KR101853256B1 - 적외선 차단 필름, 이를 포함하는 필름형 적외선 차단 필터 및 이의 제조방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 투명 기판; 상기 투명 기판의 어느 1면 이상에 형성되는, 내열성 수지, 내열성 염료 및 비내열성 염료를 포함하는 캡슐화 염료층(encapsulation dye layer); 및 상기 투명 기판과 상기 캡슐화 염료층의 사이에 형성되는 접착층;을 포함하는 필름형 적외선 차단 필름 및 이의 제조방법에 관한 것이다.
Description
본 발명은 적외선 차단 필름, 이를 포함하는 필름형 적외선 차단 필터 및 이의 제조방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 기존 필름에 비하여 장시간 고온에 노출되더라도 투과도의 변화가 없는 적외선 차단 필름, 이를 포함하는 필름형 적외선 차단 필터 및 이의 제조방법에 관한 것이다.
최근 스마트 폰과 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 IR Cut Filter는 저화소에서는 유리/플라스틱 재료의 양면에 AR/IR Coating을 한 것으로 대응을 했지만, 이러한 구조는 고화소를 채용하는 구조에서 각도에 따른 분광특성 변화가 커지게 되고 그 결과 화상의 품질이 떨어지게 된다. 이러한 문제를 최소화할 수 있는 적외선 영역 흡수제를 포함한 IR Cut Filter가 고화소를 채용한 구조에 많이 사용된다.
이러한, 흡수제를 포함하는 필름형 적외선 차단 필터의 경우, 고온에서 장시간 사용하는 경우 내열성이 취약하여 IR / AR 증착시 발생되는 고온으로 인해 염료 특성이 열화 되어 이로 인해 화상 왜곡 문제가 발생하는 등의 한계를 가지고 있다.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여,
본 발명은 내열성이 강화된 필름형 적외선 차단 필터를 통하여, IR / AR 증착시 발생되는 고온으로 인해 염료 특성이 열화되지 않고 이로 인해 화상 왜곡이 발생하지 않는 적외선 차단 필름 및 필름형 적외선 차단 필터를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기의 목적을 달성하기 위하여,
본 발명은 투명 기판;
상기 투명 기판의 어느 1면 이상에 형성되는, 내열성 수지, 내열성 염료 및 비내열성 염료를 포함하는 캡슐화 염료층(encapsulation dye layer); 및
상기 투명 기판과 상기 캡슐화 염료층의 사이에 형성되는 접착층;을 포함하는 적외선 차단 필름을 제공한다.
또한 본 발명은 상기 적외선 차단 필름을 포함하는 필름형 적외선 차단 필터로서,
상기 적외선 차단 필름의 투명 기판의 어느 1면 이상에 형성된 캡슐화 염료층 상에 반사 방지층 및 IR 반사층 중 어느 하나 이상이 더 형성된 것을 특징으로 하는 필름형 적외선 차단 필터를 제공한다.
또한, 본 발명은 a) 투명 기판을 준비하는 단계; b) 상기 투명 기판의 어느 일면 이상에 접착층을 형성하는 단계; c) 상기 접착층 상에 캡슐화 염료층 형성용 조성물을 도포하는 단계; 및 d) 상기 c) 단계에서 도포된 캡슐화 염료층 형성용 조성물을 건조시키는 단계를 포함하는 필름형 적외선 차단 필름의 제조방법을 제공한다.
또한, 본 발명은 a) 투명 기판을 준비하는 단계; b) 상기 투명 기판의 어느 일면 이상에 접착층을 형성하는 단계; c) 상기 접착층 상에 캡슐화 염료층 형성용 조성물을 도포하는 단계; d) 상기 c) 단계에서 도포된 캡슐화 염료층 형성용 조성물을 건조시키는 단계; 및 e) 상기 d) 단계에서 형성된 캡슐화 염료층 상에 반사 방지층 및 IR 반사층 중 어느 하나 이상을 더 형성하는 단계;를 포함하는 필름형 적외선 차단 필터의 제조방법를 제공한다.
본 발명의 필름형 적외선 차단 필터에 따르면,
기존 필름에 비하여 내열성이 강화됨에 따라서, 장시간 고온에서 사용을 하더라도, 이에 따른 투과율의 변화가 적어, IR / AR 증착시 발생되는 고온으로 인해 염료 특성이 열화되지 않고 이로 인해 화상 왜곡이 발생하지 않는 적외선 차단 필름 및 이를 포함하는 필름형 적외선 차단 필터를 제공할 수 있다는 장점이 있다.
도 1은 본 발명에 따른 적외선 차단 필터의 일 실시예를 나타내는 모식도이다.
도 2는 본 발명에 따른 실시예 1의 캡슐화 염료층의 고온 노출 전 후의 광투과율을 나타낸 그래프이다.
도 3은 본 발명에 따른 실시예 1의 캡슐화 염료층의 고온 노출 전 후의 광투과율을 나타낸 그래프를 확대한 그래프이다.
도 4는 본 발명에 따른 비교예 1의 캡슐화 염료층의 고온 노출 전 후의 광투과율을 나타낸 그래프이다.
도 5는 본 발명에 따른 비교예 1의 캡슐화 염료층의 고온 노출 전 후의 광투과율을 나타낸 그래프를 확대한 그래프이다.
도 6은 본 발명에 따른 실시예 1의 고온 노출 후의 사진이다.
도 7은 본 발명에 따른 실시예 2의 고온 노출 후의 사진이다.
도 8은 본 발명에 따른 비교예 2의 고온 노출 후의 사진이다.
도 9는 본 발명에 따른 실시예 3의 필름 투과율을 나타내는 그래프이다.
도 10은 본 발명에 따른 실시예 4의 필름 투과율을 나타내는 그래프이다.
도 11은 본 발명에 따른 비교예 3의 cut on 투과율 그래프이다.
도 12는 본 발명에 따른 실시예 3의 cut on 투과율 그래프이다.
도 2는 본 발명에 따른 실시예 1의 캡슐화 염료층의 고온 노출 전 후의 광투과율을 나타낸 그래프이다.
도 3은 본 발명에 따른 실시예 1의 캡슐화 염료층의 고온 노출 전 후의 광투과율을 나타낸 그래프를 확대한 그래프이다.
도 4는 본 발명에 따른 비교예 1의 캡슐화 염료층의 고온 노출 전 후의 광투과율을 나타낸 그래프이다.
도 5는 본 발명에 따른 비교예 1의 캡슐화 염료층의 고온 노출 전 후의 광투과율을 나타낸 그래프를 확대한 그래프이다.
도 6은 본 발명에 따른 실시예 1의 고온 노출 후의 사진이다.
도 7은 본 발명에 따른 실시예 2의 고온 노출 후의 사진이다.
도 8은 본 발명에 따른 비교예 2의 고온 노출 후의 사진이다.
도 9는 본 발명에 따른 실시예 3의 필름 투과율을 나타내는 그래프이다.
도 10은 본 발명에 따른 실시예 4의 필름 투과율을 나타내는 그래프이다.
도 11은 본 발명에 따른 비교예 3의 cut on 투과율 그래프이다.
도 12는 본 발명에 따른 실시예 3의 cut on 투과율 그래프이다.
이하 본 발명의 적외선 차단 필름에 대하여 상세하게 설명한다.
본 발명은 투명 기판; 상기 투명 기판의 어느 1면 이상에 형성되는, 내열성 수지, 내열성 염료 및 비내열성 염료를 포함하는 캡슐화 염료층 (encapsulation dye layer); 및 상기 투명 기판과 상기 캡슐화 염료층의 사이에 형성되는 접착층;을 포함하는 적외선 차단 필름을 제공한다.
본 발명의 적외선 차단 필름에 있어서, 상기 투명 기판은, 상기 필름으로부터 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, 가시광선에 대하여 투명한 기판으로 유리나 필름이나 특별한 제한 없이 사용할 수 있으나, 바람직하게는 상기 투명 기판은 유리, 환상올레핀계수지 (Cyclo olefin polymer, COP), 폴리이미드 (PI), 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET), 폴리부틸렌테레프탈레이트, 폴리에스테르, 폴리메틸메타크릴레이트(PMMA), 아크릴 수지, 폴리카르보네이트(PC), 폴리스티렌, 트리아세테이트 수지, 폴리비닐알코올, 폴리염화비닐, 폴리염화비닐리덴, 폴리에틸렌, 에틸렌-아세트산비닐 공중합체, 폴리비닐부티랄, 금속 이온 가교 에틸렌-메타크릴산 공중합체, 폴리우레탄, 셀로판 등을 사용할 수 있으며, 더욱 바람직하게는 내성이 높고, 투명성이 특히 높은 등의 점에서 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET), 폴리카보네이트(PC), 폴리메틸메타크릴레이트(PMMA) 등을 사용할 수 있으며, 가장 바람직하게는 가공성이 우수한 PET를 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 적외선 차단 필름은 캡슐화 염료층(encapsulation dye layer)을 포함한다.
본 발명의 캡슐화 염료층(encapsulation dye layer)은 IR / AR 증착시 발생되는 고온으로 인해 염료 특성이 열화되지 않고 이로 인해 화상 왜곡이 발생하지 않도록 하는 역할을 하는 것으로서, 투명 기판의 어느 1면 이상에 형성될 수 있는 것으로, 구체적으로는 제 1 표면 및 제 2 표면 중 어느 하나 이상에 형성될 수 있다.
상기 캡슐화 염료층은 내열성 수지, 내열성 염료 및 비내열성 염료를 포함한다.
상기 캡슐화 염료층의 두께는 0.1 내지 50㎛의 두께로 사용할 수 있으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 캡슐화 염료층(encapsulation dye layer)에 포함되는 내열성 수지는 환상올레핀계수지 (Cyclo olefin polymer, COP), 폴리이미드 (PI), 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET), 폴리부틸렌테레프탈레이트, 폴리에스테르, 폴리메틸메타크릴레이트(PMMA), 아크릴 수지 및 폴리카르보네이트(PC)로 이루어지는 군에서 선택되는 어느 하나 이상을 사용할 수 있으며, 상기 내열성 수지는 150℃ 이상의 유리전이온도(Tg)를 가지는 것이 바람직하다.
상기 캡슐화 염료층(encapsulation dye layer)에 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 캡슐화 염료층(encapsulation dye layer)에 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 적외선 차단 필름은 접착층을 포함한다. 상기 접착층은 용제와 투명 기판이 반응하여 생성된 층으로, 상기 캡슐화 염료층과 투명 기판이 분리되지 않도록 잡아주는 역할을 한다. 상기 접착층을 제조하기 위해서는 당해 업계에서 사용하는 통상의 접착제를 사용할 수 있다.
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 발명은 상기와 같은 적외선 차단 필름을 제조하기 위하여,
a) 투명 기판을 준비하는 단계; b) 상기 투명 기판의 어느 일면 이상에 접착층을 형성하는 단계; c) 상기 접착층 상에 캡슐화 염료층 형성용 조성물을 도포하는 단계; 및 d) 상기 c) 단계에서 도포된 캡슐화 염료층 형성용 조성물을 건조시키는 단계를 포함한다.
상기 a) 단계에 있어서, 상기 투명 기판은, 상기 필름으로부터 발생하는 열이 전이되어 열에 의한 모듈 데미지(Module Damage)를 줄이는 역할을 하여, 결과적으로 농도 구배를 통한 열 차폐층으로 기능하게 된다. 상기 투명 필름으로는, 가시광선에 대하여 투명한 필름이라면 특별한 제한 없이 사용할 수 있으나, 바람직하게는 환상올레핀계수지 (Cyclo olefin polymer, COP), 폴리이미드 (PI), 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET), 폴리부틸렌테레프탈레이트, 폴리에스테르, 폴리메틸메타크릴레이트(PMMA), 아크릴 수지, 폴리카르보네이트(PC), 폴리스티렌, 트리아세테이트 수지, 폴리비닐알코올, 폴리염화비닐, 폴리염화비닐리덴, 폴리에틸렌, 에틸렌-아세트산비닐 공중합체, 폴리비닐부티랄, 금속 이온 가교 에틸렌-메타크릴산 공중합체, 폴리우레탄, 셀로판 등을 사용할 수 있으며, 더욱 바람직하게는 내성이 높고, 투명성이 특히 높은 등의 점에서 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET), 폴리카보네이트(PC), 폴리메틸메타크릴레이트(PMMA) 등을 사용할 수 있으며, 가장 바람직하게는 가공성이 우수한 PET를 사용할 수 있다.
또한, 상기 투명 필름의 두께는 광학 필터의 용도 등에 따라서도 다르지만, 바람직하게는 30 내지 100㎛의 두께의 것을 사용할 수 있다.
이 후, 상기 b) 단계에서는, 상기 투명 기판의 어느 일면 이상에 접착층을 형성한다.
상기 접착층의 형성과정은 3000rpm 이하의 속도로 1초 내지 3분, 보다 바람직하게는 1초 내지 60초간 Spin coating 한 후, 상온 내지 200℃의 온도에서 30초 내지 10분간 경화를 진행한다.
이 후, 상기 c) 단계에서는, 상기 접착층 상에 캡슐화 염료층 형성용 조성물을 도포한다.
상기 캡슐화 염료층 형성용 조성물은 내열성 수지, 내열성 염료, 비내열성 염료 및 용제를 포함할 수 있다.
이 때, 상기 용제로는 업계에서 사용하는 통상의 것을 특별한 제한 없이 사용할 수 있으나, 바람직하게는 벤젠, THF, Toluene, Hexane, Chloroform 또는 이들의 혼합 용제를 사용할 수 있다.
또한, 상기 내열성 수지, 내열성 염료, 비내열성 염료는 앞서 살펴본 적외선 차단 필름의 구성과 같다.
이 후, 상기 d) 단계에서는, 상기 c) 단계에서 도포된 캡슐화 염료층 형성용 조성물을 건조시킨다.
상기 건조과정은 110 내지 120℃의 온도에서 30분 내지 120분간 건조를 진행한다.
또한, 본 발명은 상기 본 발명의 적외선 차단 필름을 포함하는 필름형 적외선 차단 필터로서, 상기 적외선 차단 필름의 투명 기판의 어느 1면 이상에 형성된 캡슐화 염료층 상에 반사 방지층 및 IR 반사층 중 어느 하나 이상이 더 형성된 것을 특징으로 하는 필름형 적외선 차단 필터를 제공한다.
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 반사하여차단 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 필터는 상기 반사 방지층 및 IR 반사층 중 어느 하나와 상기 투명 기판 사이에, cut on shift의 개선을 위해 흡수극대가 350 내지 440 nm인 광흡수제를 포함하는 광흡수층을 더 포함할 수 있다.
또한, 본 발명은 상기와 같은 필름형 적외선 차단 필터를 제조하기 위하여,
a) 투명 기판을 준비하는 단계; b) 상기 투명 기판의 어느 일면 이상에 접착층을 형성하는 단계; c) 상기 접착층 상에 캡슐화 염료층 형성용 조성물을 도포하는 단계; d) 상기 c) 단계에서 도포된 캡슐화 염료층 형성용 조성물을 건조시키는 단계; 및 e) 상기 d) 단계에서 형성된 캡슐화 염료층 상에 반사 방지층 및 IR 반사층 중 어느 하나 이상을 더 형성하는 단계;를 포함한다.
본 발명의 필름형 적외선 차단 필터의 제조방법에 있어서, 상기 a) 단계 내지 d) 단계는 앞서 살펴본 본 발명의 적외선 차단 필름의 제조방법의 내용과 동일하다.
본 발명의 필름형 적외선 차단 필터의 제조방법에 있어서, 상기 e) 단계에서는 상기 d) 단계에서 형성된 캡슐화 염료층 상에 반사 방지층 및 IR 반사층 중 어느 하나 이상을 더 형성한다. 상기 반사 방지층 및 IR 반사층에 대한 내용은 앞서 살펴본 필름형 적외선 차단 필터의 구성과 같다.
또한, 본 발명의 필름형 적외선 차단 필터의 제조방법은, 상기 반사 방지층 및 IR 반사층 중 어느 하나와 상기 투명 기판 사이에, 흡수극대가 350 내지 440 nm인 광흡수제를 포함하는 광흡수층을 형성하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 추가되는 단계에 있어서, 광흡수층, 반사 방지층 및 IR 반사층의 형성을 위한 형성용 조성물의 도포 및 건조 방법은 앞서 살펴본 b) 내지 d) 단계의 내용과 동일하며, 각 단계는 별도로 진행되거나 혹은 동시에 진행될 수 있다.
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 변경 및 수정이 첨부된 특허청구범위에 속하는 것도 당연한 것이다.
실시예
합성예
[합성예 1]
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 함께 용제로서 클로로포름 40.0g 및 바인더 수지로서 폴리카보네이트수지 1.0g을 섞은 후, 10시간 동안 중합 교반한 후, 캡슐화 염료층 형성용 조성물을 제조하였다.
[합성예 2]
120℃에서 96hour 이상 노출시켰을 때, 열에 의한 흡수극대의 투과율 변화가 0.5 % 이상인 비내열성 염료 (일본 Hayasibara社 AH-1염료) 0.08g을 함께 용제로서 클로로포름 40.0g 및 바인더 수지로서 폴리카보네이트 수지 1.0g을 섞은 후, 10시간 동안 중합 교반한 후, 캡슐화 염료층 형성용 조성물을 제조하였다.
[합성예 3]
내열성 수지로 폴리카보네이트 수지 1.0g을, 용제인 클로로포름 40.0g에 섞은 후, 10시간 동안 중합 교반한 후, 레진 조성물을 제조하였다.
[합성예 4]
흡수 극대의 중심이 381nm인 광흡수제(381C, 미국 Crysta-Lyn社) 0.10g, 용제로서 클로로포름 40.0g 및 바인더 수지로서 폴리카보네이트 수지 1.0g을 섞은 후, 10시간 동안 중합 교반한 후, 광흡수 레진을 제조하였다.
[합성예 5]
흡수 극대의 중심이 386nm인 광흡수제(386A, 미국 Crysta-Lyn社) 0.10g, 용제로서 클로로포름 40.0g 및 바인더 수지로서 폴리카보네이트 수지 1.0g을 섞은 후, 10시간 동안 중합 교반한 후, 광흡수 레진을 제조하였다.
[합성예 6]
흡수 극대의 중심이 695 nm인 광흡수제(Epolin 사제) 0.10g, 용제로서 클로로포름 40.0g 및 바인더 수지로서 폴리카보네이트 수지 1.0g을 섞은 후, 10시간 동안 중합 교반한 후, 광흡수 레진을 제조하였다.
적외선 차단 필름의 제조
[실시예 1]
100 ㎛의 투명 필름(폴리카보네이트)을 준비한 후, 접착용액(cyclohexanone(삼전화학) + 내열 PC resin)을 투명 필름의 양면에 도포하고 10분간 대기한 후, 상기 합성예 1에서 제조한 캡슐화 염료층 형성용 조성물을 2 ㎛의 두께로 상기 투명 필름의 양면에 도포한 후, 110℃에서 60분간 건조하여, 투명 필름의 양면에 캡슐화 염료층이 형성된 적외선 차단 필름을 제조하였다.
[실시예 2]
투명 필름의 제 2 표면에 합성예 1 대신 합성예 3에서 제조한 레진 조성물을 사용하여 레진층을 형성한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로, 적외선 차단 필름을 제조하였다.
[비교예 1]
투명 필름의 양면에 합성예 1 대신 합성예 2에서 제조한 캡슐화 염료층 형성용 조성물을 도포하는 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로, 적외선 차단 필름을 제조하였다.
[비교예 2]
투명 필름의 제 2 표면에 레진층을 형성 하지 않는 것을 제외하고는 실시예 2와 동일한 방법으로, 적외선 차단 필름을 제조하였다.
적외선 차단 필터의 제조
[실시예 3]
100 ㎛의 투명 필름(폴리카보네이트)을 준비한 후, 접착용액(cyclohexanone(삼전화학) + 내열 PC resin)을 투명 필름의 양면에 도포하고 10분간 대기한 후, 상기 합성예 1에서 제조한 캡슐화 염료층 형성용 조성물을 2 ㎛의 두께로 상기 투명 필름의 한면에 도포한 후, 110℃에서 60분간 건조한 후, 다른 한면에 상기 합성예 4에서 제조한 광흡수 레진을 2 ㎛의 두께로 코팅하였다.
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 4]
상기 합성예 4에서 제조한 광흡수 레진 대신에, 상기 합성예 5에서 제조한 광흡수 레진을 사용한 것을 제외하고는 실시예 3과 동일한 방법으로 필름형 적외선 차단 필터를 제조하였다.
[비교예 3]
합성예 4 대신 합성예 3에서 제조한 레진 조성물을 사용하여 레진층을 형성하는 것을 제외하고는 실시예 3과 동일하다.
실험예
물성의 측정
상기 제조된 필름형 적외선 차단 필터에 대하여, 각각 흡수 특성, 휨 특성을 하기와 같이 측정하였다.
1. 광 흡수 특성 (1)
Cary 5000 spectrometer(Agilent 사)를 이용하여 투과율(transmittance)을 통하여 광 흡수 특성을 확인하였다.
이하, 실시예 및 비교예에서 제조한 필름형 적외선 차단 필터에 대하여, 광흡수 그래프를 통하여 비교하였다.
우선, 실시예 1의 제1면에 형성된 캡슐화 염료층 및 비교예 1의 캡슐화 염료층을, 오븐에서 120℃에서 96시간 노출시킨 후, 노출 전 후의 광투과 그래프를 도 2 (실시예 1) 및 도 4 (비교예 1)에 나타내었다. 각각의 그래프 중 광흡수 영역대인 750nm의 파장 범위를 확대하여, 실시예 1의 확대 그래프를 도 3에, 비교예 1의 확대 그래프를 도 5에 각각 나타내었다.
실시예 및 비교예에서 제조한 캡슐화 염료층의 광흡수율을 비교해 하기 표 1에 표시하였다.
| 실시예 1 | 비교예 1 | |||
| 노출 전 | 노출 후 | 노출 전 | 노출 후 | |
| T% @흡수극대 | 6.76 | 7.95 | 6.57 | 7.89 |
| △T% | 1.19 | 1.32 | ||
상기 도 3 내지 5 및 표 1의 결과에서와 같이, 내열성 염료와 비내열성 염료를 함께 사용하는 실시예 1의 경우, 비내열성 염료만을 사용하는 비교예 1에 비하여, 고온(120℃/96hr)의 환경에서 염료의 열화(Dye Degradation)가 적다는 것을 알 수 있었다.
2. 휨(Curl) 특성
실시예 1 내지 2 및 비교예 2의 필름에 대하여, 오븐에서 120℃에서 96시간 노출시킨 후, 노출 후의 사진을 촬영하여, 휨 특성을 비교하였다.
촬영한 사진을 각각 도 6 (실시예 1), 도 7 (실시예 2) 및 도 8 (비교예 2)에 나타내었다.
도 6 내지 7에서와 같이, 양면에 레진층이 형성된 실시예 1 및 실시예 2 필름은 노출 후에 Curl이 발생하지 않는데 비하여, 도 8에서와 같이, 한면에만 레진층이 형성된 비교예 2는 Curl이 발생하여, 실시예 1 및 2의 휨 특성이 훨씬 개선되어 있음을 확인 할 수 있었다.
3. 광 흡수 특성 (2)
Cary 5000 spectrometer(Agilent 사)를 이용하여 투과율(transmittance)을 통하여 실시예 3 및 4의 광 흡수 특성을 확인하였다.
도 9 및 10은, 실시예 3 및 4에서 반사방지층과 IR 반사층 형성 전의 필름 투과율을 나타내는 도면으로 350 내지 440 nm 범위내에서 흡수 극대를 갖는 특성을 포함 하고 있는 것을 보여준다.
도 11은 비교예 3에 관한 것으로 cut-on 투과율 50% 에서의 0도와 30도 입사각에 대해서 15nm 이상으로 Shift 발생하여 화상과 화질 왜곡 현상이 발생함을 알 수 있다.
도 12는 실시예 3에 관한 것으로 cut-on 투과율 50% 에서의 0도와 30도 입사각에 대해서 3nm 이하로 Shift 발생하여 화상과 화질 왜곡 현상 개선됨을 알 수 있다.
Claims (17)
- 투명 기판;
상기 투명 기판의 어느 1면 이상에 형성되는, 내열성 수지, 내열성 염료 및 비내열성 염료를 포함하는 캡슐화 염료층(encapsulation dye layer); 및
상기 투명 기판과 상기 캡슐화 염료층의 사이에 형성되는 접착층;을 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,
700nm~800nm 범위의 평균 투과율이 20% 이하이고, 700nm~800nm 범위의 최대 (MAX)투과율이 50% 이하의 특성을 가지는 적외선 차단 필름. - 삭제
- 청구항 1에 있어서,
상기 적외선 차단 필름은, 750nm~800nm 범위의 평균 투과율이 20% 이하이고, 750nm~800nm 범위의 최대 (MAX)투과율이 50% 이하이고, 750nm~800nm 범위의 최소 (Min)투과율이 10% 이하의 특성을 가지는 것을 특징으로 하는 적외선 차단 필름. - 청구항 1에 있어서,
상기 내열성 수지는 환상올레핀계수지 (Cyclo olefin polymer, COP), 폴리이미드 (PI), 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET), 폴리부틸렌테레프탈레이트, 폴리에스테르, 폴리메틸메타크릴레이트(PMMA), 아크릴 수지 및 폴리카르보네이트(PC)로 이루어지는 군에서 선택되는 어느 하나 이상이고, 150℃ 이상의 유리전이온도(Tg)를 가지는 것을 특징으로 하는 적외선 차단 필름. - 삭제
- 삭제
- 청구항 1에 있어서,
상기 투명 기판은 유리, 환상올레핀계수지 (Cyclo olefin polymer, COP), 폴리이미드 (PI), 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET), 폴리부틸렌테레프탈레이트, 폴리메틸메타크릴레이트(PMMA), 아크릴 수지, 폴리카르보네이트(PC), 폴리스티렌, 트리아세테이트 수지, 폴리비닐알코올, 폴리염화비닐, 폴리염화비닐리덴, 폴리에틸렌, 에틸렌-아세트산비닐 공중합체, 폴리비닐부티랄, 금속 이온 가교 에틸렌-메타크릴산 공중합체, 폴리우레탄, 셀로판으로 이루어지는 군에서 선택되는 어느 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 적외선 차단 필름. - 청구항 1에 있어서,
상기 투명 기판은, 30 내지 200㎛의 두께이고,
상기 캡슐화 염료층은, 0.1 내지 50㎛의 두께인 것을 특징으로 하는 적외선 차단 필름. - 청구항 1의 적외선 차단 필름을 포함하는 필름형 적외선 차단 필터로서,
상기 적외선 차단 필름의 투명 기판의 어느 1면 이상에 형성된 캡슐화 염료층 상에 반사 방지층 및 IR 반사층 중 어느 하나 이상이 더 형성된 것을 특징으로 하는 필름형 적외선 차단 필터. - 청구항 9에 있어서,
상기 반사 방지층 및 IR 반사층 중 어느 하나와 상기 투명 기판 사이에, 흡수극대가 350 내지 440 nm인 광흡수제를 포함하는 광흡수층을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 하는 필름형 적외선 차단 필터. - 청구항 1의 적외선 차단 필름의 제조방법으로서,
a) 투명 기판을 준비하는 단계;
b) 상기 투명 기판의 어느 일면 이상에 접착층을 형성하는 단계;
c) 상기 접착층 상에 캡슐화 염료층 형성용 조성물을 도포하는 단계; 및
d) 상기 c) 단계에서 도포된 캡슐화 염료층 형성용 조성물을 건조시키는 단계를 포함하는, 적외선 차단 필름의 제조방법. - 삭제
- 청구항 11에 있어서,
상기 적외선 차단 필름은, 750nm~800nm 범위의 평균 투과율이 20% 이하이고, 750nm~800nm 범위의 최대 (MAX)투과율이 50% 이하이고, 750nm~800nm 범위의 최소 (Min)투과율이 10% 이하의 특성을 가지는 것을 특징으로 하는 적외선 차단 필름의 제조방법. - 삭제
- 삭제
- 청구항 9의 필름형 적외선 차단 필터의 제조방법으로서,
a) 투명 기판을 준비하는 단계;
b) 상기 투명 기판의 어느 일면 이상에 접착층을 형성하는 단계;
c) 상기 접착층 상에 캡슐화 염료층 형성용 조성물을 도포하는 단계;
d) 상기 c) 단계에서 도포된 캡슐화 염료층 형성용 조성물을 건조시키는 단계; 및 e) 상기 d) 단계에서 형성된 캡슐화 염료층 상에 반사 방지층 및 IR 반사층 중 어느 하나 이상을 더 형성하는 단계;를 포함하는, 필름형 적외선 차단 필터의 제조방법. - 청구항 16에 있어서,
상기 반사 방지층 및 IR 반사층 중 어느 하나와 상기 투명 기판 사이에, 흡수극대가 350 내지 440 nm인 광흡수제를 포함하는 광흡수층을 형성하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 필름형 적외선 차단 필터의 제조방법.
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| KR1020180046013A Division KR20180085704A (ko) | 2018-04-20 | 2018-04-20 | 적외선 차단 필름, 이를 포함하는 필름형 적외선 차단 필터 및 이의 제조방법 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR101853256B1 true KR101853256B1 (ko) | 2018-04-30 |
Family
ID=62080934
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020170009102A KR101853256B1 (ko) | 2017-01-19 | 2017-01-19 | 적외선 차단 필름, 이를 포함하는 필름형 적외선 차단 필터 및 이의 제조방법 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR101853256B1 (ko) |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005031654A (ja) * | 2003-06-18 | 2005-02-03 | Toyobo Co Ltd | 近赤外線吸収フィルムおよびプラズマディスプレイ用前面フィルター |
| JP2006184820A (ja) * | 2004-12-28 | 2006-07-13 | Toyobo Co Ltd | 近赤外線吸収フィルムおよび近赤外線吸収フィルター |
| JP2014052482A (ja) * | 2012-09-06 | 2014-03-20 | Nippon Sheet Glass Co Ltd | 赤外線カットフィルタおよび撮像装置 |
-
2017
- 2017-01-19 KR KR1020170009102A patent/KR101853256B1/ko active IP Right Grant
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005031654A (ja) * | 2003-06-18 | 2005-02-03 | Toyobo Co Ltd | 近赤外線吸収フィルムおよびプラズマディスプレイ用前面フィルター |
| JP2006184820A (ja) * | 2004-12-28 | 2006-07-13 | Toyobo Co Ltd | 近赤外線吸収フィルムおよび近赤外線吸収フィルター |
| JP2014052482A (ja) * | 2012-09-06 | 2014-03-20 | Nippon Sheet Glass Co Ltd | 赤外線カットフィルタおよび撮像装置 |
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