KR20170054946A - 고체 촬상 소자용 근적외선 차단 필터 - Google Patents
고체 촬상 소자용 근적외선 차단 필터 Download PDFInfo
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Abstract
본 발명은 고체 촬상 소자용 근적외선 차단 필터에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 박형에도 불구하고 고경도로 외부 충격으로부터 견디기 위한 충분한 내충격성을 구현할 수 있고, 가공성이 우수하며, 기재 필름의 뒤틀림, 컬 현상이 거의 없어, 화상의 화질 저하가 없는 고체 촬상 소자용 근적외선 차단 필터에 관한 것이다.
Description
본 발명은 고체 촬상 소자용 근적외선 차단 필터에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 박형에도 불구하고 고경도로 외부 충격으로부터 견디기 위한 충분한 내충격성을 구현할 수 있고, 가공성이 우수하며, 기재의 뒤틀림, 컬 현상이 거의 없어, 화상의 화질 저하가 없는 고체 촬상 소자용 근적외선 차단 필터에 관한 것이다.
광학 기술 및 디지털 신호 처리 기술의 발달에 힘입어, 별도의 필름 없이 전자식 센서를 이용하여 화상을 감지하여 그 화상 정보를 디지털 이미지 파일 형식이나 디지털 동영상 파일 형식으로 바로 저장하는 디지털 카메라가 많이 사용되고 있다.
디지털 카메라에서 렌즈를 통해서 받아들여진 빛은, 일반 필름 카메라에서 필름 역할을 하는 고체 촬상 소자, 예를 들어 전하 결합 소자식(Charge-Coupled Device, 이하 CCD) 이미지 센서나 상보성 금속 산화막 반도체(Complementary Metal-Oxide-Semiconductor, 이하 CMOS)식 이미지 센서에 닿게 된다.
이미지 센서에는 광자(photon)를 감지하여 전기 신호로 변환하는 광 다이오드가 빽빽이 모여있는데, 이를 통해 빛의 밝기, 색상, 좌표 등의 디지털 정보로 변환되고, 이미지 프로세싱 엔진에 전달된다. 이미지 프로세싱 엔진은 이를 디지털 이미지로 재구성하며, 이렇게 얻어진 이미지는 이미지 파일 형식(예: JPEG, MPEG 등)으로 변환되어 기억장치에 저장된다.
그런데, 일반적으로 CCD나 CMOS 등의 고체 촬상 소자에 사용되는 실리콘 광다이오드는, 인간의 눈으로는 감지할 수 없는 근적외선에도 감도를 가지기 때문에, 별도의 처리 없이 디지털로 변환된 사진은, 인간의 눈으로 보았을 때와는 다르게, 부자연스러운 색조를 가지게 된다.
따라서, 디지털 화상 또는 영상에서 자연스러운 색조를 구현하기 위해서는, 별도의 시감도 보정을 행하거나, 특정 파장 영역의 전자기파를 선택적으로 투과 또는 차단하는 광학 필터를 이용하여야 한다.
이런 광학 필터로는, 유리 기판 상에 근적외선 영역의 가시광선을 흡수하는 염료층을 구비한 블루 필터를 사용하거나, 기재로 투명 수지 기판을 사용하고, 기판에 근적외선 영역의 가시광선을 흡수하는 염료 성분을 분산시킨 근적외선 차단 필터 등을 사용하는 경우가 많다.
또한, 휴대용 디지털 카메라나 휴대 전화 등, 카메라 모듈 자체가 점차 박형화되는 추세에 따라, 외부 충격으로부터 내충격성이 우수하면서도, 두께가 얇은 근적외선 차단 필터가 필요하게 되었다.
그러나, 유리 기판을 사용하는 경우, 유리의 박형화에 따라 가공이 어려워지고, 두께를 얇게 할 경우, 쉽게 깨지는 문제가 발생하였으며, 투명 수지 기판 중에 염료 성분을 분산시키는 경우 역시, 내화학성 및 표면경도 등이 저하되고, 대전 방지 등의 추가 기능 부여를 위해, 별도의 기능성 층을 필요로하는 문제가 있었다.
본 발명은 박형화된 카메라 모듈에서, 외부의 충격으로부터 내충격성이 우수하고, 근적외선 영역의 전자기파를 효율적으로 차단하여 자연스러운 색조의 화상을 얻을 수 있게 하면서도, 컬 현상 등에 의해 화질을 저하시키지 않는, 고체 촬상 소자용 근적외선 차단 필터를 제공한다.
본 발명은 기재; 상기 기재의 상면 및 하면 직접 접촉하여 형성되는, 근적외선 흡수층; 및 상기 상면에 형성된 근적외선 흡수층의 상면에 직접 접촉하여 형성되는 반사방지층을 포함하며; 680nm 내지 720nm 범위의 흡수 극대 파장에 대한 투과율이 10%이하인, 고체 촬상 소자용 근적외선 차단 필터를 제공한다.
본 발명의 고체 촬상 소자용 근적외선 차단 필터는 박형에도 불구하고 고경도로 외부 충격으로부터 내충격성이 우수하고, 가공성이 우수하며, 기재 필름의 뒤틀림, 컬 현상이 거의 없어, 화상의 화질 저하를 방지할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 고체 촬상 소자용 근적외선 차단 필터의 구조를 나타낸 것이다.
본 발명의 일 측면에 따른 고체 촬상 소자용 근적외선 차단 필터는, 기재; 상기 기재의 상면 및 하면 직접 접촉하여 형성되는, 근적외선 흡수층; 및 상기 상면에 형성된 근적외선 흡수층의 상면에 직접 접촉하여 형성되는 반사방지층을 포함하며; 680nm 내지 720nm 범위의 흡수 극대 파장에 대한 투과율이 10%이하이다.
본 발명에서, 제 1, 제 2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용되며, 상기 용어들은 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.
또한, 본 명세서에서 사용되는 용어는 단지 예시적인 실시예들을 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도는 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다", "구비하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 실시된 특징, 숫자, 단계, 구성 요소 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 구성 요소, 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 예시하고 하기에서 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
본 명세서에서 '상면'이라는 용어는 본 발명의 근적외선 차단 필터가 고체 촬상 장치나 카메라 모듈 등에 장착되었을 때 피사체 쪽을 향하도록 배치된 면을 의미한다. 그리고, '상부'는 상기 근적외선 차단 필터가 디바이스에 장착되었을 때, 피사체 쪽을 향하는 방향을 의미한다. 상대적으로 '하면' 또는 '하부'라 함은, 근적외선 차단 필터가 디바이스에 장착되었을 때, CCD나 CMOS 등의 고체 촬상 소자를 향하도록 배치된 면 또는 방향을 의미한다.
본 발명에서 "근적외선"이라 함은, 파장이 약 500nm 내지 약 1000nm 범위, 바람직하게는 파장이 약 600nm 내지 약 900nm 범위 또는 약 600nm 내지 약 800nm범위인 가시광선-적외선 영역의 전자기파를 의미한다.
이하, 본 발명을 보다 상세하게 설명한다.
본 발명의 일 측면에 따른 고체 촬상 소자용 근적외선 차단 필터는, 기재; 상기 기재의 상면 및 하면 직접 접촉하여 형성되는, 근적외선 흡수층; 및 상기 상면에 형성된 근적외선 흡수층의 상면에 직접 접촉하여 형성되는 반사방지층을 포함하며; 680nm 내지 720nm 범위의 흡수 극대 파장에 대한 투과율이 10%이하이다.
고체 촬상 소자용 근적외선 차단 필터는 고체 촬상 소자의 상면에 배치되어, 특정 파장 영역의 전자기파를 투과 또는 차단함으로써, 고체 촬상 소자의 색감을 보완한다.
따라서, 특정 파장의 전자기파를 선택적으로 차단하고, 해당 범위 외 다른 파장의 전자기파에 대해서는 높은 투과도를 가질 필요가 있다. 또한, 박형화된 장치에서 외부의 충격으로부터 견딜 수 있도록 충분한 정도의 내충격성을 구현할 수 있어야 한다.
이에 본 발명의 일 측면에 따른 고체 촬상 소자용 근적외선 차단 필터는, 기재; 상기 기재의 상면 및 하면 직접 접촉하여 형성되는, 근적외선 흡수층; 및 상기 상면에 형성된 근적외선 흡수층의 상면에 직접 접촉하여 형성되는 반사방지층을 포함한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 고체 촬상 소자용 근적외선 차단 필터의 구조를 나타낸 것이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 측면에 따른 고체 촬상 소자용 근적외선 차단 필터는, 기재(100); 상기 기재의 상면 및 하면 직접 접촉하여 형성되는, 근적외선 흡수층(200); 및 상기 상면에 형성된 근적외선 흡수층의 상면에 직접 접촉하여 형성되는 반사방지층(300)을 포함한다.
상기 기재는 예를 들어, 폴리이미드(polyimide, PT), 폴리이미드아미드(polyimideamide), 폴리에테르이미드(polyetherimide, PEI), 폴리에틸렌테레프탈레이트(polyethyleneterephtalate, PET), 폴리에틸렌나프탈레이트(polyethylenenaphthalate, PEN), 폴리에테르에테르케톤(polyetheretherketon, PEEK), 사이클릭 올레핀 중합체(cyclic olefin polymer, COP), 폴리아크릴레이트(polyacrylate, PAC), 폴리메틸메타크릴레이트(polymethylmethacrylate, PMMA), 및 트리아세틸셀룰로오스(triacetylcellulose, TAC) 등을 포함하는 필름일 수 있다.
상기 기재는 단층 또는 필요에 따라 서로 같거나 다른 물질로 이루어진 2개 이상의 기재를 포함하는 다층 구조일 수 있으며 특별히 제한되지는 않는다.
상기 기재의 두께는 특별히 제한되지 않지만, 약 50㎛, 내지 약 150㎛, 바람직하게는 약 70㎛, 내지 약 150㎛, 또는 약 70㎛ 내지 약 120㎛의 두께를 갖는 기재를 사용하는 것이 바람직하다.
그리고, 본 발명의 고체 촬상 소자용 근적외선 차단 필터는 상기 기재의 상면 및 하면 직접 접촉하여 형성되는, 근적외선 흡수층을 포함한다.
상기 근적외선 흡수층은 상기 광경화성 바인더 중에 분산된 근적외선 흡수 염료를 포함하는 것일 수 있으며, 이러한 근적외선 흡수층은 광경화성 바인더의 전구체, 즉 광경화성 관능기를 포함하는 화합물; 근적외선 흡수 염료; 및 광 개시제, 그리고 선택적으로 기타 첨가제가 유기 용매에 혼합된 형태의 근적외선 코팅 조성물을, 상기 기재의 상면 및 하면에 각각 도포한 후 경화하는 방법에 의해 형성될 수 있다.
상기 상면 및 하면에는 각각 독립적으로 서로 독립적으로, 동일하거나 상이한 코팅 조성물이 사용될 수 있다.
상기 광경화성 바인더는, 자외선에 의해 중합 반응을 일으킬 수 있는 불포화 관능기를 포함하는 화합물의 경화물은 특별히 제한되지는 않으나, 광경화성 관능기로 (메트)아크릴레이트기, 알릴기, 아크릴로일기, 또는 비닐기를 포함하는 화합물일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 광경화성 바인더는, 단관능성 아크릴레이트계 모노머, 다관능성 아크릴레이트계 모노머, 다관능 에폭시계 모노머로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상의 광경화성 모노머가 경화된 경화물을 포함하는 것일 수 있다.
본 발명의 명세서에서 아크릴레이트계란, 아크릴레이트 뿐만 아니라 메타크릴레이트, 또는 아크릴레이트나 메타크릴레이트에 치환기가 도입된 유도체를 모두 의미한다.
상기 단관능성 아크릴레이트계 모노머는, 특별히 한정되지 않으나, 예를 들어, 디사이클로펜틸 아크릴레이트 등의 고리 모노머, N-치환(메트)아크릴레이트 또는 N,N-치환(메트)아크릴레이트 등의 아미노기 함유 모노머, 비닐 아세테이트 또는 하이드록시알킬(메트)아크릴레이트 등의 하이드록시기 함유 모노머, (메트)아크릴산, 2-(메트)아크릴로일옥시 알킬아세트산, 아크릴산 이합체, 이타콘산, 말레산, 또는 말레산 무수물 등의 카르복실기 함유 모노머, 비닐피롤리돈 또는 아크릴로일 모폴린 등의 헤테로고리 함유 모노머, 2-우레이도-피리미디논기 함유 모노머 등을 사용할 수 있다.
구체적으로는, 테트라하이드로퍼퓨릴아크릴레이트(tetrahydrofurfurlyacrylate, THFA), 테트라하이드로퍼퓨릴메타크릴레이트(tetrahydrofurfurlymethacrylate, THFMA), 하이드록시에틸아크릴레이트(hydroxyethylacrylate, HEA), 하이드록시에틸메타크릴레이트(hydroxyethylmethacrylate, HEMA), 카르복시에틸아크릴레이트(carboxyethylacrylate), 카르복시에틸메타크릴레이트(carboxyethylmethacrylate) 등을 사용하는 것이 바람직할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 다관능 아크릴레이트계 모노머는 아크릴레이트계 관능기가 2개 이상으로 포함하고 중량 평균 분자량이 1,000g/mol 미만인 것을 의미한다. 보다 구체적으로 예를 들어 헥산디올디아크릴레이트(HDDA), 트리프로필렌글리콜 디아크릴레이트(TPGDA), 에틸렌글리콜 디아크릴레이트(EGDA), 트리메틸올프로판 트리아크릴레이트(TMPTA), 트리메틸올프로판에톡시 트리아크릴레이트(TMPEOTA), 글리세린 프로폭실화 트리아크릴레이트(GPTA), 펜타에리트리톨 트리(테트라)아크릴레이트(PETA), 또는 디펜타에리트리톨 헥사아크릴레이트(DPHA) 등을 들 수 있으나, 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니다.
상기 다관능 아크릴레이트계 모노머는 단독으로 또는 서로 다른 종류를 조합하여 사용할 수 있다.
그리고, 상기 다판늠 메폭시계 모노머로 분자 내에 하나 이상의 에폭시기를 갖는 화합물을 포함할 수 있다. 구체적으로, 에폭시 화합물은, 방향족, 지환족, 또는 지방족 에폭시 화합물일 수 있다. 지환족 에폭시 화합물의 경우 1 또는 2 이상의 고리를 포함할 수 있고, 2 이상의 고리가 단순 연결된 것이거나, 다른 연결기에 의해 연결되거나, 혹은 하나 이상의 탄소 원자를 공유하는 형태(fused)로 연결될 수 있다. 이러한 지환족 에폭시 화합물의 종류는 특별히 한정되는 것은 아니며, 탄소수 3 내지 90의 지환족 에폭시 화합물일 수 있다. 그리고, 다관능 에폭시게 모노머를 사용하는 경우, 경화 후 수축이 적고, 바인더 종류에 따라 경화 과정에서 동공을 포함할 수 있고, 경화 후 부피 팽창이 가능하여, 아크릴레이트 코팅층의 수축을 방지할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 광경화성 바인더는, 2관능성 아크릴레이트계 모노머 및 3관능성 아크릴레이트계 모노머의 경화물을 포함하는 것이 바람직할 수 있으며, 이때 2관능성 아크릴레이트계 모노머 및 3관능성 아크릴레이트계 모노머의 비율은 약 1:9 내지 약 9:1, 바람직하게는 약 3:7 내지 약 7:3일 수 있다. 2관능성 아크릴레이트계 모노머 및 3관능성 아크릴레이트계 모노머의 비율이 상술한 범위를 벗어나는 경우, 내크랙성이 저하되거나 표면 경도가 저하되는 문제점이 발생할 수 있다.
2관능성 아크릴레이트계 모노머로는 헥산디올디아크릴레이트(HDDA), 디메틸올 트리시클로데케인 디아크릴레이트(DMTCDDA), 또는 에틸렌글리콜 디아크릴레이트(EGDA) 등을 예로 들 수 있으며, 3관능성 아크릴레이트계 모노머는 트리메틸올프로판 트리아크릴레이트(TMPTA), 트리메틸올프로판에톡시 트리아크릴레이트(TMPEOTA), 글리세린 프로폭실화 트리아크릴레이트(GPTA) 등을 예로 들 수 있다.
기존의 경우, 열가소성 수지에 근적외선 염료 또는 안료를 분산시키고, 용융 성형, 캐스트 성형 등의 방법에 의해 필름을 제조하는데, 열가소성 수지 필름의 표면 경도, 내약품성 등의 기계적 화학적 물성이 우수하지 않아, 별도의 하드코팅층 등 기능성 코팅층을 사용해야할 필요가 있다. 이에 비해 본원발명의 경우, 단순한 공정으로 범용의 기재 상에 우수한 근적외선 차단성과 고경도를 가진 광경화층, 즉 광경화에 의한 근적외선 흡수층을 형성할 수 있으며, 기타 첨가제를 더 추가하여 대전 방지 기능 등을 쉽게 부여할 수 있기 때문에, 생산성 측면에서 매우 유리하다.
그리고, 상기 근적외선 흡수 염료는, 흡수 극대 파장이 약 600nm 내지 약 800nm, 바람직하게는 약 620nm 내지 약 780nm, 또는 약 650nm 내지 약 750nm의 범위에 존재하는, 근적외선 흡수 염료 또는 색소일 수 있으며, 상술한 파장 범위에서 하나 또는 두 개 이상의 흡수 극대점을 가질 수도 있다. 이러한 근적외선 흡수 염료를 사용함으로써, 680nm 내지 720nm 범위의 흡수 극대 파장에 대한 투과율이 10%이하, 바람직하게는 약 5% 이하, 더욱 바람직하게는 약 2%이하로, 근적외선 영역의 가시광선에 대한 차단성이 매우 우수한 근적외선 차단 필터를 구현할 수 있다.
이러한 근적외선 흡수 염료는, 구체적으로 예를 들어, 스쿠아릴륨계 화합물, 프탈로시아닌계 화합물, 나프탈로시아닌계 화합물, 및 시아닌계 화합물로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 화합물을 포함할 수 있으나, 본 발명이 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 상술한 근적외선 파장 범위에서 높은 적외선 흡수성을 나타내는 화합물을 1종 혹은 2종 이상 혼합하여 사용할 수 있다.
그리고, 상술한 스쿠아릴륨계 화합물, 프탈로시아닌계 화합물, 나프탈로시아닌계 화합물, 및 시아닌계 화합물은, 모두, 상술한 근적외선 파장의 전자기파 외에, 가시광선 영역의 전자기파에 대해서는 낮은 흡수도를 보이기 때문에, 가시광선 투과성이 높은 근적외선 차단 필터를 제조할 수 있으며, 이러한 근적외선 차단 필터가 적용된 고체 촬상 소자에서 얻어지는 디지털 화상은 별도의 시감도 보정 없이도, 우수한 색감을 지닐 수 있게 된다.
이러한 근적외선 흡수 염료로는, 시중에 판매되는 GK-1 (제조사: 일본촉매社), TS-704(욱성화학), ABS694(엑시톤 사) 등을 들 수 있다.
그리고, 상기 광개시제로는 1-히드록시-시클로헥실-페닐 케톤, 2-하이드록시-2-메틸-1-페닐-1-프로판온, 2-하이드록시-1-[4-(2-하이드록시에톡시)페닐]-2-메틸-1-프로판온, 메틸벤조일포르메이트, α,α-디메톡시-α-페닐아세토페논, 2-벤조일-2-(디메틸아미노)-1-[4-(4-모포린일)페닐]-1-부타논, 2-메틸-1-[4-(메틸씨오)페닐]-2-(4-몰포린일)-1-프로판온 디페닐(2,4,6-트리메틸벤조일)-포스핀옥사이드, 또는 비스(2,4,6-트리메틸벤조일)-페닐포스핀옥사이드 등을 들 수 있으나, 이에 제한되지는 않는다. 또한 현재 시판되고 있는 상품으로는 Irgacure 184, Irgacure 500, Irgacure 651, Irgacure 369, Irgacure 907, Darocur 1173, Darocur MBF, Irgacure 819, Darocur TPO, Irgacure 907, Esacure KIP 100F 등을 들 수 있다. 이들 광개시제는 단독으로 또는 서로 다른 2종 이상을 혼합하여 사용할 수 있다.
상기 유기 용매로는 메탄올, 에탄올, 이소프로필알코올, 부탄올과 같은 알코올계 용매, 2-메톡시에탄올, 2-에톡시에탄올, 1-메톡시-2-프로판올과 같은 알콕시 알코올계 용매, 아세톤, 메틸에틸케톤, 메틸이소부틸케톤, 메틸프로필케톤, 사이클로헥사논과 같은 케톤계 용매, 프로필렌글리콜모노프로필에테르, 프로필렌글리콜모노메틸에테르, 에틸렌글리콜모노에틸에테르, 에틸렌글리콜모노프로필에테르, 에틸렌글리콜모노부틸에테르, 디에틸렌글리콜모노메틸에테르, 디에틸글리콜모노에틸에테르, 디에틸글리콜모노프로필에테르, 디에틸글리콜모노부틸에테르, 디에틸렌글리콜-2-에틸헥실에테르와 같은 에테르계 용매, 벤젠, 톨루엔, 자일렌과 같은 방향족 용매 등을 단독으로 또는 혼합하여 사용할 수 있다.
상기 유기 용매의 함량은 코팅 조성물의 물성을 저하시키지 않으면서도, 적절한 유동성 및 도포성을 가질 수 있는 범위 내에서 다양하게 조절할 수 있다.
한편, 상기 코팅 조성물은 전술한 성분들 외에도, 계면활성제, 산화방지제, UV 안정제, 레벨링제, 방오제 등 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상적으로 사용되는 첨가제를 추가로 포함할 수 있다. 또한 그 함량은 본 발명의 코팅 조성물의 물성을 저하시키지 않는 범위 내에서 다양하게 조절할 수 있으므로, 특별히 제한하지는 않으나, 예를 들어 전체 코팅 조성물 100 중량부에 대하여, 약 0.1 내지 약 10 중량부로 포함될 수 있다.
상기 코팅 조성물은 상기 기재의 전면 및 후면에 각각 순차적으로 도포 및 경화하거나, 또는 기재의 양 면에 동시에 도포 및 경화하는 것일 수 있다.
이 때 상기 코팅 조성물을 도포하는 방법은 본 기술이 속하는 기술분야에서 사용될 수 있는 것이면 특별히 제한되지 않으며, 예를 들면 바코팅 방식, 나이프 코팅방식, 롤 코팅방식, 블레이드 코팅방식, 다이 코팅방식, 마이크로 그라비아 코팅방식, 콤마코팅 방식, 슬롯다이 코팅방식, 립 코팅방식, 솔루션 캐스팅(solution casting)방식 등을 이용할 수 있다.
다음에, 도포된 코팅 조성물에 자외선을 조사하여 광경화 반응을 수행함으로써 필름을 형성할 수 있다. 상기 자외선을 조사하기 전, 코팅 조성물의 도포면을 평탄화하고, 코팅 조성물에 포함된 용매를 휘발시키기 위해 건조하는 과정을 더 수행할 수 있다.
이 때, 자외선의 조사량은, 예를 들면 약 20 내지 약 600 mJ/cm2일 수 있다. 자외선 조사의 광원으로는 본 기술이 속하는 기술분야에서 사용될 수 있는 것이면 특별히 제한되지 않으며, 예를 들면 고압 수은 램프, 메탈 할라이드 램프, 블랙 라이트(black light) 형광 램프 등을 사용할 수 있다.
일반적으로 염료 또는 안료를 포함하는 조성물을 도포한 후, 경화하여 근적외선 흡수층을 형성하는 경우, 자외선에 의한 경화 공정에서 염료 또는 안료의 광특성이 변형되어 결과적으로 형성되는 근적외선 흡수층 및 이를 포함하는 근적외선 차단 필터의 광학 물성이 떨어지는 문제점이 발생할 수 있다.
그러나, 본 발명의 근적외선 차단 필터는, 코팅 조성물을 도포한 후, 자외선 경화 시에도 투과율 변화가 거의 없거나 적기 때문에, 우수한 화질 구현이 요구되는 고체 촬상 소자에 적용이 가능하다.
그리고, 고체 촬상 소자용으로 사용되는 근적외선 차단 필터의 경우, 근적외선의 차단 역할과 함께, 박형화된 장치에서 유리를 대체할 수 있는 수준의 내충격성을 확보하는 것이 중요한데, 내충격성을 향상시키기 위해서는 광경화층의 두께를 일정 두께 이상으로 증가시켜야 한다.
그러나, 일반적으로 아크릴레이트계 바인더는, 광경화 단계에서 광경화성 바인더를 포함하는 코팅층과 함께 기재가 말려 올라가는 경화 수축, 또는 컬(curl) 현상이 발생하여, 편평한 면에 펼쳐놓았을 때 모서리 등이 곡선상으로 휘거나 말리는 문제점이 발생할 수 있다.
게다가, 코팅층의 두께가 증가함에 따라 경화 수축에 의한 컬 현상도 증가하기 때문에, 근적외선 차단 필터의 각 모서리 또는 꼭지점 부분이 기재와 함께 말려 올라가는 문제점이 더욱 발생하기 쉬우며, 이에 따라 부착력이 감소할 수 있다.
이를 방지하기 위해, 기재를 평탄화시키는 공정을 추가로 수행할 수도 있으나, 이러한 평탄화 과정에서 광경화 층에 균열이 일어나, 기계적 광학적 물성을 저하시킬 수 있으므로 바람직하지 않다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 고체 촬상 소자용 근적외선 차단 필터에서, 상기 상 하면의 근적외선 흡수층은, 각각 독립적으로 그 경화 후의 두께가 약 1㎛ 내지 약 15㎛, 바람직하게는, 약 3㎛ 내지 약 7㎛일 수 있다. 상기 범위보다 얇은 두께로 형성되는 경우, 박형화된 장치에서 외부로부터의 충격을 견디기 위한 충분한 내충격성을 확보하고, 근적외선 흡수 필터 필름 자체의 표면 보호를 위해 필요한 경도를 확보하기 힘든 문제점이 발생할 수 있으며, 상기 범위보다 두껍게 형성되는 경우, 제조되는 근적외선 차단 필터에서 내크랙성이 저하되고, 박형화 추세에 맞지 않는 문제점이 발생할 수 있다. 본 발명의 고체 촬상 소자용 근적외선 차단 필터의 경우, 상술한 범위의 두께로, 기재의 양 면에 형성되기 때문에, 박형화된 장치에서 외부의 충격으로부터 견딜 수 있기에 충분한 내충격성의 확보가 가능하면서도, 우수한 컬 특성을 구현할 수 있게 된다.
예를 들어, 본 발명의 다른 일 실시예에 따른, 고체 촬상 소자용 근적외선 차단 필터는, 10cm×10cm로 자른 상기 기재의 모서리 부분 또는 일 변에서 평면으로부터 이격되는 거리의 최대값이 약 2mm, 또는 약 1mm, 또는 약 0.5mm일 수 있다.
이러한 컬 특성을 가지는 고체 촬상 소자용 근적외선 차단 필터는 구체적으로, 다음과 같은 방법에 의해 제조될 수 있으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.
먼저, 기재의 상면(또는 하면)에 먼저 근적외선 흡수층 형성을 위한 코팅 조성물(이하, 제1코팅 조성물)을 도포한다. 그리고, 제1코팅 조성물이 도포된 상기 일 면에 제1파장을 갖는 자외선을 조사하여 제1광경화하는 단계에서, 상기 제1코팅 조성물을 완전히 경화시키는 대신, 상기 바인더의 광경화성 관능기 중 일부분만, 예를 들어 약 30 내지 약 80몰%가 가교될 때까지 부분 경화시킴으로써 상기 제1코팅 조성물의 경화 수축을 감소시킬 수 있다.
상기 제1파장 자외선의 조사량은, 예를 들면 약 20 내지 약 600mJ/cm2, 또는 약 50 내지 약 500mJ/cm2일 수 있다. 자외선 조사의 광원으로는 본 기술이 속하는 기술분야에서 사용될 수 있는 것이면 특별히 제한되지 않으며, 예를 들면 고압 수은 램프, 메탈 할라이드 램프, 블랙 라이트(black light) 형광 램프 등을 사용할 수 있다.
다음에, 상기 기재의 타 면, 즉, 상기 제 1 코팅 조성물이 도포된 면의 반대면에 제2코팅 조성물을 도포한다.
제2코팅 조성물의 각 성분에 대해서는 위의 코팅 조성물 부분에서 설명한 바와 같으며, 상기 제1코팅 조성물 및 상기 제2코팅 조성물은 각각 독립적으로 동일하거나 상이할 수 있다.
상기 제2코팅 조성물을 도포한 후, 선택적으로 상기 제2코팅 조성물의 도포면을 안정화하는 단계를 수행할 수 있다. 상기 안정화 단계는 예를 들면 상기 제2코팅 조성물이 도포된 기재를 일정한 온도에서 처리함으로써 수행할 수 있다. 이에 의해 도포면을 평탄화하고 상기 제2코팅 조성물에 포함된 휘발성 성분을 휘발시킴으로써 도포면을 보다 안정화시킬 수 있다.
상기와 같이, 상기 제2코팅 조성물이 도포된 상기 기재의 타 면에 대하여 상기 제1코팅 조성물을 경화하기 위한 제1파장 자외선 및 상기 제2코팅 조성물을 경화하기 위한 제2파장의 자외선을 동시에 조사하는 제2광경화 단계를 수행한다.
상기 제1파장 및 제2파장은, 각각 독립적으로, 동일하거나 상이할 수 있으며, 약 280nm 내지 약 400nm의 파장 범위에서, 제1 및 제2 코팅 조성물에 포함된 바인더의 성분에 따라 임의로 선택될 수 있음은 자명하다.
이러한 과정에 따라, 상기 제1 및 제2파장의 자외선은 제2코팅 조성물이 도포된 면 및 기재를 통과하고 반대면의 제1코팅 조성물까지 도달하여 상기 제1코팅 조성물을 광경화시킬 수 있다.
상기 제2광경화에 의해, 전술한 제1광경화 단계에서 부분적으로만 경화된 제1코팅 조성물의 나머지가 경화될 수 있다. 또한, 제2광경화 단계에서는 자외선 조사가 제1코팅 조성물이 도포된 반대쪽에서 이루어지므로 제1광경화 단계에서 경화 수축에 의해 발생한 컬을 반대 방향으로 상쇄하여 평탄한 코팅층을 형성할 수 있으며, 추가적인 평탄화 과정이 불필요하다.
따라서, 본 발명의 고체 촬상 소자용 근적외선 차단 필름은 컬이나 크랙 발생없이 우수한 물리적, 광학적 특성을 보일 수 있고, 고경도 등 우수한 물리적 특성을 구현할 수 있어, 우수한 내충격성을 구현할 수 있으며, 갈수록 박형화, 대형화되는 고체 촬상용 장치 또는 카메라 모듈에 유용하게 적용할 수 있다.
그리고, 본 발명의 고체 촬상 소자용 근적외선 차단 필터는 상술한 근적외선 흡수층의 상면에 직접 접촉하여 형성되는 반사방지층을 포함한다. 반사방지층은, 근적외선 차단 필터의 표면에 형성되며, 피사체, 즉 광원으로부터 렌즈를 통해 도달하는 광의 반사를 최소화하고, 고체 촬상 소자에 효과적으로 전달하여, 고체 촬상 소자가 고품질의 디지털 화상을 구현할 수 있게 해준다.
상기 반사방지막은 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 예를 들어, 굴절률이 서로 다른 2 이상의 막이 적층된, 굴절식 다층막의 형태일 수 있다. 구체적으로 예를 들면, 상기 반사방지막은, 2 내지 7개의 박막층, 바람직하게는 3 내지 6개의 박막층이 적층되는 형태로, 기재와 가까운 측에, 기재보다 굴절률이 크고, 다른 박막층에 비해 상대적으로 굴절률이 큰, 고굴절률층이 적층되고, 상면으로 갈수록 굴절률이 낮아지게 되어, 최상면에는 가장 굴절률이 낮은 저굴절률층이 적층되는 형태일 수 있다.
인접한 각 층의 경우, 굴절률의 차이는 약 0.05 이상, 바람직하게는 약 0.1 이상, 0.2 이하일 수 있고, 이를 통해 파장 대역이 넓은 우수한 방사방지 성능을 얻을 수 있으며, 상기 범위를 벗어나는 경우, 각 층의 경계면에서 발생하는 반사파 커지게 되어, 반사방지 성능이 저하될 수 있다. 그러나 본 발명이 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 상술한 수치 범위는 반사방지를 위한 파장 대역, 반사방지율 등에 따라 조절할 수 있다.
이러한 반사방지막의 각 층은, 니오븀(Nb), 티타늄(Ti), 란타넘(La), 이트륨(Y), 텅스텐(W), 탄탈럼(Ta), 규소(Si), 갈륨(Ga), 마그네슘(Mg), 나트륨(Na), 알루미늄(Al), 리튬(Li), 칼슘(Ca), 세륨(Ce) 등의 산화물이나 불화물을, 스퍼터링 방법에 의해 형성하거나, 상기 금속의 산화물 또는 불화물을 주성분으로 하는 용액, 또는 수지 조성물을 도포(Wet coating)하는 방법, 또는 별도의 바인더 수지를 이용하는 졸겔법 등에 의해 형성할 수 있고, 이중 스퍼터링에 의하는 것이 바람직하지만, 상술한 각 층의 성분 및 형성 방법은 반사방지를 위한 파장 대역, 반사방지율 등에 따라 적절히 선택할 수 있다.
또한 다른 예로, 코팅 조성물에 의해 반사방지층을 형성하는 경우, 무기 미립자가 분산된 광경화성 바인더를 포함하는 형태일 수 있다. 즉, 광경화성 바인더 수지, 무기 미립자, 함 불소 화합물 등을 포함하는 조성물을, 상기 형성된 근적외선 흡수층 상에 도포하고, 건조 및 광경화를 통해 제조할 수 있다. 예를 들어, 상기 반사방지층은 광경화성 바인더 및, 상기 광경화성 바인더에 분산된 중공형 무기 나노 미립자 및 고형 무기 나노 미립자를 포함하는 형태가 될 수 있으며, 더욱 구체적으로는 상기 근적외선 흡수층과 반사방지층의 계면으로부터 반사방지층 전체 두께 50% 이내에 상기 고형 무기 나노 미립자의 70중량% 이상이 존재하는 형태가 될 수 있다. 이러한 조성 및 구조적 특징으로 인하여, 필요한 영역, 예를 들어 가시광선 영역에서, 렌즈를 통해 도달하는 광의 반사를 최소화하고, 고체 촬상 소자에 효과적으로 전달하여, 고체 촬상 소자가 고품질의 디지털 화상을 구현할 수 있게 된다.
그리고, 발명의 일 실시예에 따르면, 본 발명의 고체 촬상 소자용 근적외선 차단 필터는, 상기 기재의 하면에 형성된 근적외선 흡수층의 하면에 직접 접촉하여 형성되는 근적외선 반사층을 더 포함할 수도 있다.
본 발명의 고체 촬상 소자용 근적외선 차단 필터는 이러한 근적외선 반사층을 더 포함하기 때문에, 근적외선을 충분히 차단할 수 있게 된다.
상기 본 발명에 이용되는 근적외선 반사층은 상술한 근적외선 영역의 전자기파를 반사하는 층이다. 이러한 근적외선 반사층은, 무기산화물 증착층, 금속 박막층, 산화 인듐 및 산화 주석 등의 금속 산화물 미립자가 분산된 수지층, 또는 고굴절률 재료층과 저굴절률 재료층을 교대로 적층한 유전체 다층막의 형태일 수 있으며, 바람직하게는, 고굴절률 층과 저굴절률 층을 교대로 적층한 유전체 다층막 등을 이용할 수 있다.
고굴절률 층의 경우, 굴절률이 약 1.7이상, 또는 약 1.7 내지 약 2.5의 굴절률을 보이는 층으로 구성할 수 있다. 이러한 굴절률을 구현할 수 있는 재료로는, 예를 들면, 티타늄 산화물, 지르코늄 산화물, 탄탈럼 산화물, 니오븀 산화물, 란타넘 산화물, 이트륨 산화물, 아연 산화물, 아연 황화물, 및 인듐 산화물 등을 들 수 있다.
저굴절률 층의 경우, 굴절률이 약 1.6이하, 또는 약 1.2 내지 약 1.6의 굴절률을 보이는 층으로 구성할 수 있다. 이러한 굴절률을 구현할 수 있는 재료로는 예를 들면, 실리카, 알루미나, 란타넘 불화물, 마그네슘 불화물, 및 불화 알루미늄 나트륨 등을 들 수 있다.
근적외선 반사층을 형성하는 방법에 대해서는, 특히 제한은 없다. 예를 들면, 기재의 하면에, 직접, CVD, 스퍼터링, 진공 증착법, 이온 어시스트 증착 및 이온 플레이팅법 등에 의해, 고굴절률 층과 저굴절률 층을 교대로 적층한 유전체 다층막을 형성할 수 있다.
이들 고굴절률 재료층 및 저굴절률 재료층의 각 층의 두께는 일반적으로 차단하려고 하는 근적외선 파장에 따라 달라질 수 있으며, 예를 들어, 대상 파장의 약 0.1 내지 0.7, 바람직하게는, 약 0.1 내지 0.5배의 두께로 형성하는 경우, 해당 파장의 차단 또는 투과를 용이하게 조절할 수 있게 된다.
상술한 구조로 인하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 고체 촬상 소자용 근적외선 차단 필터는, 약 450nm 내지 약 570nm 파장 범위의 전자기파에 대하여 80%이상, 더욱 바람직하게는 약 85%이상의 투과율을 구현해낼 수 있으며, 피사체로부터 도달하는 도달하는 광원을 큰 손실 없이 고체 촬상 소자에 전달하여, 우수한 화질의 디지털 화상을 구현할 수 있게 된다.
그리고, 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 고체 촬상 소자용 근적외선 차단 필터는, 직경 3mm의 만드렐(mandrel)에 감았을 때 크랙(crack)이 발생하지 않는 유연성을 구비할 수 있다. 이로 인해, 별도의 보호층 또는 충격 흡수층 구비하지 않더라도, 제조 및 운송 과정에서 발생할 수 있는 크랙을 효과적으로 방지하여, 제조 수율이 향상될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 본 발명의 고체 촬상 소자용 근적외선 차단 필터는, 적어도 일 면 상에 플라스틱 수지 필름, 점착 필름, 이형 필름, 도전성 필름 등의 층, 막, 또는 필름 등을 1개 이상으로 더 포함할 수 있다. 또한, 이러한 층, 막, 또는 필름 등은 단일층, 이중층 또는 적층형의 어떠한 형태라도 될 수 있다. 상기 층, 막, 또는 필름 등은 독립된(freestanding) 필름을 접착제 또는 점착성 필름 등을 사용하여 라미네이션(lamination)하거나, 코팅, 증착, 스퍼터링 등의 방법으로 상기 코팅층 상에 적층시킬 수 있으나, 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니다.
본 발명의 다른 일 측면에 따르면, 상기 고체 촬상 소자용 근적외선 차단 필터를 포함하는, 근적외선 촬상 장치가 제공된다.
여기에서, 고체 촬상 장치란, CCD나 CMOS 이미지 센서 등과 같은 고체 촬상 소자를 구비한 디지털 이미지 구현 장치를 말하는 것으로, 구체적으로 예를 들면, 디지털 스틸 카메라, 휴대 전화 내장 카메라, 디지털 비디오 카메라 등에 사용되는 촬상 장치를 의미한다.
그리고, 본 발명의 다른 일 측면에 따른 카메라 모듈은, 상기 고체 촬상 소자용 근적외선 차단 필터를 포함하며, 고체 촬상 소자용 근적외선 차단 필터의 배치 형태 등을 비롯한 다른 구성은, 본 발명이 속하는 분야에서 일반적으로 적용되는 카메라 모듈의 구성에 따를 수 있다.
이하, 발명의 구체적인 실시예를 통해, 발명의 작용 및 효과를 보다 상술하기로 한다. 다만, 이러한 실시예는 발명의 예시로 제시된 것에 불과하며, 이에 의해 발명의 권리범위가 정해지는 것은 아니다.
<
실시예
>
근적외선
흡수층 형성용 코팅 조성물 제조
[제조예 1]
트리메틸올프로판 트리아크릴레이트(TMPTA) 50g, 1,6-헥산디올 디아크릴레이트(HDDA) 50g, 흡수 극대 파장이 708nm인 염료 GK-1 (제조사: 일본촉매社) 1.5g, 광중합 개시제(상품명: Irgacure 184) 0.1g, 용매 메틸에틸케톤(MEK) 100g을 혼합하여 코팅 조성물을 제조하였다.
[제조예 2]
1,6-헥산디올 디아크릴레이트(HDDA) 50g, 디메틸올 트리시클로데케인 디아크릴레이트(DMTCDDA) 50g, 흡수 극대 파장이 708nm인 염료 GK-1 (제조사: 일본촉매社) 1.5g, 광중합 개시제(상품명: Irgacure 184) 0.1g, 용매 메틸에틸케톤(MEK) 100g을 혼합하여 코팅 조성물을 제조하였다.
[제조예 3]
GK-1 대신, 흡수 극대 파장이 704nm인, TS-704(제조사: 욱성화학) 2g을 사용한 것을 제외하고는, 상기 제조예 2와 동일하게, 코팅 조성물을 제조하였다.
[제조예 4]
GK-1 대신, 흡수 극대 파장이 694nm인, ABS694(제조사: Exciton) 2g을 사용하고, 용매로 메틸에틸케톤(MEK) 70g 및 클로로포름(CHCl3) 30g을 사용한 것을 제외하고는, 상기 제조예 2와 동일하게, 코팅 조성물을 제조하였다.
[비교 제조예 1]
GK-1 대신, 흡수 극대 파장이 645nm인, TS-645(제조사: 욱성화학) 2g을 사용한 것을 제외하고는, 상기 제조예 2와 동일하게, 코팅 조성물을 제조하였다.
[비교 제조예 2]
트리메틸올프로판 트리아크릴레이트(TMPTA) 100g, 흡수 극대 파장이 708nm인 염료 GK-1 (제조사: 일본촉매社) 1.5g, 광중합 개시제(상품명: Irgacure 184) 0.1g, 용매 메틸에틸케톤(MEK) 100g을 혼합하여 코팅 조성물을 제조하였다.
반사방지층
형성용 조성물 제조
트리메틸올프로판 트리아크릴레이트 100중량부에 대하여, 중공 실리카 나노 입자 (평균 직경 약 55nm, 밀도: 1.96g/cm2, 제조: JSC catalyst and chemical사), 268중량부, 고형 실리카 나노 입자 (MIBK-SD, 제조: Nissan Chemical Industries사) 55중량부, 제1 함 불소 화합물 (X-71-1203M, 제조: ShinEtsu사) 144중량부, 제2 함 불소 화합물 (RS-537, 제조사: DIC) 21중량부, 개시제 (Irgacure 127, Ciba사) 31중량부를, 메틸이소부틸케톤 용액에, 고형분이 3중량%가 되도록 혼합하여, 조성물을 제조하였다.
고체 촬상 소자용
근적외선
차단 필터 제조
[실시예 1 내지 4 및 비교예 1 내지 2]
상기 제조예 1 내지 4 및 비교 제조예 1 내지 2에서 제조한, 근적외선 흡수층 형성용 코팅 조성물을, 100㎛ 두께의 COP 필름의 일 면에 5㎛의 두께로 도포하였다.
이를 60℃에서 2분간 건조한 후, 수은 램프로 200mj/cm2의 UV를 조사하여 두께가 5㎛인 근적외선 흡수층을 형성하였다.
반대 면에 역시 상기 제조예 1 내지 4 및 비교 제조예 1 내지 2에서 제조한, 근적외선 흡수층 형성용 코팅 조성물을 5㎛의 두께로 도포하였다.
이를 60℃에서 2분간 건조한 후, 수은 램프로 200mj/cm2의 UV를 조사하여 두께가 5㎛인 근적외선 흡수층을 형성하였다.
[비교예 3]
상기 제조예 2에서 제조한, 근적외선 흡수층 형성용 코팅 조성물을, 100㎛ 두께의 COP 필름의 일 면에 5㎛의 두께로 도포하였다.
이를 60℃에서 2분간 건조한 후, 수은 램프로 200mj/cm2의 UV를 조사하여 두께가 5㎛인 코팅층을 형성하였다.
상기 실시예 및 비교예에서 근적외선 흡수층 형성 후, 일 면에 SiO2 102nm, Nb2O5 28nm, SiO2 39nm, Nb2O5 17nm, SiO2 9nm 의 두께로 증착하여 반사방지층을 형성하였다. (실시예 1 내지 4 및 비교예 1 내지 3)
또한, 다른 예로, 상기 실시예 및 비교예에서 근적외선 흡수층 형성 후, 일면에 상기의 반사방지층 형성용 조성물을 110nm 내지 120nm의 두께로 도포하고, 60℃에서 2분 건조 후, 질소 퍼징 하에, 252mJ/cm2의 자외선을 조사하여 반사방지층을 형성하였다.
상기 실시예 및 비교예에서 사용한 조성을 하기 표 1에 정리하였다.
| 단위: g | 광경화성 바인더 1 |
광경화성 바인더 2 | 염료 | 용매 | 구조 |
| 실시예 1 | TMPTA (50) |
HDDA (50) |
GK-1 (1.5) |
MEK (100) |
양면 |
| 실시예 2 | HDDA (50) |
DMTCDDA (50) |
GK-1 (1.5) |
MEK (100) |
양면 |
| 실시예 3 | HDDA (50) |
DMTCDDA (50) |
TS-704 (2) |
MEK (100) |
양면 |
| 실시예 4 | HDDA (50) |
DMTCDDA (50) |
ABS694 (2) |
MEK (70) CHCl3 (30) |
양면 |
| 비교예 1 | HDDA (50) |
DMTCDDA (50) |
Ts-645 (1.5) |
MEK (100) |
양면 |
| 비교예 2 | TMPTA (100) |
- | GK-1 (1.5) |
MEK (100) |
양면 |
| 비교예 3 | HDDA (50) |
DMTCDDA (50) |
GK-1 (1.5) |
MEK (100) |
단면 |
<
실험예
>
상기 실시예 및 비교예의 고체 촬상 소자용 근적외선 차단 필터에 대하여 하기 방법으로 물성을 측정하였다.
1) 투과율 및 흡수 극대 파장
UV-VIS-NIR 스펙트로미터(Solidspec-3700, SHIMADZU社)로 300 내지 800nm 파장에서의 투과율을 적분구 타입으로 측정하였다.
투과율은 680nm 내지 720nm의 영역에서, 흡수 극대 파장의 투과율을 측정하였으며, 평균 투과율은 각 파장 영역에 대해 투과율의 산술 평균값을 계산하여 나타내었다.
2) 컬 특성
10cm×10cm로 잘라 평면에 위치시켰을 때, 각 모서리 또는 일 변이 평면에서 이격되는 거리의 최대값을 측정하였다.
3) 굴곡 테스트
각 필름을 다양한 직경의 원통형 만드렐에 끼워 감은 후 크랙이 발생하지 않는 최소 직경을 측정하였다.
상기 실험 결과를 하기 표 2에 정리하였다.
| 투과율 (680-720nm, %) |
평균 투과율 (450-570nm, %) |
Curl 수치 (mm) |
굴곡 테스트 (Φ, mmR) |
|
| 실시예 1 | 1.4 | 88 | 0.4 | 3 |
| 실시예 2 | 1.5 | 87 | 0.2 | 2 |
| 실시예 3 | 1.3 | 89 | 0.2 | 2 |
| 실시예 4 | 1.3 | 91 | 0.1 | 2 |
| 비교예 1 | 20 | 86 | 0.2 | 2 |
| 비교예 2 | 1.4 | 88 | 0.5 | 6 |
| 비교예 3 | 1.4 | 87 | 2 | 3 |
상기 표 2을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 고체 촬상 소자용 근적외선 차단 필터의 경우, 680nm 내지 720nm 범위에서 흡수 극대 파장에 대한 투과율이 약 1.5% 이하이며, 가시광선 영역에서의 평균 투과율이 약 87% 이상으로, 광학적 특성이 매우 우수한 것을 확인할 수 있다.
또한, 기재의 일 면에만 근적외선 흡수층을 형성한 비교예 3의 경우, 컬(Curl) 수치가 약 2mm인데 비해, 본 발명의 실시예에 따른 고체 촬상 소자용 근적외선 차단 필터의 경우, 역 0.4 이하로, 매우 우수한 것을 확인할 수 있었으며, 굴곡 테스트 역시 약 3mmR 이하로, 매우 우수한 것을 확인할 수 있다.
따라서 본 발명의 근적외선 차단 필터는 가공성이 우수하고, 기재 필름의 뒤틀림, 컬 현상이 거의 없어, 디지털 카메라 등, 고체 촬상 소자에 적용 시, 우수한 화질을 구현할 수 있을 것으로 예상된다.
100: 기재
200: 근적외선 흡수층
300: 반사방지층
400: 근적외선 반사층
200: 근적외선 흡수층
300: 반사방지층
400: 근적외선 반사층
Claims (14)
- 기재;
상기 기재의 상면 및 하면 직접 접촉하여 형성되는, 근적외선 흡수층; 및
상기 상면에 형성된 근적외선 흡수층의 상면에 직접 접촉하여 형성되는 반사방지층을 포함하며,
680nm 내지 720nm 범위의 흡수 극대 파장에 대한 투과율이 10%이하인,
고체 촬상 소자용 근적외선 차단 필터.
- 제1항에 있어서,
상기 근적외선 흡수층은 두께가 5㎛ 내지 10㎛인, 고체 촬상 소자용 근적외선 차단 필터.
- 제1항에 있어서,
상기 근적외선 흡수층은, 광경화성 바인더 및 근적외선 흡수 염료를 포함하는, 고체 촬상 소자용 근적외선 차단 필터.
- 제3항에 있어서,
상기 근적외선 흡수 염료는, 흡수 극대 파장이 600nm 내지 800nm의 범위에 존재하는, 고체 촬상 소자용 근적외선 차단 필터.
- 제3항에 있어서,
상기 근적외선 흡수 염료는, 스쿠아릴륨계 화합물, 프탈로시아닌계 화합물, 나프탈로시아닌계 화합물, 및 시아닌계 화합물로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 화합물을 포함하는, 고체 촬상 소자용 근적외선 차단 필터.
- 제3항에 있어서,
상기 광경화성 바인더는, 단관능성 아크릴레이트계 모노머, 다관능성 아크릴레이트계 모노머, 다관능 에폭시계 모노머로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상의 광경화성 모노머의 경화물을 포함하는, 고체 촬상 소자용 근적외선 차단 필터.
- 제1항에 있어서,
상기 기재는 두께가 50㎛ 내지 150㎛인, 고체 촬상 소자용 근적외선 차단 필터.
- 제1항에 있어서,
상기 반사방지층은, 굴절률이 서로 다른 2 이상의 막이 적층된 굴절식 다층막을 포함하거나, 또는 무기 미립자가 분산된 광경화성 바인더를 포함하는, 고체 촬상 소자용 근적외선 차단 필터.
- 제1항에 있어서,
상기 하면에 형성된 근적외선 흡수층의 하면에 직접 접촉하여 형성되는 근적외선 반사층을 포함하는, 고체 촬상 소자용 근적외선 차단 필터.
- 제9항에 있어서,
상기 근적외선 반사층은, 무기산화물 증착층, 금속 박막층, 금속 산화물 미립자가 분산된 수지층, 또는 유전체 다층막을 포함하는, 고체 촬상 소자용 근적외선 차단 필터.
- 제1항에 있어서,
450nm 내지 570nm 파장 범위의 전자기파에 대한 투과율이 80%이상인, 고체 촬상 소자용 근적외선 차단 필터.
- 제1항에 있어서,
직경 3mm의 만드렐(mandrel)에 감았을 때 크랙(crack)이 발생하지 않는, 고체 촬상 소자용 근적외선 차단 필터.
- 제1항 내지 제12항 중 어느 한 항의 고체 촬상 소자용 근적외선 차단 필터를 포함하는, 근적외선 촬상 장치.
- 제1항 내지 제12항 중 어느 한 항의 고체 촬상 소자용 근적외선 차단 필터를 포함하는, 카메라 모듈.
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| KR1020150157735A KR102057256B1 (ko) | 2015-11-10 | 2015-11-10 | 고체 촬상 소자용 근적외선 차단 필터 |
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|---|---|---|---|---|
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-
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- 2015-11-10 KR KR1020150157735A patent/KR102057256B1/ko active IP Right Grant
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