KR101853261B1 - 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 일면에 형성되는 제1 광흡수층; 상기 투명 기판과 상기 제1 광흡수층의 사이에 형성되는 제1 접착층; 상기 투명 기판의 다른 일면에 형성되는 제2 광흡수층; 상기 제1 광흡수층과 상기 제2 광흡수층의 사이에 형성되는 제2 접착층; 상기 제1 광흡수층 상에 형성되는 제3 광흡수층; 및 상기 제1 광흡수층과 상기 제3 광흡수층 사이에 형성되는 염료 혼합층;을 포함하는 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 최소화 할 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 증 착시 발생되는 고온으로 인해 염료 특성이 열화 되지 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 일면에 형성되는 제1 광흡수층; 상기 투명 기판과 상기 제1 광흡수층의 사이에 형성되는 제1 접착층; 상기 투명 기판의 다른 일면에 형성되는 제2 광흡수층; 상기 제1 광흡수층과 상기 제2 광흡수층의 사이에 형성되는 제2 접착층; 상기 제1 광흡수층 상에 형성되는 제3 광흡수층; 및 상기 제1 광흡수층과 상기 제3 광흡수층 사이에 형성되는 염료 혼합층;을 포함하는 적외선 차단 필름을 제공한다.
또한 본 발명은 상기 적외선 차단 필름을 포함하는 필름형 적외선 차단 필터로서, 상기 적외선 차단 필름의 제3 광흡수층 상에 반사 방지층이, 상기 제2 광흡수층 상에 IR 반사층이 더 형성된 것을 특징으로 하는 필름형 적외선 차단 필터를 제공한다.
또한, 본 발명은 a) 투명 기판을 준비하는 단계; b) 상기 투명 기판의 일면에 제1 광흡수층 형성용 조성물을 도포한 후 건조하여 제1 광흡수층을 형성하는 단계; c) 상기 투명 기판의 다른 일면에 제2 광흡수층 형성용 조성물을 도포한 후 건조하여 제2 광흡수층을 형성하는 단계; 및 d) 상기 b) 단계에서 형성된 제1 광흡수층에 제3 광흡수층 형성용 조성물을 도포한 후 건조하여 제3 광흡수층을 형성하는 단계;를 포함하는 적외선 차단 필름의 제조방법을 제공한다.
또한, 본 발명은 a) 투명 기판을 준비하는 단계; b) 상기 투명 기판의 일면에 제1 광흡수층 형성용 조성물을 도포한 후 건조하여 제1 광흡수층을 형성하는 단계; c) 상기 투명 기판의 다른 일면에 제2 광흡수층 형성용 조성물을 도포한 후 건조하여 제2 광흡수층을 형성하는 단계; 및 d) 상기 b) 단계에서 형성된 제1 광흡수층에 제3 광흡수층 형성용 조성물을 도포한 후 건조하여 제3 광흡수층을 형성하는 단계; e) 상기 적외선 차단 필름의 제3 광흡수층 상에 반사 방지층을, 상기 제2 광흡수층 상에 IR 반사층을 더 형성하는 단계;를 포함하는 필름형 적외선 차단 필터의 제조방법을 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 증 착시 발생되는 고온으로 인해 염료 특성이 열화 되지 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 필름의 일 실시예를 나타내는 모식도이다.
도 2는 본 발명에 따른 적외선 차단 필름의 일 비교예를 나타내는 모식도이다.
도 3은 본 발명에 따른 실시예 1의 고온 노출 전 후의 광투과율 변화 그래프 및 이를 나타낸 그래프를 확대한 그래프이다.
도 4는 본 발명에 따른 비교예 1의 고온 노출 전 후의 광투과율 변화 그래프 및 이를 나타낸 그래프를 확대한 그래프이다.
도 2는 본 발명에 따른 적외선 차단 필름의 일 비교예를 나타내는 모식도이다.
도 3은 본 발명에 따른 실시예 1의 고온 노출 전 후의 광투과율 변화 그래프 및 이를 나타낸 그래프를 확대한 그래프이다.
도 4는 본 발명에 따른 비교예 1의 고온 노출 전 후의 광투과율 변화 그래프 및 이를 나타낸 그래프를 확대한 그래프이다.
이하 본 발명의 적외선 차단 필름에 대하여 상세하게 설명한다.
본 발명은 투명 기판; 상기 투명 기판의 어느 일면에 형성되는 제1 광흡수층; 상기 투명 기판과 상기 제1 광흡수층의 사이에 형성되는 제1 접착층; 상기 투명 기판의 다른 일면에 형성되는 제2 광흡수층; 상기 제1 광흡수층과 상기 제2 광흡수층의 사이에 형성되는 제2 접착층; 상기 제1 광흡수층 상에 형성되는 제3 광흡수층; 및 상기 제1 광흡수층과 상기 제3 광흡수층 사이에 형성되는 염료 혼합층;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 제1 광흡수층을 포함한다.
본 발명의 제1 광흡수층은 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 제1 광흡수층은 내열성 수지 및 120℃에서 96hour 이상 노출시켰을 때, 열에 의한 흡수극대의 투과율 변화가 0.5 % 이상인 스쿠아릴륨계 화합물, 시아닌계 화합물, 프탈로시아닌계 화합물, 나프탈로시아닌계 화합물, 디티올 금속 착화합물로 이루어지는 군에서 선택되는 어느 하나 이상의 비내열성 염료를 포함한다.
상기 제1 광흡수층의 두께는 0.1 내지 50㎛의 두께로 사용할 수 있으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.
본 발명의 적외선 차단 필름은 제2 광흡수층 및 제3 광흡수층을 포함한다.
본 발명의 제2 광흡수층 및 제3 광흡수층은 IR / AR 증착시 발생되는 고온으로 인해 염료 특성이 열화되지 않고 이로 인해 화상 왜곡이 발생하지 않도록 하는 역할을 하는 것으로서, 제2 광흡수층은 투명 기판의 제1 광흡수층이 형성되지 않은 다른 1면에 형성되고, 제3 광흡수층은 상기 제1 광흡수층 상에 형성될 수 있다.
상기 제2 광흡수층 및 제3 광흡수층은 내열성 수지 및 120℃에서 96hour 이상 노출시켰을 때, 열에 의한 흡수극대의 투과율 변화가 0.5 % 미만인 스쿠아릴륨계 화합물, 시아닌계 화합물, 프탈로시아닌계 화합물, 나프탈로시아닌계 화합물, 디티올 금속 착화합물로 이루어지는 군에서 선택되는 어느 하나 이상의 내열성 염료를 포함한다.
상기 제2 광흡수층 및 제3 광흡수층의 두께는 0.1 내지 50㎛의 두께로 사용할 수 있으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.
본 발명은 상기와 같이 제3 광흡수층이 형성됨에 따라서, 상대적으로 내열도가 우수한 내열성 염료를 포함하는 제3 광흡수층이, 상대적으로 내열도가 떨어지는 비내열성 염료를 포함하는 제1 광흡수층의 상위층에 위치하기 때문에, 제1 광흡수층의 비내열성 염료를 외부열로 부터 보호할 수 있다는 특징이 있다.
상기 제1 광흡수층, 제2 광흡수층 및 제3 광흡수층에 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.
본 발명의 적외선 차단 필름은 제1 접착층 및 제2 접착층을 포함한다. 상기 제1 접착층 및 제2 접착층은 용제와 투명 기판이 반응하여 생성된 층으로, 상기 제1 광흡수층, 제2 광흡수층이 투명 기판이 분리되지 않도록 잡아주는 역할을 한다.
본 발명의 적외선 차단 필름은 염료 혼합층을 포함한다. 상기 염료 혼합층은 제1 광흡수층과 제3 광흡수층 사이에 형성되는 층으로, 120℃에서 96hour 이상 노출시켰을 때, 열에 의한 흡수극대의 투과율 변화가 0.5 % 미만인 스쿠아릴륨계 화합물, 시아닌계 화합물, 프탈로시아닌계 화합물, 나프탈로시아닌계 화합물, 디티올 금속 착화합물로 이루어지는 군에서 선택되는 어느 하나 이상의 내열성 염료와, 120℃에서 96hour 이상 노출시켰을 때, 열에 의한 흡수극대의 투과율 변화가 0.5 % 이상인 스쿠아릴륨계 화합물, 시아닌계 화합물, 프탈로시아닌계 화합물, 나프탈로시아닌계 화합물, 디티올 금속 착화합물로 이루어지는 군에서 선택되는 어느 하나 이상의 비내열성 염료를 함께 포함한다.
상기 염료 혼합층은 제1 광흡수층 상에 제3 광흡수층을 형성하는 과정의 반응을 통해 형성된 층으로서, 제1 광흡수층과 제3 광흡수층의 결합을 도와주며, 외부열을 제3 광흡수층에서 1차로 차단한 후, 상기 염료 혼합층에서 2차로 외부열을 차단하여 상대적으로 열에 약한 제1 광흡수층의 비내열성 염료를 외부열로부터 보호할 수 있다는 특징이 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 일면에 제1 광흡수층 형성용 조성물을 도포한 후 건조하여 제1 광흡수층을 형성하는 단계; c) 상기 투명 기판의 다른 일면에 제2 광흡수층 형성용 조성물을 도포한 후 건조하여 제2 광흡수층을 형성하는 단계; 및 d) 상기 b) 단계에서 형성된 제1 광흡수층에 제3 광흡수층 형성용 조성물을 도포한 후 건조하여 제3 광흡수층을 형성하는 단계;를 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 일면에 제1 광흡수층 형성용 조성물을 도포한 후 건조하여 제1 광흡수층을 형성한다.
상기 제1 광흡수층 형성용 조성물은 내열성 수지, 용제 및 120℃에서 96hour 이상 노출시켰을 때, 열에 의한 흡수극대의 투과율 변화가 0.5 % 이상인 스쿠아릴륨계 화합물, 시아닌계 화합물, 프탈로시아닌계 화합물, 나프탈로시아닌계 화합물, 디티올 금속 착화합물로 이루어지는 군에서 선택되는 어느 하나 이상의 비내열성 염료를 포함할 수 있다.
상기 제1 광흡수층의 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. 또한, 상기 제1 광흡수층 형성용 조성물과 투명 기판이 반응하여, 제1 접착층이 형성되어, 제1 광흡수층과 투명 기판의 접착강도가 강해진다.
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, 비내열성 염료는 앞서 살펴본 적외선 차단 필름의 구성과 같다.
이 후, 상기 c) 단계에서는, 상기 투명 기판의 다른 일면에 제2 광흡수층 형성용 조성물을 도포한 후 건조하여 제2 광흡수층을 형성한다.
상기 제2 광흡수층 형성용 조성물은 내열성 수지, 용제 및 120℃에서 96hour 이상 노출시켰을 때, 열에 의한 흡수극대의 투과율 변화가 0.5 % 미만인 스쿠아릴륨계 화합물, 시아닌계 화합물, 프탈로시아닌계 화합물, 나프탈로시아닌계 화합물, 디티올 금속 착화합물로 이루어지는 군에서 선택되는 어느 하나 이상의 내열성 염료를 포함할 수 있다.
상기 제2 광흡수층의 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. 또한, 상기 제2 광흡수층 형성용 조성물과 투명 기판이 반응하여, 제2 접착층이 형성되어, 제2 광흡수층과 투명 기판의 접착강도가 강해진다.
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 염료는 앞서 살펴본 적외선 차단 필름의 구성과 같다.
이 후, 상기 d) 단계에서는, 상기 b) 단계에서 형성된 제1 광흡수층에 제3 광흡수층 형성용 조성물을 도포한 후 건조하여 제3 광흡수층을 형성한다.
상기 제3 광흡수층 형성용 조성물은 내열성 수지, 용제 및 120℃에서 96hour 이상 노출시켰을 때, 열에 의한 흡수극대의 투과율 변화가 0.5 % 미만인 스쿠아릴륨계 화합물, 시아닌계 화합물, 프탈로시아닌계 화합물, 나프탈로시아닌계 화합물, 디티올 금속 착화합물로 이루어지는 군에서 선택되는 어느 하나 이상의 내열성 염료를 포함할 수 있다.
상기 제3 광흡수층의 형성과정은 3000rpm 이하의 속도로 1초 내지 3분, 보다 바람직하게는 1초 내지 60초간 Spin coating 한 후, 110 내지 120℃의 온도에서 30분 내지 120분간 건조를 진행한다. 또한, 상기 제3 광흡수층 형성용 조성물과 제1 광흡수층이 반응하여, 상기 제1 광흡수층과 상기 제3 광흡수층 사이에 형성되는 염료 혼합층이 형성된다.
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 염료는 앞서 살펴본 적외선 차단 필름의 구성과 같다.
또한, 본 발명은 상기 본 발명의 적외선 차단 필름을 포함하는 필름형 적외선 차단 필터로서, 상기 적외선 차단 필름의 제3 광흡수층 상에 반사 방지층이, 상기 제2 광흡수층 상에 IR 반사층이 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.
또한, 본 발명은 상기와 같은 필름형 적외선 차단 필터를 제조하기 위하여,
a) 투명 기판을 준비하는 단계; b) 상기 투명 기판의 일면에 제1 광흡수층 형성용 조성물을 도포한 후 건조하여 제1 광흡수층을 형성하는 단계; c) 상기 투명 기판의 다른 일면에 제2 광흡수층 형성용 조성물을 도포한 후 건조하여 제2 광흡수층을 형성하는 단계; d) 상기 b) 단계에서 형성된 제1 광흡수층에 제3 광흡수층 형성용 조성물을 도포한 후 건조하여 제3 광흡수층을 형성하는 단계; 및 e) 상기 적외선 차단 필름의 제3 광흡수층 상에 반사 방지층을, 상기 제2 광흡수층 상에 IR 반사층을 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 제3 광흡수층 상에 반사 방지층을 형성하고, 상기 제2 광흡수층 상에 IR 반사층을 형성한다. 상기 반사 방지층 및 IR 반사층에 대한 내용은 앞서 살펴본 필름형 적외선 차단 필터의 구성과 같다.
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 % 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, 광흡수층 형성용 조성물을 제조하였다.
[합성예 2]
120℃에서 96hour 이상 노출시켰을 때, 열에 의한 흡수극대의 투과율 변화가 0.5 % 미만인 비내열성 염료 (미국 Exciton社 AE-3염료) 0.08g을 함께 용제로서 클로로포름 40.0g 및 바인더 수지로서 폴리카보네이트 수지 1.0g을 섞은 후, 10시간 동안 중합 교반한 후, 광흡수층 형성용 조성물을 제조하였다.
[합성예 3]
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, 광흡수층 형성용 조성물을 제조하였다.
적외선 차단 필름의 제조
[실시예 1]
100 ㎛의 투명 필름(폴리카보네이트)을 준비한 후, 상기 합성예 1에서 제조한 광흡수층 형성용 조성물을 Spin coater를 이용하여 2 ㎛의 두께로 상기 투명 필름의 제 1면에 코팅한 후 10분간 상온에서 건조하여 제1 광흡수층을 형성하였다. 이후 후 합성예 2에서 제조한 광흡수층 형성용 조성물을 Spin coater를 이용하여 2 ㎛의 두께로 상기 투명 필름의 제 2면에 코팅한 후 10분간 상온에서 건조하여 제2 광흡수층을 형성하였다. 이 후, 합성예 2에서 제조한 광흡수층 형성용 조성물을 Spin coater를 이용하여 2 ㎛의 두께로 상기 제1 광흡수층 상에 코팅한 후 Oven에 110℃로 2시간 건조하여 제3 광흡수층을 형성하여 적외선 차단 필름을 제조하였다.
[비교예 1]
100 ㎛의 투명 필름(폴리카보네이트)을 준비한 후, 상기 합성예 3에서 제조한 광흡수층 형성용 조성물을 Spin coater를 이용하여 2 ㎛의 두께로 상기 투명 필름의 제 1면에 코팅한 후 10분간 상온에서 건조하여 제1 광흡수층을 형성하였다. 이후 후 합성예 3에서 제조한 광흡수층 형성용 조성물을 Spin coater를 이용하여 2 ㎛의 두께로 상기 투명 필름의 제 2면에 코팅한 후 10분간 상온에서 건조하여 제2 광흡수층을 형성하여 적외선 차단 필름을 제조하였다.
적외선 차단 필터의 제조
[실시예 2]
상기 실시예 1에서 제조된 적외선 차단 필름의 제3 광흡수층 상에, 이빔 증착기(E-beam evaporator)로 TiO2와 SiO2를 교대로 증착하여 2.5 ㎛의 반사 방지층을 형성하였다. 이 후, 상기 제2 광흡수층 상에 이빔 증착기(E-beam evaporator)로 TiO2와 SiO2를 교대로 증착하여 2.9 ㎛의 IR 반사층을 형성하여, 필름형 적외선 차단 필터를 제조하였다.
[비교예 2]
실시예 1에서 제조된 적외선 차단 필름 대신 비교예 1에서 제조된 적외선 차단 필름을 사용하는 것을 제외하고는 실시예 2와 동일하다.
실험예
물성의 측정
상기 제조된 적외선 차단 필름 및 필터에 대하여, 각각 흡수 특성을 하기와 같이 측정하였다.
1. 광 흡수 특성
Cary 5000 spectrometer(Agilent 사)를 이용하여 투과율(transmittance)을 통하여 광 흡수 특성을 확인하였다.
이하, 실시예 1 및 비교예 1에서 제조한 적외선 차단 필름에 대하여, 광흡수 그래프를 통하여 비교하였다.
실시예 1과 비교예 1의 적외선 차단 필름의 고온 노출 전 후의 광투과율 변화 그래프 및 이를 확대한 그래프를 각각 도 3 및 도 4에 나타내었다.
또한, 실시예 1 및 비교예 1의 필름형 적외선 차단 필름을 오븐에서 120℃에서 96시간 노출시킨 후, 광흡수율을 비교해 하기 표 1에 표시하였다.
| T% @흡수극대 | |||
| 고온 노출 전 | 고온 노출 후 (120도, 96시간) |
△T% | |
| 실시예 1 | 0.539 | 0.621 | 0.082 |
| 비교예 1 | 0.512 | 0.694 | 0.182 |
상기 도 3 내지 4 및 표 1의 결과에서와 같이 내열성의 제2 광흡수층과 염료 혼합층이 비내열성의 제1 광흡수층 상면에 형성되어 비내열의 제1 광흡수층을 열로부터 보호하는 실시예 1의 경우 내열성 염료와 비열성 염료를 혼합하여 1개의 층을 형성하는 비교예 1에 비하여, 고온(120℃/96hr)의 환경에서 염료의 열화 (Dye Degradation)가 적다는 것을 알 수 있었다.
Claims (14)
- 투명 기판;
상기 투명 기판의 어느 일면에 형성되는 제1 광흡수층;
상기 투명 기판과 상기 제1 광흡수층의 사이에 형성되는 제1 접착층;
상기 투명 기판의 다른 일면에 형성되는 제2 광흡수층;
상기 투명 기판과 상기 제2 광흡수층의 사이에 형성되는 제2 접착층;
상기 제1 광흡수층 상에 형성되는 제3 광흡수층; 및
상기 제1 광흡수층과 상기 제3 광흡수층 사이에 형성되는 염료 혼합층;을 포함하고,
상기 염료 혼합층은, 120℃에서 96hour 이상 노출시켰을 때, 열에 의한 흡수극대의 투과율 변화가 0.5 % 미만인 스쿠아릴륨계 화합물, 시아닌계 화합물, 프탈로시아닌계 화합물, 나프탈로시아닌계 화합물, 디티올 금속 착화합물로 이루어지는 군에서 선택되는 어느 하나 이상의 내열성 염료와, 120℃에서 96hour 이상 노출시켰을 때, 열에 의한 흡수극대의 투과율 변화가 0.5 % 이상인 스쿠아릴륨계 화합물, 시아닌계 화합물, 프탈로시아닌계 화합물, 나프탈로시아닌계 화합물, 디티올 금속 착화합물로 이루어지는 군에서 선택되는 어느 하나 이상의 비내열성 염료를 함께 포함하고,
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 적외선 차단 필름. - 청구항 1에 있어서,
상기 제1 광흡수층은, 내열성 수지 및 120℃에서 96hour 이상 노출시켰을 때, 열에 의한 흡수극대의 투과율 변화가 0.5 % 이상인 스쿠아릴륨계 화합물, 시아닌계 화합물, 프탈로시아닌계 화합물, 나프탈로시아닌계 화합물, 디티올 금속 착화합물로 이루어지는 군에서 선택되는 어느 하나 이상의 비내열성 염료를 포함하는 것을 특징으로 하는 적외선 차단 필름. - 청구항 1에 있어서,
상기 제2 광흡수층과 상기 제3 광흡수층은, 내열성 수지 및 120℃에서 96hour 이상 노출시켰을 때, 열에 의한 흡수극대의 투과율 변화가 0.5 % 미만인 스쿠아릴륨계 화합물, 시아닌계 화합물, 프탈로시아닌계 화합물, 나프탈로시아닌계 화합물, 디티올 금속 착화합물로 이루어지는 군에서 선택되는 어느 하나 이상의 내열성 염료를 포함하는 것을 특징으로 하는 적외선 차단 필름. - 청구항 2 또는 청구항 3에 있어서,
상기 내열성 수지는, 환상올레핀계수지 (Cyclo olefin polymer, COP), 폴리이미드 (PI), 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET), 폴리부틸렌테레프탈레이트, 폴리에스테르, 폴리메틸메타크릴레이트(PMMA), 아크릴 수지 및 폴리카보네이트(PC)로 이루어지는 군에서 선택되는 어느 하나 이상이고, 150℃ 이상의 유리전이온도(Tg)를 가지는 것을 특징으로 하는 적외선 차단 필름. - 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. - 삭제
- 삭제
- 청구항 1의 적외선 차단 필름을 포함하는 필름형 적외선 차단 필터로서,
상기 적외선 차단 필름의 제3 광흡수층 상에 반사 방지층이, 상기 제2 광흡수층 상에 IR 반사층이 더 형성된 것을 특징으로 하는 필름형 적외선 차단 필터. - 청구항 1의 적외선 차단 필름의 제조방법으로서,
a) 투명 기판을 준비하는 단계;
b) 상기 투명 기판의 일면에 제1 광흡수층 형성용 조성물을 도포한 후 건조하여 제1 광흡수층을 형성하는 단계;
c) 상기 투명 기판의 다른 일면에 제2 광흡수층 형성용 조성물을 도포한 후 건조하여 제2 광흡수층을 형성하는 단계; 및
d) 상기 b) 단계에서 형성된 제1 광흡수층에 제3 광흡수층 형성용 조성물을 도포한 후 건조하여 제3 광흡수층을 형성하는 단계;를 포함하는 적외선 차단 필름의 제조방법. - 청구항 9에 있어서,
상기 제1 광흡수층 형성용 조성물은 내열성 수지, 용제 및 120℃에서 96hour 이상 노출시켰을 때, 열에 의한 흡수극대의 투과율 변화가 0.5 % 이상인 스쿠아릴륨계 화합물, 시아닌계 화합물, 프탈로시아닌계 화합물, 나프탈로시아닌계 화합물, 디티올 금속 착화합물로 이루어지는 군에서 선택되는 어느 하나 이상의 비내열성 염료를 포함하는 것을 특징으로 하는 적외선 차단 필름의 제조방법. - 청구항 9에 있어서,
상기 제2 광흡수층 형성용 조성물 및 상기 제3 광흡수층 형성용 조성물은 내열성 수지, 용제 및 120℃에서 96hour 이상 노출시켰을 때, 열에 의한 흡수극대의 투과율 변화가 0.5 % 미만인 스쿠아릴륨계 화합물, 시아닌계 화합물, 프탈로시아닌계 화합물, 나프탈로시아닌계 화합물, 디티올 금속 착화합물로 이루어지는 군에서 선택되는 어느 하나 이상의 내열성 염료를 포함하는 것을 특징으로 하는 적외선 차단 필름의 제조방법. - 청구항 10 또는 청구항 11에 있어서,
상기 내열성 수지는, 환상올레핀계수지 (Cyclo olefin polymer, COP), 폴리이미드 (PI), 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET), 폴리부틸렌테레프탈레이트, 폴리에스테르, 폴리메틸메타크릴레이트(PMMA), 아크릴 수지 및 폴리카보네이트(PC)로 이루어지는 군에서 선택되는 어느 하나 이상이고, 150℃ 이상의 유리전이온도(Tg)를 가지는 것을 특징으로 하는 적외선 차단 필름의 제조방법. - 청구항 10 또는 청구항 11에 있어서,
상기 용제는 벤젠, THF, Toluene, Hexane, Chloroform 또는 이들의 혼합 용제이인 것을 특징으로 하는 적외선 차단 필름의 제조방법. - 청구항 8의 필름형 적외선 차단 필터의 제조방법으로서,
a) 투명 기판을 준비하는 단계;
b) 상기 투명 기판의 일면에 제1 광흡수층 형성용 조성물을 도포한 후 건조하여 제1 광흡수층을 형성하는 단계;
c) 상기 투명 기판의 다른 일면에 제2 광흡수층 형성용 조성물을 도포한 후 건조하여 제2 광흡수층을 형성하는 단계;
d) 상기 b) 단계에서 형성된 제1 광흡수층에 제3 광흡수층 형성용 조성물을 도포한 후 건조하여 제3 광흡수층을 형성하는 단계; 및
e) 상기 제3 광흡수층 상에 반사 방지층을, 상기 제2 광흡수층 상에 IR 반사층을 더 형성하는 단계;를 포함하는 필름형 적외선 차단 필터의 제조방법.
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| KR1020170020545A KR101853261B1 (ko) | 2017-02-15 | 2017-02-15 | 적외선 차단 필름, 이를 포함하는 필름형 적외선 차단 필터 및 이의 제조방법 |
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| 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 |
| JP2005189742A (ja) * | 2003-12-26 | 2005-07-14 | Toyobo Co Ltd | 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
- 2017-02-15 KR KR1020170020545A patent/KR101853261B1/ko active IP Right Grant
Patent Citations (4)
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