있다.
이렇게 투명 내열 폴리카보네이트 바인더를 포함함에 따라서, 전술한 투명 내열 폴리카보네이트 수지를 포함하는 투명 기판과의 성막 특성이 향상되고, 근적외선 차단 필터에서 필요로 하는 광학 특성을 구현할 수 있게 된다.
또한, 상기 광흡수층은, cut on shift의 개선을 위해 흡수극대가 350 내지 440 nm인 광흡수제를 더 포함할 수도 있다.
또한, 상기 광흡수층은, 내열성 염료 및 비내열성 염료를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 적외선 차단 필터를 제공한다.
상기 광흡수층에 포함되는 내열성 염료는 스쿠아릴륨계 화합물, 시아닌계 화합물, 프탈로시아닌계 화합물, 나프탈로시아닌계 화합물, 디티올 금속 착화합물로 이루어지는 군에서 선택되는 어느 하나 이상을 사용할 수 있으며 상기 내열성 염료는 120℃에서 96시간 이상 노출시켰을 때, 열에 의한 흡수극대의 투과율 변화가 0.5 % 미만인 것이 바람직하다.
상기 광흡수층에 포함되는 비내열성 염료는 스쿠아릴륨계 화합물, 시아닌계 화합물, 프탈로시아닌계 화합물, 나프탈로시아닌계 화합물, 디티올 금속 착화합물로 이루어지는 군에서 선택되는 어느 하나 이상을 사용할 수 있으며 상기 비내열성 염료는 120℃에서 96시간 이상 노출시켰을 때, 열에 의한 흡수극대의 투과율 변화가 0.5 % 이상인 것이 바람직하다.
본 발명의 필름형 적외선 차단 필터에 있어서, 상기 투명 기판과 상기 반사 방지층의 사이 및 상기 투명 기판과 상기 IR 반사층의 사이 중 어느 하나 이상에, 투명 기판과의 접착력을 향상시키고, 광흡수층에 더하여 광흡수능력을 향상시키기 위하여, 제1접착수층 및 제2접착층을 형성할 수 있다. 상기 제1접착층 및 제2접착층은, 용제와 투명 기판이 반응하여 생성된 층으로, 상기 광흡수층과 투명 기판이 분리되지 않도록 잡아주는 역할을 한다. 또한, 상기 제1접착층 및 제2접착층은 흡수극대가 640 내지 1200nm인 광흡수제를 포함할 수 있으며, 이에 따라서, 근적외선 또는 UV 영역의 광, 구체적으로는 640 내지 1200 nm영역의 광을 차단하는 기능을 가질 수 있다. 상기 제1접착층 및 제2접착층에 포함되는 광흡수제로는, 상기 영역의 흡수 극대를 갖는 색소라면 특별한 제한은 없으나, 바람직하게는 스쿠아릴륨계 화합물, 시아닌계 화합물, 프탈로시아닌계 화합물, 나프탈로시아닌계 화합물, 디티올 금속 착화합물 등으로 이루어지는 군에서 선택되는 어느 하나 이상의 광흡수제를 포함함으로써, 상기와 같은 흡수 극대를 가질 수 있다.
상기와 같은 구조를 가지는, 본 발명의 필름형 적외선 차단 필터는 흡수극대가 상이한 광흡수제를 포함한 광흡수층 및 접착층이 투명 기판의 편면 또는 양쪽에 형성됨에 따라서, 흡수능력을 증대할 뿐만 아니라, IR Margin을 증대시켜서, 비용절감의 효과도 함께 기대할 수 있다.
또한, 상기와 같은 구조를 가지는, 본 발명의 필름형 적외선 차단 필터는 IR Cut off흡수 영역에서의 반치폭이 120nm 내지 400nm이 되도록 향상시킬 수 있다.
또한, 본 발명의 적외선 차단 필름은 700nm~800nm 범위의 평균 투과율이 20% 이하이고, 700nm~800nm 범위의 최대 (MAX)투과율이 50% 이하의 특성을 가지며, 바람직하게는 750nm~800nm 범위의 평균 투과율이 20% 이하이고, 750nm~800nm 범위의 최대 (MAX)투과율이 50% 이하이고, 750nm~800nm 범위의 최소 (Min)투과율이 10% 이하의 특성을 가질 수 있다. 본 발명의 적외선 차단 필름은, 상기와 같은 특성을 가짐으로써 700nm대의 적외선 차단을 극대화하여 화상 왜곡을 최소화 할 수 있는 효과를 가질 수 있다.
또한, 본 발명의 필름형 적외선 차단 필터의 광흡수층은, 서로 흡수극대가 상이한 광흡수제를 2종 이상 포함시킬 수 있다. 이 경우, 단일 흡수극대의 광흡수제를 사용하는 경우에 비하여, 더 넓은 범위의 IR 영역을 효과적으로 차단할 수 있다는 장점이 있다.
필름형 적외선 차단 필터의 제조방법
또한, 본 발명은 상기와 같은 필름형 적외선 차단 필터를 제조하기 위하여,
a) 투명 기판을 준비하는 단계; b) 상기 투명 기판의 양 표면에 접착층을 형성하는 단계; c) 상기 접착층의 어느 표면 또는 양 표면에 광흡수층을 형성하는 단계; d) 상기 투명 기판의 제 1 표면에 반사 방지층을 형성하는 단계; 및 e) 상기 투명 기판의 제 2 표면에 IR 반사층을 형성하는 단계;를 포함한다.
상기 a) 단계에 있어서, 상기 투명 기판은, 상기 광흡수층으로부터 발생하는 열이 전이되어 열에 의한 모듈 데미지(Module Damage)를 줄이는 역할을 하여, 결과적으로 농도 구배를 통한 열 차폐층으로 기능하게 된다. 상기 투명 필름으로는, 본 발명의 투명 기판으로는, 기재 폴리머(polymer)에 유리 섬유(glass fiber) 및 유리 플레이크(flake) 중 어느 하나 이상을 포함하고, 유리전이온도(Tg)가 150℃ 이상인 투명 내열 폴리카보네이트 수지를 포함하는 것을 사용할 수 있다.
상기 투명 내열 폴리카보네이트 수지는 굴절율이 1.48 내지 1.76 인 것을 사용할 수 있다.
또한, 상기 투명 내열 폴리카보네이트 수지는 열팽창 계수가 25~80℃의 범위에서 6.0×10-5(℃-1) 내지 6.5×10-5(℃-1)인 것을 사용할 수 있다.
또한, 상기 투명 기판의 두께는 광학 필터의 용도 등에 따라서도 다르지만, 바람직하게는 30 내지 200㎛의 두께로 사용할 수 있다.
이 후, 상기 b) 단계에서는, 용제에 광흡수제를 혼합한 후, 투명 기판에 코팅하여 접착층을 형성한다.
상기 접착층의 형성과정은 3000rpm 이하의 속도로 1초 내지 3분, 보다 바람직하게는 1초 내지 60초간 Spin coating 한 후, 상온 내지 200의 온도에서 30초 내지 10분간 경화를 진행한다.
이 후, 상기 c) 단계에서는, 상기 투명 기판의 어느 표면 또는 양 표면에 광흡수층을 형성한다.
상기 광흡수층은, 640 내지 1200 nm영역의 광을 차단하는 기능을 가지는 것으로, 상기 영역의 흡수 극대를 갖는 색소를 포함하게 된다. 구체적으로 상기 광흡수층으로는, 상기 영역의 흡수 극대를 갖는 색소라면 특별한 제한은 없으나, 바람직하게는 스쿠아릴륨계 화합물, 시아닌계 화합물, 프탈로시아닌계 화합물, 나프탈로시아닌계 화합물, 디티올 금속 착화합물 등으로 이루어지는 군에서 선택되는 어느 하나 이상의 광흡수제를 포함함으로써, 상기와 같은 흡수 극대를 가질 수 있다.
또한, 상기 광흡수층의 두께는 광학 필터의 용도 등에 따라서도 다르지만, 바람직하게는 0.1 내지 50㎛의 두께로 적층하여 사용할 수 있다. 상기 광흡수층의 적층 방법은, 특별한 제한은 없으나, 바람직하게는, 광흡수제와 용제 및 바인더 수지를 2시간 내지 20시간 중합 교반하여 흡수 레진을 제조한 후, 0.1 내지 50㎛로 도포하여 코팅할 수 있다.
이 때, 상기 용제로는 업계에서 사용하는 통상의 것을 특별한 제한 없이 사용할 수 있으나, 바람직하게는 THF, Toluene, Hexane, Chloroform 또는 이들의 혼합 용제를 사용할 수 있다.
또한, 상기 바인더 수지로는, 기재 폴리머(polymer)에 유리 섬유(glass fiber) 및 유리 플레이크(flake) 중 어느 하나 이상을 포함하고, 유리전이온도(Tg)가 150℃ 이상인 투명 내열 폴리카보네이트 바인더를 포함할 수 있다.
상기 투명 내열 폴리카보네이트 바인더는 굴절율이 1.48 내지 1.76 인 것을 사용할 수 있다.
또한, 상기 투명 내열 폴리카보네이트 바인더는 열팽창 계수가 25~80℃의 범위에서 6.0×10-5(℃-1) 내지 6.5×10-5(℃-1)인 것을 사용할 수 있다.
이렇게 투명 내열 폴리카보네이트 바인더를 포함함에 따라서, 전술한 투명 내열 폴리카보네이트 수지를 포함하는 투명 기판과의 성막 특성이 향상되고, 근적외선 차단 필터에서 필요로 하는 광학 특성을 구현할 수 있게 된다.
또한, 본 발명의 광흡수층은, 상기 투명 기판의 어느 표면 또는 양 표면에 형성될 수 있기 때문에, 상기 투명 기판과 상기 반사 방지층의 사이에 형성될 수도 있고, 또는 상기 투명 기판과 상기 IR 반사층의 사이에 형성될 수도 있고, 투명 기판과 상기 반사 방지층, 상기 IR 반사층의 양쪽 모두에 형성될 수도 있다. 이 때, 상기 투명 기판과 상기 반사 방지층의 사이에 형성되는 광흡수층은, 흡수극대가 640 내지 700 nm인 광흡수제를 포함할 수 있으며, 상기 투명 기판과 상기 IR 반사층의 사이에 형성되는 광흡수층은, 흡수극대가 700 내지 1200 nm인 광흡수제를 포함할 수 있다. 또한, 상기 투명 기판과 상기 반사 방지층의 사이에 형성되는 광흡수층이, 흡수극대가 700 내지 1200 nm인 광흡수제를 포함하고, 상기 투명 기판과 상기 IR 반사층의 사이에 형성되는 광흡수층이, 흡수극대가 640 내지 700 nm인 광흡수제를 포함할 수도 있다.
또한, 상기 광흡수층은, cut on shift의 개선을 위해 흡수극대가 350 내지 440 nm인 광흡수제를 더 포함할 수도 있다.
상기 광흡수층은, 서로 흡수극대가 상이한 광흡수제를 2종 이상 포함시킬 수 있다. 이 경우, 단일 흡수극대의 광흡수제를 사용하는 경우에 비하여, 더 넓은 범위의 IR 영역을 효과적으로 차단할 수 있다는 장점이 있다.
또한, 본 발명의 접착층은, 상기 투명 기판과 상기 반사 방지층의 사이 및 상기 투명 기판과 상기 IR 반사층의 사이에서, 투명 기판과의 접착력을 향상시키고, 광흡수층에 더하여 광흡수능력을 향상시키기 위하여 형성되며, 포함되는 광흡수제는 상기 광흡수층과 동일하다.
이 후, 상기 d) 단계에서는, 상기 투명 기판의 제 1 표면에 반사 방지층을 형성한다.
상기 반사 방지층은, 외광 반사를 방지하고, 콘트라스트에 영향을 미치는 확산 반사를 줄이는 역할을 하는 것으로서, 투명 필름의 상부에 구비되어 있다. 이를 위하여, 상기 반사 방지층은 일반적으로 3.0% 이하의 반사율을 가질 수 있으며, 더욱 바람직하게는 1.8%이하의 반사율을 가질 수 있다. 또한, 상기 반사 방지층으로는, 저굴절율층을 사용할 수 있으며, 상기 반사 방지층의 굴절률은 상기 투명 필름의 굴절률보다 낮을 수 있다. 구체적으로 상기 반사 방지층의 굴절률은 1.20 내지 1.55 범위인 것이 바람직하며, 더욱 바람직하게는 1.30 내지 1.50 범위일 수 있다. 상기 반사 방지층의 두께는 0.1 내지 25㎛의 두께로 사용할 수 있으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 반사 방지층으로는, 특별한 제한이 있는 것은 아니지만, 바람직하게는 산화규소(SiO2), 질화규소(SiNx), 산화티타늄(TiO2), 알루미늄(Al) 및 산화알루미늄(Al2O3)으로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상이 증착된 것을 사용할 수 있다.
마지막으로, 상기 e) 단계에서 상기 투명 기판의 제 2 표면에 IR 반사층을 형성한다.
상기 IR 반사층은, 본 발명의 적외선 차단 필터에서 IR을 차단하는 층을 말하며, 구체적으로는 근적외선을 반사하여 차단 시키는 기능을 한다. 본 발명에 있어서, 상기 IR 반사층은 앞서 살펴본 반사 방지층과 동일한 물성을 가지는 것을 사용할 수 있다. 상기 IR 반사층으로는, 특별한 제한이 있는 것은 아니지만, 바람직하게는 산화규소(SiO2 ), 질화규소(SiNx), 산화티타늄(TiO2), 알루미늄(Al) 및 산화알루미늄(Al2O3)으로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상이 증착된 것을 사용할 수 있다.
한편, 본 발명의 필름형 적외선 차단 필터의 제조방법에 있어서, 상기 d) 단계와 상기 e) 단계가 서로 순서를 바뀌어도 무방한 것은 자명하다.
이하, 본 발명의 이해를 돕기 위하여 바람직한 실시예를 제시하나, 하기 실시예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐 본 발명의 범주 및 기술사상 범위 내에서 다양한 변경 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 특허청구범위에 속하는 것도 당연한 것이다.
[실시예]
레진 조성물의 제조
[합성예 1]
흡수 극대의 중심이 695nm인 광흡수제(AE1, 미국 Epolin 社) 0.10g과 흡수 극대의 중심이 740nm인 광흡수제(AH1, 일본 Hayasibara社) 0.1g을, 용제로서 클로로포름 40.0g 및 바인더 수지로서 투명 내열 폴리카보네이트 수지 1.0g을 섞은 후, 10시간 동안 중합 교반한 후, 광흡수 레진 조성물을 제조하였다.
상기 투명 내열 폴리카보네이트 수지는, 기재 폴리카보네이트(polycarbonate) 폴리머(polymer) 100 중량부에 유리 섬유(glass fiber_아사히 유리섬유㈜의 ECR 유리섬유, 섬유 지름 18㎛；섬유 길이 4mm；nd=1.579) 20 중량부 및 유리 플레이크(galss flake_일본 판유리제의 평균폭 160㎛, 평균 두께 5㎛, nd=1.53) 15 중량부를 혼합하여 제조하였다.
상기 투명 내열 폴리카보네이트 수지는 기재 폴리머에 유리 섬유를 포함하는 것으로, 유리 전이 온도(유리전이온도(Tg)가)가 158℃이고, 굴절율이 1.6이고, 열팽창계수가 6.3×10-5(℃-1)(25~80℃의 범위)였다.
[합성예 2]
내열성 수지로 상기 합성예 1에서 사용한 것과 동일한 폴리카보네이트 수지 1.0g을, 용제인 클로로포름 40.0g에 섞은 후, 10시간 동안 중합 교반한 후, 레진 조성물을 제조하였다.
[합성예 3]
광흡수 레진 조성물에, 120℃에서 96hour 이상 노출시켰을 때, 열에 의한 흡수극대의 투과율 변화가 0.5 % 미만인 내열성 염료 (미국 Exciton社 AE-3염료) 0.08g과 120℃에서 96hour 이상 노출시켰을 때, 열에 의한 흡수극대의 투과율 변화가 0.5 % 이상인 비내열성 염료 (일본 Hayasibara社 AH-1염료) 0.08g을 더 포함시킨 것을 제외하고는 합성예 1과 동일한 방법으로 레진 조성물을 제조하였다.
[합성예 4]
광흡수 레진 조성물에, 120℃에서 96hour 이상 노출시켰을 때, 열에 의한 흡수극대의 투과율 변화가 0.5 % 이상인 비내열성 염료 (일본 Hayasibara社 AH-1염료) 0.16g을 더 포함시킨 것을 제외하고는 합성예 1과 동일한 방법으로 레진 조성물을 제조하였다.
[합성예 5]
흡수 극대의 중심이 740nm인 광흡수제(AH1, 일본 Hayasibara社) 대신 흡수극대의 중심이 730nm인 광흡수제 (AE2, 미국 Epolin 社)를 사용한 것을 제외하고는 합성예 1과 동일한 방법으로 레진 조성물을 제조하였다.
광 흡수 필름의 제조
[실시예 1]
상기 합성예 1에서 사용한 것과 동일한 폴리카보네이트 수지를 사용하여 100 ㎛ 두께의 필름을 제조한 후, 상기 합성예 2에서 제조한 레진 조성물을 접착용액으로 하여 투명 내열 폴리카보네이트 필름의 양면에 코팅한 후, 10분간 대기한 후, 상기 합성예 1에서 제조한 광흡수 레진을 2 ㎛의 두께로 상기 투명 내열 폴리카보네이트 필름의 제 1면에 코팅하였다. 이 후, 10분간 대기 후 상기 합성예 1에서 제조한 광흡수 레진을 2 ㎛의 두께로 상기 투명 내열 폴리카보네이트 필름의 제 2면에 코팅하고, 110에서 60분간 건조하여 투명 내열 폴리카보네이트 필름의 양면에 광흡수층을 형성하여 광흡수 필름을 제조하였다.
이 후, 상기 광흡수층이 형성된 제1면에, 이빔 증착기(E-beam evaporator)로 TiO2와 SiO2를 교대로 증착하여 2.5 ㎛의 반사 방지층을 형성하였다. 이 후, 상기 광흡수층이 형성된 제2면에 이빔 증착기(E-beam evaporator)로 TiO2와 SiO2를 교대로 증착하여 2.9 ㎛의 IR 반사층을 형성하여, 필름형 적외선 차단 필터를 제조하였다.
[실시예 2]
합성예 1에서 제조한 광흡수 레진 조성물 대신, 상기 합성예 3의 레진 조성물로 제 1면 및 제2면에 코팅을 진행한 것을 제외하고는, 실시예 1과 동일한 방법으로 필름형 적외선 차단 필터를 제조하였다.
[비교예 1]
실시예 1의 투명 내열 폴리카보네이트 필름 대신 투명 사이클로 올레핀 폴리머(COP) 필름(제조사: Zeonor(일본), 제품명: ZF16)을 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로, 필름형 적외선 차단 필터를 제조하였다.
[비교예 2]
실시예 1의 투명 내열 폴리카보네이트 필름 대신 투명 사이클로 올레핀 코폴리머(COC) 필름(제조사:Gunze(일본), 제품명: COC-ISO-100)을 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로, 필름형 적외선 차단 필터를 제조하였다.
[비교예 3]
실시예 1의 투명 내열 폴리카보네이트 필름 대신 투명 비내열 폴리카보네이트 필름(제조사: 아이원) 을 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로, 필름형 적외선 차단 필터를 제조하였다.
[비교예 4]
실시예 1의 투명 내열 폴리카보네이트 필름 대신 투명 비내열 폴리카보네이트 필름(제조사: 두산비니루) 을 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로, 필름형 적외선 차단 필터를 제조하였다.
[비교예 5]
실시예 1의 투명 내열 폴리카보네이트 필름 대신 투명 비내열 폴리카보네이트 필름(제조사: 동방피엔에프) 을 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로, 필름형 적외선 차단 필터를 제조하였다.
[비교예 6]
실시예 1의 투명 내열 폴리카보네이트 필름 대신 투명 비내열 폴리카보네이트 필름(제조사: 세진TS) 을 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로, 필름형 적외선 차단 필터를 제조하였다.
[비교예 7]
실시예 1의 투명 내열 폴리카보네이트 필름 대신 투명 TPX 필름(제조사: 미쯔이화학) 을 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로, 필름형 적외선 차단 필터를 제조하였다.
[비교예 8]
합성예 1에서 제조한 광흡수 레진 조성물 대신, 상기 합성예 4의 레진 조성물로 제 1면 및 제2면에 코팅을 진행한 것을 제외하고는, 실시예 1과 동일한 방법으로 필름형 적외선 차단 필터를 제조하였다.
[비교예 9]
실시예 1의 투명 내열 폴리카보네이트 필름 대신 투명 사이클로 올레핀 폴리머(COP) 필름(제조사: Zeonor(일본), 제품명: ZF16)을 사용하고, 합성예 1에서 제조한 광흡수 레진 대신 합성예 5에서 제조한 광흡수 레진을 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로, 필름형 적외선 차단 필터를 제조하였다.
실험예 1: 필름 종류에 따른 흡수 물질 성막 결과
실시예 1 및 비교예 1 내지 2에서 제조된 광흡수 필름의 외관 상태 (코팅 상태) 및 광특성을 측정 하였다. 그 결과를 도 1 및 도 2에 나타내었다.
도 1에 나타난 바와 같이, 동일한 광흡수제를 포함하는 용액을 서로 다른 종류의 필름 위에 스핀코팅으로 성막을 했을 때, 실시예 1의 필름에서만 필요로 하는 염료의 광특성이 구현되어 근적외선흡수필터의 성능을 가질 수 있음을 확인할 수 있었다. 이에 반하여, 비교예 1 내지 2의 필름의 경우 염료의 광특성이 구현되지 않아 근적외선흡수필터로 사용하기 적절하지 않음을 확인할 수 있었다.
도 2에 나타난 바와 같이, 실시예 1에 따라 제조된 필름은 본 발명에 따른 특정 폴리카보네이트와 특정 광흡수제를 사용함에 따라서 근적외선 차단 필터에서 필요로 하는 광학특성을 구현 할 수 있으며, 카메라 모듈에 적합한 영역의 근적외선 흡수 필름을 만들어 낼 수 있다는 것을 알 수 있었다.
실험예 2: 필름 종류에 따른 성막 및 내열성 결과
실시예 1 및 비교예 3, 4, 5 및 7 에서 제조된 광흡수 필름의 외관 상태 (코팅 상태)를 측정하여, 그 결과를 도 3에 나타내었다.
도 3에 나타난 바와 같이, 실시예 1에 따라 제조된 필름은 광흡수제를 포함함에도 이상 없이 성막이 되는데 반하여, 비교예 3, 4, 5 및 7 에서 제조된 필름은 미성막, 휨, 울렁임 등이 발생하여 성막이 잘 되지 않는 것을 알 수 있었다. 이를 통하여, 본 발명과 같이 특정 폴리카보네이트와 특정 광흡수제를 사용하는 경우에만 광특성, 외관, uniformity 등에 이상 없는 제품을 구현할 수 있음을 알 수 있었다.
실험예 3: 필름 종류에 따른 부착성 테스트 결과
실시예 1 및 비교예 3, 4, 5 및 6 에서 제조된 광흡수 필름의 X-cut 테스트를 통해 부착성을 비교하였다. 상기 X-cut 테스트는 ASTM D3359 방식에 따라 평가하여 그 결과를 도 4에 나타내었다.
도 4에 나타난 바와 같이, 실시예 1에 따라 제조된 필름은 부착력이 충분히 확보가 되는데 반하여, 비교예 3, 4, 5 및 6에서 제조한 필름은 부착력이 확보되지 않은 것을 알 수 있었다.
실험예 4: 필름 종류에 따른 투과율 테스트 결과
실시예 1 및 비교예 9 에서 제조된 적외선 차단 필름에 Cary 5000 spectrometer(Agilent 사)를 이용하여 투과율(transmittance)을 측정한 광흡수 그래프를 도 5 및 표 1에 나타내었으며, 이를 통하여 광 흡수 특성을 확인하였다.
| 실시예 1 | 비교예 9 | |
| 평균 투과율(700~800nm) | 8.72 % | 29.62 % |
| 최대 투과율(700~800nm) | 32.89 % | 87.36% |
| 최소 투과율(750~800nm) | 5.25 % | 12.60 % |
또한 실시예 1을 통해 제조한 적외선 흡수필터를 사용하여 제작된 카메라 모듈과 비교예 1을 통해 제조된 적외선 흡수필터를 사용한 카메라 모듈로 촬영한 이미지를 도 6에 나타내었다.
도 5 및 도 6 에서 나타난 바와 같이, 본 발명에 따른 실시예 1의 적외선 차단 필름은, 투과율이 낮을수록 화상개선 (Flare 및 난반사 개선)에 유리한 700nm~800nm 범위의 평균 투과율이 20% 이하이고, 700nm~800nm 범위의 최대 (MAX)투과율이 50% 이하이고, 750nm~800nm 범위의 최소(Min)투과율이 10% 이하의 특성을 가지는 것을 알 수 있었다.
또한, 실시예 2 및 비교예 8에 대한 캡슐화 염료층(내열 + 상대적 비내열 염료)과 상대적 비내열 염료층 광흡수율을 비교(고온 노출 전/후 흡수극대에서의 투과율의 변화)를 측정하여, 표 2에 나타내었다.
| 실시예 2 | 비교예 8 | |||
| 노출 전 | 노출 후 | 노출 전 | 노출 후 | |
| T% @흡수극대 | 6.76 | 7.95 | 6.57 | 7.89 |
| △T% | 1.19 | 1.32 | ||
표 2에서 나타난 바와 같이, 내열성 염료와 비내열성 염료를 함께 사용하는 실시예 2의 경우, 비내열성 염료만을 사용하는 비교예 8에 비하여, 고온(120℃/96hr)의 환경에서 염료의 열화(Dye Degradation)가 적다는 것을 알 수 있었다.
이에 반하여, 본 발명의 조건을 만족하지 못하는 비교예 8의 경우, 상기 조건을 만족하지 못하는 것을 알 수 있었다.
Claims (15)
- 투명 기판;
상기 투명 기판의 제 1 표면에 형성된 반사 방지층;
상기 투명 기판의 제 2 표면에 형성된 IR 반사층;
상기 투명 기판과 상기 반사 방지층의 사이에 형성되는 제1접착층;
상기 투명 기판과 상기 IR 반사층의 사이에 형성되는 제2접착층; 및
상기 반사 방지층과 상기 제1접착층 사이 및 상기 IR 반사층과 상기 제2접착층 사이에 형성되는 광흡수층;을 포함하고,
상기 투명 기판은 기재 폴리머(polymer) 100 중량부에 대하여 유리 섬유(glass fiber) 20 중량부 및 유리 플레이크(flake) 15 중량부를 포함하고, 유리전이온도(Tg)가 150℃ 이상인 투명 내열 폴리카보네이트 수지를 포함하고,
상기 광흡수층은 기재 폴리머(polymer) 100 중량부에 대하여 유리 섬유(glass fiber) 20 중량부 및 유리 플레이크(flake) 15 중량부를 포함하고, 유리전이온도(Tg)가 150℃ 이상인 투명 내열 폴리카보네이트 바인더를 포함하고,
상기 광흡수층은 내열성 염료 및 비내열성 염료를 포함하고,
상기 내열성 염료는 스쿠아릴륨계 화합물, 시아닌계 화합물, 프탈로시아닌계 화합물, 나프탈로시아닌계 화합물, 디티올 금속 착화합물로 이루어지는 군에서 선택되는 어느 하나 이상이고, 120℃에서 96hour 이상 노출시켰을 때, 열에 의한 흡수극대의 투과율 변화가 0.5 % 미만이고,
상기 비내열성 염료는 스쿠아릴륨계 화합물, 시아닌계 화합물, 프탈로시아닌계 화합물, 나프탈로시아닌계 화합물, 디티올 금속 착화합물로 이루어지는 군에서 선택되는 어느 하나 이상이고, 120℃에서 96hour 이상 노출시켰을 때, 열에 의한 흡수극대의 투과율 변화가 0.5 % 이상이고,
상기 투명 기판과 상기 반사 방지층의 사이에 형성되는 광흡수층이, 흡수극대가 640 내지 700 nm인 광흡수제를 포함하면, 상기 투명 기판과 상기 IR 반사층의 사이에 형성되는 광흡수층은, 흡수극대가 700 내지 1200 nm인 광흡수제를 포함하고,
상기 투명 기판과 상기 반사 방지층의 사이에 형성되는 광흡수층이, 흡수극대가 700 내지 1200 nm인 광흡수제를 포함하면, 상기 투명 기판과 상기 IR 반사층의 사이에 형성되는 광흡수층은, 흡수극대가 640 내지 700 nm인 광흡수제를 포함하는 것을 특징으로 하는 필름형 적외선 차단 필터. - 청구항 1에 있어서,
상기 광흡수층은 스쿠아릴륨계 화합물, 시아닌계 화합물, 프탈로시아닌계 화합물, 나프탈로시아닌계 화합물, 디티올 금속 착화합물로 이루어지는 군에서 선택되는 어느 하나 이상의 광흡수제를 포함하는 것을 특징으로 하는 필름형 적외선 차단 필터. - 청구항 1에 있어서,
상기 투명 기판과 상기 반사 방지층의 사이에 형성되는 광흡수층 및 상기 투명 기판과 상기 IR 반사층의 사이에 형성되는 광흡수층 중 어느 하나 이상은, 흡수극대가 350 내지 440 nm인 광흡수제를 포함하는 것을 특징으로 하는 필름형 적외선 차단 필터. - 청구항 1에 있어서,
상기 제1접착층 및 제2접착층은 흡수극대가 640 내지 1200nm인 광흡수제를 포함하는 것을 특징으로 하는 것을 특징으로 하는 필름형 적외선 차단 필터. - 삭제
- 삭제
- 삭제
- 삭제
- 삭제
- 청구항 1에 있어서,
상기 반사 방지층 또는 상기 IR 반사층은 산화규소(SiO2 ), 질화규소(SiNx), 산화티타늄(TiO2), 알루미늄(Al) 및 산화알루미늄(Al2O3)으로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상이 증착된 것을 특징으로 하는 필름형 적외선 차단 필터. - 청구항 1에 있어서,
IR Cut off 흡수 영역에서의 반치폭이 120nm 내지 400nm 인 것을 특징으로 하는 필름형 적외선 차단 필터. - 청구항 1에 있어서,
상기 투명 기판은, 30 내지 200㎛의 두께이고,
상기 광흡수층은, 0.1 내지 50㎛의 두께인 것을 특징으로 하는 필름형 적외선 차단 필터. - 청구항 1에 있어서,
상기 적외선 차단 필름은, 700nm~800nm 범위의 평균 투과율이 20% 이하이고,
700nm~800nm 범위의 최대 (MAX)투과율이 50% 이하이고, 750nm~800nm 범위의 최소(Min)투과율이 10% 이하의 특성을 가지는 것을 특징으로 하는 필름형 적외선 차단 필터. - a) 투명 기판을 준비하는 단계;
b) 용제에 광흡수제를 혼합한 후, 상기 투명 기판에 코팅하여 투명 기판의 양 표면에 접착층을 형성하는 단계;
c) 광흡수제와 용제 및 바인더 수지를 혼합한 후, 상기 접착층의 양 표면에 광흡수층을 형성하는 단계;
d) 상기 투명 기판의 제 1 표면에 반사 방지층을 형성하는 단계; 및
e) 상기 투명 기판의 제 2 표면에 IR 반사층을 형성하는 단계;를 포함하고,
상기 투명 기판은 기재 폴리머(polymer) 100 중량부에 대하여 유리 섬유(glass fiber) 20 중량부 및 유리 플레이크(flake) 15 중량부를 포함하고, 유리전이온도(Tg)가 150℃ 이상인 투명 내열 폴리카보네이트 수지를 포함하고,
상기 광흡수층은 기재 폴리머(polymer) 100 중량부에 대하여 유리 섬유(glass fiber) 20 중량부 및 유리 플레이크(flake) 15 중량부를 포함하고, 유리전이온도(Tg)가 150℃ 이상인 투명 내열 폴리카보네이트 바인더를 포함하고,
상기 광흡수층은 내열성 염료 및 비내열성 염료를 포함하고,
상기 내열성 염료는 스쿠아릴륨계 화합물, 시아닌계 화합물, 프탈로시아닌계 화합물, 나프탈로시아닌계 화합물, 디티올 금속 착화합물로 이루어지는 군에서 선택되는 어느 하나 이상이고, 120℃에서 96hour 이상 노출시켰을 때, 열에 의한 흡수극대의 투과율 변화가 0.5 % 미만이고,
상기 비내열성 염료는 스쿠아릴륨계 화합물, 시아닌계 화합물, 프탈로시아닌계 화합물, 나프탈로시아닌계 화합물, 디티올 금속 착화합물로 이루어지는 군에서 선택되는 어느 하나 이상이고, 120℃에서 96hour 이상 노출시켰을 때, 열에 의한 흡수극대의 투과율 변화가 0.5 % 이상이고,
상기 투명 기판과 상기 반사 방지층의 사이에 형성되는 광흡수층이, 흡수극대가 640 내지 700 nm인 광흡수제를 포함하면, 상기 투명 기판과 상기 IR 반사층의 사이에 형성되는 광흡수층은, 흡수극대가 700 내지 1200 nm인 광흡수제를 포함하고,
상기 투명 기판과 상기 반사 방지층의 사이에 형성되는 광흡수층이, 흡수극대가 700 내지 1200 nm인 광흡수제를 포함하면, 상기 투명 기판과 상기 IR 반사층의 사이에 형성되는 광흡수층은, 흡수극대가 640 내지 700 nm인 광흡수제를 포함하는 것을 특징으로 하는 필름형 적외선 차단 필터의 제조방법. - 청구항 14에 있어서,
상기 용제는 THF, Toluene, Hexane, Chloroform 또는 이들의 혼합 용제이고, 상기 바인더 수지는 기재 폴리머(polymer) 100 중량부에 대하여 유리 섬유(glass fiber) 20 중량부 및 유리 플레이크(flake) 15 중량부를 포함하고, 유리전이온도(Tg)가 150℃ 이상인 투명 내열 폴리카보네이트 바인더인 것을 특징으로 하는 필름형 적외선 차단 필터의 제조방법.
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| WO2020105803A1 (ko) * | 2018-11-20 | 2020-05-28 | 주식회사 엘스퀘어 | 광학기능성 흡수 용액 조성물, 이를 사용한 적외선 흡수 글라스 및 이를 포함하는 적외선 차단 필터, 가시광선 흡수 글라스 및 이를 포함하는 적외선 투과 필터 |
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