KR102012641B1 - 근적외선 필름 - Google Patents
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Abstract
본 발명에 따른 근적외선 필름은 투명 수지 및 비드 형상으로 상기 투명 수지 내에 혼합 및 분산 배치되어 입사되는 근적외선을 흡수하는 근적외선 흡수체를 포함하는 근적외선 흡수층을 포함하며, 상기 근적외선 흡수층은 파장 길이가 600nm인 광의 제1 투과율 및 파장 길이가 680nm인 광의 제2 투과율의 편차가 50% 이상이고, 상기 근적외선 흡수층의 헤이즈값은 0.05% 내지 1.00%이며, 상기 근적외선 흡수층은 CIE 1931 색좌표계에서 X축이 0.2500 내지 0.3000이며 상기 CIE 1931 색좌표계에서 Y축이 0.3200 내지 0.3500이다.
Description
본 발명은 근적외선을 흡수 및/또는 반사하여 차단하는 근적외선 필름에 관한 것이다.
최근 들어, 디지털 이미지 및/또는 동영상을 저장할 수 있는 디지털 카메라 모듈은 스마트 폰, 태블릿 PC, 소형 게임기 등 다양한 전자 제품에 탑재되고 있다.
최근 디지털 카메라 모듈은 슬림화, 저소비전력 특성, 고해상도 이미지 획득 및 경량화를 구현하기 위한 기술 개발이 진행되고 있으며, 최근에는 특히 카메라 모듈의 화질을 결정하는 렌즈 및 렌즈의 성능을 극대화시키는 필터의 기술 개발이 활발하게 진행되고 있다.
카메라 모듈에 장착되는 필터로는 근적외선 필터(Near Infra Red filter)가 대표적이며, 근적외선 필터는 700nm 내지 1100nm 사이의 파장을 갖는 근적외선(NIR)을 필터링 하는 역할을 한다.
태양광에 포함되며 가시광선과 함께 디지털 카메라로 입사되는 근적외선은 디지털 카메라 모듈로부터 획득되는 디지털 이미지의 품질에 영향을 미친다. 디지털 카메라 모듈에 탑재된 CMOS 이미지 센서의 경우 적색광에 대한 감도가 높아 렌즈를 통과한 태양광에 포함된 근적외선이 필터링 되지 않고 CMOS 이미지 센서로 입사될 경우 CMOS 이미지 센서에서 촬영된 영상에 붉은 색감이 포함되기 때문에 최근에 대부분의 카메라 모듈에는 근적외선을 차단하는 근적외선 필터가 탑재되고 있다.
종래 근적외선 필터는 용융된 유리에 근적외선을 차단하는 물질을 혼합하여 판 형태로 제조되며, 이로 인해 유리 기판을 포함하는 종래 근적외선 필터의 경우 두께가 매우 후박하여 카메라 모듈의 부피를 증가시키고, 취성이 약하여 외부에서 인가된 작은 충격에도 쉽게 파손되는 문제점을 갖는다.
본 발명은 매우 얇은 두께로 형성되어 카메라 모듈의 전체 부피를 감소시키고, 외부에서 인가된 충격 등에 의하여 파손되지 않는 근적외선 필터를 제공한다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
일실시예로서, 근적외선 필름은 투명 수지; 및 비드 형상으로 상기 투명 수지 내에 혼합 및 분산 배치되어 입사되는 근적외선을 흡수하는 근적외선 흡수체를 포함하는 근적외선 흡수층을 포함하며, 상기 근적외선 흡수층은 파장 길이가 600nm인 광의 제1 투과율 및 파장 길이가 680nm인 광의 제2 투과율의 편차가 50%이다.
일실시예로서, 근적외선 필름은 투명 수지; 및 비드 형상으로 상기 투명 수지 내에 혼합 및 분산 배치되어 입사되는 근적외선을 흡수하는 근적외선 흡수체를 포함하는 근적외선 흡수층을 포함하며, 상기 근적외선 흡수층의 헤이즈값은 0.05% 내지 1.00%이다.
일실시예로서, 근적외선 필름은 투명 수지; 및 비드 형상으로 상기 투명 수지 내에 혼합 및 분산 배치되어 입사되는 근적외선을 흡수하는 근적외선 흡수체를 포함하는 근적외선 흡수층을 포함하며, 상기 근적외선 흡수층은 CIE 1931 색좌표계에서 X축이 0.2500 내지 0.3000이며, 상기 CIE 색좌표계에서 Y축이 0.3200 내지 0.3500이다.
일실시예로서, 근적외선 필름은 투명 수지; 및 비드 형상으로 상기 투명 수지 내에 혼합 및 분산 배치되어 입사되는 근적외선을 흡수하는 근적외선 흡수체를 포함하는 근적외선 흡수층을 포함하며, 상기 근적외선 흡수층은 파장 길이가 600nm인 광의 제1 투과율 및 파장 길이가 680nm인 광의 제2 투과율의 편차가 50%이고, 상기 근적외선 흡수층의 헤이즈값은 0.05% 내지 1.00%이며, 상기 근적외선 흡수층은 CIE 1931 색좌표계에서 X축이 0.2500 내지 0.3000이며 상기 CIE 1931 색좌표계에서 Y축이 0.3200 내지 0.3500이다.
본 발명에 따른 근적외선 필름에 의하면, 렌즈를 통과하여 이미지 센서로 입사되는 광의 진행 경로에 근적외선을 반사, 근적외선을 흡수 및 근적외선을 반사하는 구조의 근적외선 필름을 배치하고, 근적외선 필름을 합성수지 재질로 제작하여 외부에서 인가된 충격 및 이송 중 파손을 방지하며 합성수지 재질로 근적외선 필름을 제작하여 근적외선 필름의 두께를 매우 얇게 형성하여 근적외선 필름이 장착되는 카메라 모듈의 부피를 크게 감소시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 근적외선 필터를 도시한 단면도이다.
도 2는 도 1의 강도 보강층이 배치된 근적외선 필터를 도시한 단면도이다.
도 3은 도 2의 'A' 부분 확대도이다.
도 4는 도 2에 도시된 강도 보강층 상에 배치된 근적외선 반사층을 도시한 단면도이다.
도 5는 도 4의 'B' 부분 확대도이다.
도 6 내지 도 12는 본 발명의 일실시예에 따른 근적외선 필터의 제조 방법을 도시한 단면도들이다.
도 2는 도 1의 강도 보강층이 배치된 근적외선 필터를 도시한 단면도이다.
도 3은 도 2의 'A' 부분 확대도이다.
도 4는 도 2에 도시된 강도 보강층 상에 배치된 근적외선 반사층을 도시한 단면도이다.
도 5는 도 4의 'B' 부분 확대도이다.
도 6 내지 도 12는 본 발명의 일실시예에 따른 근적외선 필터의 제조 방법을 도시한 단면도들이다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 실시예를 상세히 설명한다. 이 과정에서 도면에 도시된 구성요소의 크기나 형상 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시될 수 있다. 또한, 본 발명의 구성 및 작용을 고려하여 특별히 정의된 용어들은 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야 한다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 근적외선 필터를 도시한 단면도이다.
도 1을 참조하면, 근적외선 필터(100)는 근적외선 흡수층(30)을 포함한다.
근적외선 흡수층(30)은, 예를 들어, 외부광을 디지털 이미지로 변경하는 디지털 카메라 모듈 중 외부광을 포커싱하는 렌즈 및 렌즈를 통과한 광이 입사되는 CMOS 이미지 센서 사이에 개재되어, 광에 포함된 약 700nm 내지 약 1100nm의 파장 길이를 갖는 근적외선은 선택적으로 흡수하고 광에 포함된 가시광선은 통과시킨다.
근적외선 흡수층(30)은 투명 수지(10) 및 근적외선 흡수체(20)를 포함한다.
투명 수지(10)는 가시광선의 투과율이 90% 이상이며, 유리전이온도(Tg)가 100℃ 이상인 고내열 투명 합성 수지를 포함한다.
투명 수지(10)의 가시광선의 투과율이 90% 이하일 경우 광에 포함된 가시광선이 투명 수지(10)를 원활하게 통과하지 못하여 CMOS 이미지 센서로부터 촬상된 디지털 이미지의 품질 저하가 발생 될 수 있다.
또한, 투명 수지(10)의 유리전이온도(Tg)가 100℃ 이하일 경우 고온 환경에서 투명 수지(10)의 형상이 급격히 변형될 수 있기 때문에 투명 수지(10)의 유리 전이온도(Tg)는 100℃ 이상인 것이 바람직하다.
가시광선의 투과율이 90% 이상이며, 유리전이온도(Tg)가 100℃ 이상으로서 투명 수지(10)에 적합한 합성 수지로서는, 예를 들어, 폴리카보네이트(polycarbonate), 폴리메틸메타아크릴레이트(polymethylmetacrylate), 스티렌-아크릴론니트릴(styrene-acrylonitrile), 폴리스티렌(polystyrene), 사이클릭 올레핀 코폴리머(cyclic olefin copolymer), 폴리우레탄(polyurethane) 및 폴리아크릴레이트(polyacrylate) 중 어느 하나를 들 수 있다.
이들 투명 합성 수지들 중 폴리카보네이트, 폴리메틸메타아크릴레이트, 스티렌-아크릴론니트릴, 폴리스티렌, 사이클릭 올레핀 코폴리머는 열가소성 수지이고, 폴리우레탄 및 폴리아크릴레이트는 열경화성 수지이다.
즉, 본 발명의 일실시예에서, 가시광선의 투과율이 90% 이상이며, 유리전이온도(Tg)가 100℃ 이상인 투명 수지(10)는 열경화성 수지 또는 열가소성 수지를 모두 사용할 수 있다.
근적외선 흡수체(20)는 투명 수지(10) 내에 균일한 분포로 혼합 및 분산되어 있으며, 근적외선 흡수체(20)는 외부광에 포함된 근적외선을 흡수하는 역할을 한다.
근적외선 흡수체(20)는 파장 길이가 약 680nm, 약 688nm, 약 705nm, 약 716nm, 약 721nm, 약 731nm 또는 약 731nm 이상인 근적외선을 흡수하는 유기 근적외선 흡수체 또는 무기 근적외선 흡수체를 포함할 수 있고 이들은 적어도 2 종류 이상이 혼합되어 사용될 수 있다.
근적외선 흡수체(20)는 단일 종류의 유기 또는 무기 근적외선 흡수체들을 단독으로 사용 또는 서로 다른 파장 길이를 갖는 근적외선들을 흡수하는 적어도 2 종류의 유기 및 무기 근적외선 흡수체들을 블랜딩하여 사용할 수 있다.
본 발명의 일실시예에서, 근적외선 흡수층(30)을 투과하는 약 700nm의 파장 길이를 갖는 근적외선의 투과율은 약 25% 이하로 제한되는데 이는 근적외선 흡수층(30)의 근적외선 투과율은 약 25% 이상일 경우 CMOS 이미지 센서로부터 촬영된 영상에 적색 색감이 포함될 수 있기 때문이다.
본 발명의 일실시예에서, 투명 수지(10) 및 근적외선 흡수체(20)를 포함하는 근적외선 흡수층(30)의 전체 두께(T)는, 예를 들어, 약 0.1mm 이하일 수 있고, 근적외선 흡수층(30)의 전체 두께(T)를 약 0.1mm로 형성함으로써 카메라 모듈의 전체 부피를 감소시킬 수 있고, 플랙시블한 투명 수지(10)에 의하여 외부 충격에 의한 파손을 방지할 수 있다.
한편, 본 발명의 일실시예에서, 근적외선 흡수층(30)은 광원으로부터 발생 되어 근적외선 흡수층(30)으로 입사된 광 중 파장 길이가 약 600nm인 광에 대하여 제1 투과율을 갖고, 근적외선 흡수층(30)은 상기 광원으로부터 발생되어 근적외선 흡수층(30)으로 입사된 광 중 파장 길이가 약 680nm인 광에 대해서 제2 투과율을 갖고, 제1 및 제2 투과율들의 편차는 약 50% 이상이다.
본 발명의 일실시예에서, 제1 및 제2 투과율들의 편차는 약 50% 이하일 경우에는 반사에 의하여 화질이 흐려져 이미지의 화질 저하를 일으키는 플레어(flare) 현상 또는 조리개 및 렌즈에서 광이 여러번 반사되어 발생되는 고스트(ghost) 현상이 발생 된다.
따라서, 본 발명의 일실시예에서, 제1 및 제2 투과율의 편차는 약 50% 이상인 것이 바람직하며, 이와 함께 근적외선 흡수층(30) 중 상기 광원 중 파장 길이가 약 680nm인 광의 제2 투과율은 15% 미만이다.
또한, 근적외선 흡수층(30)은 상기 광원 중 파장 길이가 약 700nm인 광에 대하여 제3 투과율을 갖고, 파장길이가 약 700nm인 광의 제3 투과율은 상기 광원 중 파장 길이가 약 680nm인 광의 제2 투과율 이하이며, 파장 길이가 700nm인 광의 평균 투과율은 10% 내지 20%이다.
한편, 본 발명의 일실시예에 따른 근적외선 흡수층(30)은 상기 광원의 가시광선에 대한 투과율이 매우 중요하다. 가시광선에 대한 투과율은 투명도를 나타내는 헤이즈 값(haze value)으로 정의될 수 있고, 근적외선 흡수층(30)의 헤이즈 값은 0.05% 내지 1.00%일 수 있다.
근적외선 흡수층(30)의 헤이즈 값은 0.05% 내지 0.60%인 것이 바람직하며, 근적외선 흡수층(30)의 헤이즈 값이 0.05% 내지 0.20%일 경우 가시광선의 투과율이 가장 우수하다. 반면, 근적외선 흡수층(30)의 헤이즈 값이 1% 이상일 경우 근적외선 흡수층(30)의 투명도가 떨어져 근적외선 흡수층(30)을 통과하는 가시광선의 투과율이 크게 감소 될 수 있다.
본 발명의 일실시예에서, 근적외선 흡수층(30)에 포함된 근적외선 흡수체(20)는 육안으로 보았을 때 블루 색감(blue color)을 갖는데, 본 발명의 일실시예에서, 근적외선 흡수체(20)를 갖는 근적외선 흡수층(30)은 CIE 1931 색 좌표계에서 X축이 0.2500 내지 0.3000이며, 상기 CIE 1931 색 좌표계에서 Y축이 0.3200 내지 0.3500로 정의된다.
도 2는 도 1의 강도 보강층이 배치된 근적외선 필터를 도시한 단면도이다. 도 3은 도 2의 'A' 부분 확대도이다.
도 2 및 도 3을 참조하면, 투명 수지(10) 및 근적외선 흡수체(20)를 포함하는 근적외선 흡수층(30)의 일측면, 예를 들어, 근적외선 흡수층(30)의 상면에는 강도 보강층(40)이 형성될 수 있다.
강도 보강층(40)은 근적외선 흡수층(30)이 외부 충격에 의하여 스크래치 또는 파손되는 것을 방지하며, 후술 될 근적외선 반사층의 베이스로서 역할하며, 근적외선 반사층을 형성할 때 근적외선 반사층에 주름 또는 휨이 발생되는 것을 방지한다.
강도 보강층(40)을 이루는 물질은 유리전이온도(Tg)가 약 150℃ 이상인 고내열성 투명 수지이며, 매우 얇은 약 0.005mm 내지 약 0.5mm 사이의 두께로 형성이 가능한 가공 특성 및 가시광선의 투과율이 70% 내지 99% 이며, 광학 굴절률이 1.4 내지 1.6이다.
이와 같은 강도 보강층(40)에 요구되는 물리-광학적 특성을 만족시키는 합성수지로서는 폴리아미드 계열 수지 또는 플로렌에폭시 계열 수지를 포함할 수 있다.
강도 보강층(40)은 내열성 및 강도가 우수한 폴리아미드 계열 수지 또는 플로렌에폭시 계열 수지를 이용하여 근적외선 흡수층(30)의 상면에 여러겹으로 반복하여 형성되기 때문에 강도 보강층(40)은 높은 표면 내열성 및 높은 표면 강도를 갖는다.
강도 보강층(40)은 스핀 코팅(spin coating) 공정, 딥 코팅(dip coating) 공정 또는 블레이드 코팅(blade coating) 공정 등에 의하여 근적외선 흡수층(30) 상면에 형성된다.
비록 본 발명의 일실시예에서는 근적외선 필터(100)의 두께를 고려하여 강도 보강층(40)의 근적외선 흡수층(30)의 상면에 형성되는 것이 도시 및 설명되고 있지만, 이와 다르게 강도 보강층(40)은 근적외선 흡수층(30)의 상면과 대향하는 근적외선 흡수층(30)의 하면에 형성되어도 무방하다.
또한, 본 발명의 일실시예 따른 강도 보강층(40)이 가시광선에 대한 높은 투과율 특성을 갖도록 하기 위해, 가시광선의 투과율을 향상시키는 ITO(Indium Tin Oxide)가 강도 보강층(40)을 이루는 합성 수지에 포함된다.
또한, 본 발명의 일실시예에서, 근적외선 흡수층(30)의 상면에 형성되는 강도 보강층(40)은 한층 한층이 서로 다른 방향으로 형성되어 고강성을 구현할 수 있다.
도 4는 도 2에 도시된 강도 보강층 상에 배치된 근적외선 반사층을 도시한 단면도이다. 도 5는 도 4의 'B' 부분 확대도이다.
근적외선 흡수층(30) 상에 배치된 강도 보강층(40) 상에는 근적외선 반사층(50)이 배치된다.
근적외선 반사층(50)은 렌즈를 통과한 광에 포함된 근적외선을 반사시키는 역할을 한다.
본 발명의 일실시예에서, 근적외선 반사층(50), 강도 보강층(40) 및 근적외선 흡수층(30)의 전체 두께는 약 0.1mm 이하이다.
근적외선 반사층(50)은 수십층의 제1 근적외선 반사층(52)들 및 수십층의 제2 근적외선 반사층(54)들이 적층되어 형성되며, 제1 근적외선 반사층(52) 및 제2 근적외선 반사층(54)은 교대로 적층된다.
본 발명의 일실시예에서 제1 근적외선 반사층(52)은 상대적으로 높은 굴절률을 갖는 고굴절율층이고, 제2 근적외선 반사층(54)은 제1 근적외선 반사층(52)에 비하여 상대적은 낮은 굴절률을 갖는 저굴절률층이다.
제1 및 제2 근적외선 반사층(52,54)들이 교대로 형성되어 강도 보강층(40) 상에 형성된 근적외선 반사층(50)은 근적외선 반사층(50)으로 입사되는 외부광에 포함된 근적외선을 다중간섭의 원리를 이용하여 반사시켜 근적외선이 CMOS 이미지 센서로 유입되는 것을 방지한다.
본 발명의 일실시예에서, 근적외선 반사층(50)은 근적외선 필터(100)의 전체 두께를 고려하여 강도 보강층(40) 상에 선택적으로 배치될 수 있으나, 근적외선의 차단률을 높이기 위하여 근적외선 반사층(50)은 근적외선 흡수층(30)의 상면과 대향하는 하면에 배치되어도 무방하다.
본 발명의 일실시예에서 근적외선의 차단률을 향상시키기 위해 근적외선 반사층(50)은 강도 보강층(40)의 상면 및 근적외선 흡수층(30)의 하면에 각각 배치된다.
도 4에 도시된 바와 같이 근적외선 흡수층(30)을 기준으로 근적외선 흡수층(30)의 상면에 형성된 강도 보강층(40) 및 근적외선 흡수층(30)의 상면과 대향하는 하면에 각각 근적외선 반사층(50)을 형성할 경우, 렌즈를 통과한 광에 포함된 근적외선은 강도 보강층(40) 상에 배치된 근적외선 반사층(50)에서 1차적으로 반사되어 차단된다.
또한, 강도 보강층(40) 상에 배치된 근적외선 반사층(50)에서 반사되지 않고 투과된 근적외선은 강도 보강층(40)의 하부에 배치된 근적외선 흡수층(30)에서 2차적으로 흡수되어 차단된다.
또한, 근적외선 흡수층(30)에서 미쳐 흡수되지 않고 근적외선 흡수층(30)을 투과한 근적외선은 근적외선 흡수층(30)의 하면에 형성된 근적외선 반사층(50)에 의하여 반사되어 외부광에 포함된 근적외선이 CMOS 이미지 센서로 유입되는 것을 억제 또는 방지할 수 있다.
도 6 내지 도 12는 본 발명의 일실시예에 따른 근적외선 필터의 제조 방법을 도시한 단면도들이다.
도 6을 참조하면, 근적외선 필터를 제조하기 위하여, 먼저 통(1)에 용제, 투명 수지(10a) 및 근적외선 흡수체(20)를 혼합하여 수지-흡수체 혼합물(30a)을 형성한다.
통(1)에 제공된 투명 수지(10a)는 가시광선의 투과율이 90% 이상이며, 유리전이온도(Tg)가 100℃ 이상인 합성 수지로서, 투명 수지(10a)는 예를 들어, 폴리카보네이트(polycarbonate), 폴리메틸메타아크릴레이트(polymethylmetacrylate), 스티렌-아크릴론니트릴(styrene-acrylonitrile), 폴리스티렌(polystyrene), 사이클릭 올레핀 코폴리머(cyclic olefin copolymer), 폴리우레탄(polyurethane) 및 폴리아크릴레이트(polyacrylate) 중 어느 하나를 들 수 있다.
이들 투명 수지(10a)들 중 폴리카보네이트, 폴리메틸메타아크릴레이트, 스티렌-아크릴론니트릴, 폴리스티렌, 사이클릭 올레핀 코폴리머는 열가소성 수지이고, 폴리우레탄 및 폴리아크릴레이트는 열경화성 수지이다.
통(1)에 투명 수지(10a)와 함께 혼합되는 비드(bead) 형상을 갖는 근적외선 흡수체(20)는 용제에 의하여 녹은 투명 수지(10a) 내에 균일한 분포로 혼합 및 분산되어 있으며, 근적외선 흡수체(20)는 외부광에 포함된 근적외선을 흡수하는 역할을 한다.
근적외선 흡수체(20)는 파장 길이가 약 680nm, 약 688nm, 약 705nm, 약 716nm, 약 721nm, 약 731nm 또는 731nm 이상인 근적외선을 흡수하는 유기 근적외선 흡수체 또는 무기 근적외선 흡수체를 포함할 수 있으며, 근적외선 흡수체(20)는 단일 종류의 유기 또는 무기 근적외선 흡수체들을 단독으로 사용 또는 서로 다른 파장 길이를 갖는 근적외선들을 흡수하는 적어도 2 종류의 유기 및 무기 근적외선 흡수체들을 투명 수지(10a)에 블랜딩하여 사용할 수 있다.
도 7을 참조하면, 수지-흡수체 혼합물(30a)은 넓은 이형 평판(3) 상에 제공되고, 이형 평판(3)의 상면에 제공된 수지-혼합체 혼합물(30a)은 평판(3)의 상면 상에서 이송되는 블레이드(5)에 의하여 스프레드 되어, 평판(3) 상에는 얇은 두께를 갖는 시트(sheet) 형상을 갖는 예비 근적외선 흡수층(30b)이 형성된다.
이때, 블레이드(5)의 단부 및 이형 평판(3)의 상면 사이의 갭은 약 0.1mm 이하가 되도록 한다.
도 8에 도시된 바와 같이 블레이드(5)에 의하여 평판(3)의 상면에 형성된 예비 근적외선 흡수층(30b)이 형성된 후, 도 7에 도시된 바와 같이 예비 근적외선 흡수층(30b)에는 열 또는 광이 제공되어 예비 근적외선 흡수층(30b)에 포함된 용제는 휘발되고, 평판(3)의 상면에는 단단하게 경화된 근적외선 흡수층(30)이 형성된다.
근적외선 흡수층(30)은 경화된 투명 수지(10) 및 투명 수지(10) 내부에 분산 배치된 근적외선 흡수체(20)를 갖는다. 투명 수지(10)에 포함된 근적외선 흡수체(20)는 파장 길이가 680nm, 688nm, 705nm, 716nm, 721nm, 731nm인 근적외선을 효율적으로 흡수한다.
본 발명의 일실시예에서, 도 6 내지 도 8에 도시된 바와 같은 제조 방법에 의하여 제조된 근적외선 흡수층(30)은 광원 중 파장 길이가 약 600nm인 광에 대하여 제1 투과율을 갖고, 근적외선 흡수층(30)은 상기 광원 중 파장 길이가 약 680nm인 광에 대해서 제2 투과율을 갖고, 제1 및 제2 투과율들의 편차는 약 50% 이상이다. 또한, 근적외선 흡수층(30)은 광원 중 파장 길이가 약 680nm인 광의 제2 투과율은 15% 미만이다.
또한, 근적외선 흡수층(30)은 광원 중 파장 길이가 약 700nm인 광에 대하여 제3 투과율을 갖고, 파장길이가 약 700nm인 광의 제3 투과율은 상기 광원 중 파장 길이가 약 680nm인 광의 제2 투과율 이하이며, 파장 길이가 약 700nm인 광의 평균 투과율은 10% 내지 20%이다.
한편, 근적외선 흡수층(30)의 광원의 가시광선에 대한 투과율인 헤이즈값(haze value)은 0.05% 내지 1.00%일 수 있다. 근적외선 흡수층(30)의 헤이즈값은 0.05% 내지 0.60%인 것이 바람직하며, 근적외선 흡수층(30)의 헤이즈값이 0.05% 내지 0.20%일 경우 가시광선의 근적외선 흡수층(30)의 투과율이 가장 우수하다.
본 발명의 일실시예에서, 근적외선 흡수층(30)에 포함된 근적외선 흡수체(20)는 육안으로 보았을 때 블루 색감을 갖는데, 근적외선 흡수체(20)를 갖는 근적외선 흡수층(30)은 CIE 1931 색좌표계에서 X축이 0.2500 내지 0.3000이며, 상기 CIE 1931 색좌표계에서 Y축이 0.3200 내지 0.3500이다.
도 9를 참조하면, 이형 평판(3) 상에 근적외선 흡수층(30)이 형성된 후 근적외선 흡수층(30) 상에는 강도 보강층이 형성된다.
강도 보강층은 이형 평판(3) 상에 형성된 근적외선 흡수층(30)이 외부 충격에 의하여 스크래치 또는 파손되는 것을 방지하며, 후술 될 근적외선 반사층의 베이스로서 역할하며, 근적외선 반사층을 형성할 때 근적외선 반사층에 주름 또는 휨이 발생되는 것을 방지하는 역할을 한다.
강도 보강층을 이형 평판(3) 상에 형성된 근적외선 흡수층(30) 상에 형성하기 위해서 통(미도시)에는 강도 보강층을 이루는 유동성 합성수지가 배치된다. 이에 더하여, 강도 보강층의 가시광선의 투과율을 향상시키기 위해서 강도 보강층을 이루는 유동성 합성수지가 수납된 통에는 ITO가 추가될 수 있다.
강도 보강층을 이루는 유동성 합성 수지는 유리전이온도(Tg)가 약 150℃ 이상인 고내열성 투명 수지이며, 매우 얇은 약 0.005mm 내지 약 0.5mm 사이의 두께로 형성이 가능한 가공 특성을 갖고 가시광선의 투과율은 70% 내지 99% 이며, 광학 굴절률이 1.4 내지 1.6이다.
강도 보강층에 요구되는 물리-광학적 특성을 만족시키는 합성 수지로서는 폴리아미드 계열 수지 또는 플로렌에폭시 계열 수지를 포함할 수 있다.
통에 수납된 유동성 합성 수지는 이형 평판(3) 상에 배치된 근적외선 흡수층(30)의 상면으로 제공된다.
근적외선 흡수층(30)으로 제공된 유동성 합성 수지는 스핀 코팅 공정, 딥 코팅 공정 또는 블레이드 코팅 공정에 의하여 얇은 막 형태로 스프레드 되고 이로 인해 근적외선 흡수층(30) 상에는 예비 강도 보강층(40a)이 형성된다. 본 발명의 일실시예에서, 예비 강도 보강층(40a)은, 예를 들어, 블레이드(7)를 이용하는 블레이드 코팅 고정에 의하여 형성된다.
예비 강도 보강층(40a)이 형성된 후 예비 강도 보강층(40a)은 열 또는 광에 의하여 경화되어 첫 번째 강도 보강층(40)이 형성되고, 예비 강도 보강층(40a) 및 경화공정은 복수번 반복 되어 도 9에 도시된 바와 같이 근적외선 흡수층(30) 상에 강도 보강층(40)이 형성된다.
도 10 및 도 11을 참조하면, 근적외선 흡수층(30) 상에 강도 보강층(40)이 형성된 후, 강도 보강층(40) 상에는 근적외선 반사층이 형성된다.
근적외선 반사층을 강도 보강층(40) 상에 형성하기 위해서 하나의 통에는 용제에 의하여 녹은 제1 합성 수지가 수납되는데, 제1 합성 수지는 제1 광 굴절률을 갖는다. 또 하나의 통에는 용제에 의하여 녹은 제2 합성 수지가 수납되는데, 제2 합성 수지는 제1 광 굴절률보다 낮은 제2 광 굴절률을 갖는다.
제1 광 굴절률을 갖는 제1 합성 수지는 도 9에 도시된 바와 같이 저온 진공 증착 공정에 의하여 강도 보강층(40) 상에 저온 진공 증착되어 강도 보강층(40) 상에는 제1 근적외선 반사층(52)이 형성된다.
제1 근적외선 반사층(52)이 강도 보강층(40) 상에 형성된 후, 도 10에 도시된 바와 같이 제2 광 굴절률을 갖는 제2 합성 수지는 저온 진공 증착 공정에 의하여 제1 근적외선 반사층(52) 상에 저온 진공 증착되어 제1 근적외선 반사층(52) 상에는 제2 근적외선 반사층(54)이 형성된다.
제1 및 제2 근적외선 반사층(52,54)들은 반복하여 교대로 형성되어 강도 보강층(40) 상에는 복수층의 제1 및 제2 근적외선 반사층(53,54)들을 갖는 근적외선 반사층(50)이 형성된다.
근적외선 반사층(50)은 도 10 및 도 11에 도시된 바와 동일한 방법으로 강도 보강층(40)의 상면 및 도 12에 도시된 바와 같이 근적외선 흡수층(30) 상에 형성된다.
이상에서 상세하게 설명한 바에 의하면, 렌즈를 통과하여 이미지 센서로 입사되는 광의 진행 경로에 근적외선을 반사, 근적외선을 흡수 및 근적외선을 반사하는 구조의 근적외선 필름을 배치하고, 근적외선 필름을 합성수지 재질로 제작하여 외부에서 인가된 충격 및 이송 중 파손을 방지하며 합성수지 재질로 근적외선 필름을 제작하여 근적외선 필름의 두께를 매우 얇게 형성하여 근적외선 필름이 장착되는 카메라 모듈의 부피를 크게 감소시킬 수 있다.
이상에서 본 발명에 따른 실시예들이 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 분야에서 통상적 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 범위의 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 다음의 특허청구범위에 의해서 정해져야 할 것이다.
10...투명 수지 20...근적외선 흡수체
30...근적외선 흡수층 40...강도 보강층
50...근적외선 반사층 100...근적외선 필름
30...근적외선 흡수층 40...강도 보강층
50...근적외선 반사층 100...근적외선 필름
Claims (17)
- 투명 수지;
비드(bead) 형상으로 상기 투명 수지 내에 혼합 및 분산 배치되어 입사되는 근적외선을 흡수하는 근적외선 흡수체를 포함하는 근적외선 흡수층; 및
상기 근적외선 흡수층의 일측면에 배치되는 강도 보강층을 포함하고,
상기 근적외선 흡수층은 파장 길이가 600nm인 광의 제1 투과율 및 파장 길이가 680nm인 광의 제2 투과율의 편차가 50% 이상이고,
상기 강도 보강층은 합성 수지를 상기 근적외선 흡수층 상에 도포하여 예비 강도 보강층을 형성하고, 상기 예비 강도 보강층을 경화시키는 단계를 반복하여 형성되는 근적외선 필름.
- 제1항에 있어서,
상기 근적외선 흡수층을 투과하는 파장 길이가 680nm인 광의 상기 제2 투과율은 15% 미만인 근적외선 필름.
- 제1항에 있어서,
파장 길이가 700nm인 광의 제3 투과율은 상기 파장 길이가 680nm인 광의 제2 투과율 이하이며, 파장 길이가 700nm인 광의 평균 투과율은 10% 내지 20%인 근적외선 필름.
- 투명 수지;
비드(bead) 형상으로 상기 투명 수지 내에 혼합 및 분산 배치되어 입사되는 근적외선을 흡수하는 근적외선 흡수체를 포함하는 근적외선 흡수층; 및
상기 근적외선 흡수층의 일측면에 배치되는 강도 보강층을 포함하며,
상기 근적외선 흡수층의 헤이즈값은 0.05% 내지 1.00%이고,
상기 강도 보강층은 합성 수지를 상기 근적외선 흡수층 상에 도포하여 예비 강도 보강층을 형성하고, 상기 예비 강도 보강층을 경화시키는 단계를 반복하여 형성되는 근적외선 필름.
- 투명 수지;
비드(bead) 형상으로 상기 투명 수지 내에 혼합 및 분산 배치되어 입사되는 근적외선을 흡수하는 근적외선 흡수체를 포함하는 근적외선 흡수층; 및
상기 근적외선 흡수층의 일측면에 배치되는 강도 보강층을 포함하며,
상기 근적외선 흡수층은 CIE 1931 색좌표계에서 X축이 0.2500 내지 0.3000이며, 상기 CIE 1931 색좌표계에서 Y축이 0.3200 내지 0.3500이고,
상기 강도 보강층은 합성 수지를 상기 근적외선 흡수층 상에 도포하여 예비 강도 보강층을 형성하고, 상기 예비 강도 보강층을 경화시키는 단계를 반복하여 형성되는 근적외선 필름.
- 투명 수지;
비드(bead) 형상으로 상기 투명 수지 내에 혼합 및 분산 배치되어 입사되는 근적외선을 흡수하는 근적외선 흡수체를 포함하는 근적외선 흡수층; 및
상기 근적외선 흡수층의 일측면에 배치되는 강도 보강층을 포함하고,
상기 근적외선 흡수층은 파장 길이가 600nm인 광의 제1 투과율 및 파장 길이가 680nm인 광의 제2 투과율의 편차가 50% 이상이고, 상기 근적외선 흡수층의 헤이즈값은 0.05% 내지 1.00%이며, 상기 근적외선 흡수층은 CIE 1931 색좌표계에서 X축이 0.2500 내지 0.3000이며 상기 CIE 1931 색좌표계에서 Y축이 0.3200 내지 0.3500이고,
상기 강도 보강층은 합성 수지를 상기 근적외선 흡수층 상에 도포하여 예비 강도 보강층을 형성하고, 상기 예비 강도 보강층을 경화시키는 단계를 반복하여 형성되는 근적외선 필름.
- 제6항에 있어서,
상기 투명 수지는 가시광선의 투과율이 90% 이상이며 유리전이온도가 100℃ 이상인 합성수지를 포함하는 근적외선 필름.
- 제6항에 있어서,
상기 투명 수지는 폴리카보네이트, 폴리메틸메타아크릴레이트, 스티렌-아크릴론니트릴, 폴리스티렌, 사이클릭 올레핀 코폴리머, 폴리우레탄 및 폴리아크릴레이트로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 하나의 수지를 포함하는 근적외선 필름.
- 제6항에 있어서,
상기 근적외선 흡수체는 파장 길이가 680nm, 688nm, 705nm, 716nm, 721nm, 731nm에서 근적외선의 최대 흡수가 일어나는 적어도 하나의 유무기 흡수체를 포함하는 근적외선 필름.
- 제6항에 있어서,
상기 근적외선 흡수층의 두께는 0.1mm 이하인 근적외선 필름.
- 삭제
- 제6항에 있어서,
상기 강도 보강층은 상기 근적외선 흡수층 상에 다층으로 형성된 근적외선 필름.
- 제6항에 있어서,
상기 강도 보강층은 폴리아미드 및 플로렌에폭시 중 어느 하나를 포함하는 근적외선 필름.
- 제6항에 있어서,
상기 강도 보강층은 유리전이온도가 150℃ 이상이고, 0.005mm~0.5mm의 두께를 갖고, 가시광선의 투과율은 70% 내지 99%이고 광 굴절률은 1.4 내지 1.6인 근적외선 필름.
- 제6항에 있어서,
상기 강도 보강층은 가시광선의 투과율을 증가시키기 위해 ITO(Indium Tin Oxide)를 포함하는 근적외선 필름.
- 제6항에 있어서,
상기 강도 보강층 상에 배치되며, 제1 광굴절률을 갖는 제1 근적외선 반사층 및 제2 광굴절률을 갖는 제2 근적외선 반사층이 교대로 적층된 근적외선 반사층을 더 포함하는 근적외선 필름.
- 제16항에 있어서,
상기 근적외선 반사층은 노출된 상기 근적외선 흡수층 상에 배치되는 근적외선 필름.
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| Publication number | Publication date |
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| KR20140076714A (ko) | 2014-06-23 |
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