KR20240011618A - 광학 필터 원단 - Google Patents

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KR20240011618A
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optical filter
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정준호
김희경
강남우
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주식회사 엘엠에스
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Abstract

본 출원은, 광학 필터 원단 및 광학 필터와 그 용도를 제공한다. 본 출원에서는, 내습층을 포함하여 우수한 내구성을 나타내면서도, 광학 특성이 탁월한 광학 필터 원단 및 광학 필터를 제공한다.

Description

광학 필터 원단{Material Layer for Optical Filter}
본 출원은, 광학 필터 원단 및 광학 필터에 대한 것이다.
CCD(Charge-Coupled Device)나 CMOS(complementary metal-oxide-semiconductor) 이미지 센서 등을 사용한 촬상 장치에서는 광학 필터가 사용되고 있다. 상기 광학 필터는, 양호한 색재현성과 선명한 화상을 얻기 위해서 사용되고, 가시광을 투과하고, 근적외광 등의 적외광은 차폐하는 특성을 가진다. 이러한 광학 필터는, 근적외선 커트 필터라고도 불린다.
이러한 광학 필터에는 가급적 가시광 영역의 광만을 투과시키는 특성이 요구된다. 따라서, 상기 광학 필터에는, 가시광을 가능한 높은 투과율로 투과시키고, 자외광 및 적외광을 차단하는 투과율 곡선을 나타낼 것이 요구된다.
그렇지만, 가시광의 단파장 영역 근방의 자외광과 가시광 장파장 영역의 적외광을 정확하게 차단하고, 가시광의 투과율은 높은 곡선을 얻는 것은 쉽지 않다.
공지의 광학 필터로서, 흡수제를 함유하는 흡수층과 유전체막인 반사층을 구비한 것이 알려져 있다.
상기 유전체막을 적용하면 자외선 및/또는 적외선 영역 대의 광을 차단할 수 있다. 그렇지만, 유전체막은, 입사각에 따라 투과율 곡선이 변화(시프트)하는 특성을 가진다. 따라서, 종래의 광학 필터는, 상기 유전체막의 단점을 보완하기 위해서 투과율의 입사각 의존성이 작은 근적외 흡수 색소를 함유하는 흡수층을 적용한다.
기판으로서 그 자체로서 근적외선 흡수 특성을 가지는 소위 적외선 흡수 유리(Blue glass라고도 불림)를 적용한 광학 필터도 알려져 있다. 적외선 흡수 유리는 근적외선 파장 영역의 광을 선택적으로 흡수하도록 유리에 CuO 등을 첨가한 유리 필터이다.
그렇지만, 종래의 적외선 흡수 유리는 상기 흡수 특성을 나타내지만, 장파장의 적외선에 대한 흡수능은 떨어지기 때문에, 여전히 유전체막 등이 적용되어야 한다.
근래에 상기 적외선 흡수 유리의 조성 등을 조정하여 상기 장파장의 적외선에 대해서도 우수한 흡수 특성을 나타내는 적외선 흡수 유리가 알려져 있다. 이러한 유리를 적용하는 경우에는 유전체막을 형성하지 않거나, 혹은 적게 형성함으로써 입사각에 따른 시프트가 억제된 광학 필터를 형성하는 것에 유리하다.
그런데, 이러한 유리는 장파장의 적외선에 대해서도 우수한 흡수 특성을 보이지만, 내습성이나 내열성이 떨어지는 문제가 있다.
도 5는 상기와 같은 유리의 투과율 스펙트럼을 보여준다. 이러한 유리는, 도 5에 점선으로 표시된 바와 같이 장파장의 적외선에 대해서도 적절한 흡수능을 보이지만, 내습/내열 조건에서 유지된 후에 그 특성이 급격하게 소실된다(도 5의 실선 표시).
광학 필터에서는 소위 리플(ripple) 현상으로 불리는 현상이 억제될 필요가 있다. 리플 현상은, 광학 필터의 가시광 투과 영역에서 주기적인 투과율의 변동이 발생하는 현상이고, 구체적으로는 소정 영역에서의 실제 투과율이 해당 영역의 평균 투과율 대비 커지고, 작아지는 현상이 주기적으로 관찰되는 현상이다.
촬상 장치는, 광학 필터를 투과한 가시광을 RGB(Red, Green, Blue)별로 센서로 센싱한다. RGB의 각 센서의 감도 등은 파장별 평균 투과율을 고려하여 조절되는데, 리플 현상이 일어나면, 센서가 인식하는 광에서도 변동(fluctuation)이 발생하게 되어 색재현성이 저하되게 된다.
리플 현상은, 가시광 영역의 투과율이 순간적으로 떨어지는 구역(소위 bunk 구역)을 발생시킬 수 있으며, 이는 고스트 현상을 유발하고, 이러한 고스트 현상도 색재현성을 저하시킨다.
본 출원은, 광학 필터 원단 및 광학 필터를 제공하는 것을 목적으로 한다. 본 출원에서는, 내습층을 포함하여 우수한 내구성을 나타내면서도, 광학 특성이 탁월한 광학 필터 원단 및 광학 필터를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 출원에서는 자외선과 적외선과 같이 차단이 필요한 파장 대역에 대해서 차단 특성이 우수하고, 가시광 투과율이 우수하며, 가시광 영역에서 리플 현상을 방지할 수 있는 광학 필터 원단 및 광학 필터를 제공하는 것을 하나의 목적으로 한다.
본 출원에서는 기판으로서 적외선 흡수 유리, 특히 내습성과 내열성이 떨어지는 것으로 알려진 유리와 같은 적외선 흡수 기판을 적용하는 경우에도 상기 특성을 확보할 수 있는 광학 필터 원단 및 광학 필터를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 명세서에서 언급하는 물성 중에서 측정 온도 및/또는 측정 압력이 결과에 영향을 미치는 물성은, 특별히 달리 언급하지 않는 한, 상온 및/또는 상압에서 측정한 결과이다.
본 명세서에서 용어 상온은 가온되거나, 감온되지 않은 자연 그대로의 온도이고, 예를 들면, 10℃ 내지 30℃의 범위 내의 어느 한 온도, 약 23℃ 또는 약 25℃ 정도의 온도를 의미한다. 또한, 본 명세서에서 온도의 단위는 특별히 달리 규정하지 않는 한 섭씨(℃)이다.
본 명세서에서 용어 상압은 가압 또는 감압되지 않은 자연 그대로의 압력이고, 통상 대기압 수준의 약 740 mmHg 내지 780 mmHg 정도의 정도를 의미한다.
본 명세서에서 측정 습도가 결과에 영향을 미치는 물성의 경우, 해당 물성은 상기 상온 및/또는 상압 상태에서 특별히 조절되지 않은 자연 그대로의 습도에서 측정한 물성이다.
본 출원에서 언급하는 광학 특성(예를 들면, 굴절률)이 파장에 따라 달라지는 특성인 경우에, 특별히 달리 규정하지 않는 한, 해당 광학 특성은 520 nm 파장의 광에 대해서 얻은 결과이다.
본 출원에서 용어 투과율은, 특별히 달리 규정하지 않는 한, 특정 파장에서 확인한 실제 투과율(실측 투과율)을 의미한다.
본 출원에서 용어 평균 투과율은, 특별히 달리 규정하지 않는 한, 소정 파장 영역 내에서의 가장 단 파장에서부터 파장을 1 nm씩 증가시키면서 각 파장의 투과율을 측정한 후에 측정된 투과율의 산술 평균을 구한 결과이다. 예를 들면, 350 nm 내지 360 nm의 파장 범위 내의 평균 투과율은, 350 nm, 351 nm, 352 nm, 353 nm, 354 nm, 355 nm, 356 nm, 357 nm, 358 nm, 359 nm 및 360 nm의 파장에서 측정한 투과율의 산술 평균이다.
본 명세서에서 용어 최대 투과율은, 소정 파장 영역 내에서의 가장 단 파장에서부터 파장을 1 nm씩 증가시키면서 각 파장의 투과율을 측정하였을 때의 최대 투과율이다. 예를 들면, 350 nm 내지 360 nm의 파장 범위 내의 최대 투과율은, 350 nm, 351 nm, 352 nm, 353 nm, 354 nm, 355 nm, 356 nm, 357 nm, 358 nm, 359 nm 및 360 nm의 파장에서 측정한 투과율 중 가장 높은 투과율이다.
본 명세서에서 입사각은, 평가 대상 표면의 법선을 기준으로 한 각도이다. 예를 들어, 광학 필터의 입사각 0도에서의 투과율은, 상기 광학 필터 표면의 법선과 실질적으로 평행한 방향으로 입사된 광에 대한 투과율을 의미한다. 또한, 예를 들어, 입사각 40도는 상기 법선과 시계 또는 반시계 방향으로 실질적으로 40도의 각도를 이루는 입사광에 대한 값이다. 이러한 입사각의 정의는 투과율 등 다른 특성에서도 동일하게 적용된다.
본 명세서에서 용어 광학 필터 원단(material layer for optical filter)은, 유전체막이 형성되기 전의 광학 필터를 의미한다. 상기 광학 필터 원단은 상기 유전체막을 제외한 다른 광학 필터의 구성을 포함할 수 있다.
본 명세서에서 용어 광학 필터는, 상기 원단의 일면 또는 양면에 유전체막이 형성된 구조를 의미한다.
본 출원의 광학 필터 원단 및 광학 필터는, 우수한 내구성을 나타내고, 광학 특성도 탁월하다.
본 출원의 광학 필터 원단 및/또는 광학 필터는, 단파장 가시광 영역 근방의 자외광과 장파장 가시광 영역 근방의 적외광을 효율적이고 정확하게 차단할 수 있으며, 높은 투과율로 가시광 투과 밴드를 구현할 수 있다.
본 출원에서 용어 가시광은 대략 400nm 내지 700nm의 범위 내의 광을 의미한다.
본 출원에서 용어 가시광 투과 밴드는, 425nm 내지 560 nm의 파장 범위 내에서의 평균 투과율이 75% 이상인 분광 스펙트럼의 특성을 의미한다. 상기 425nm 내지 560 nm의 파장 범위 내에서의 평균 투과율은 다른 예시에서 약 77% 이상, 79% 이상, 81% 이상, 83% 이상, 85% 이상, 87% 이상, 89% 이상 또는 91% 이상일 수 있다. 상기 평균 투과율의 상한은 특별히 제한되지 않는다. 예를 들면, 상기 평균 투과율은 약 100% 이하, 95% 이하, 90% 이하, 85% 이하, 80% 이하 또는 75% 이하 정도일 수 있다.
본 출원에서 용어 Tn% cut on은 소정 파장 영역의 범위 내에서 n%의 투과율을 나타내는 가장 단파장을 의미하고, Tn% cut off는 소정 파장 영역의 범위 내에서 n%의 투과율을 나타내는 가장 긴 파장을 의미한다. 예를 들면, T50% cut on은, 소정 파장 영역의 범위 내에서 50%의 투과율을 나타내는 가장 단파장을 의미하고, T50% cut off는 소정 파장 영역의 범위 내에서 50%의 투과율을 나타내는 가장 장파장을 의미할 수 있다.
본 출원의 광학 필터 원단은, 하나의 예시에서 투명 기판을 포함하고, 상기 투명 기판의 일면 또는 양면에 내습층을 포함할 수 있다.
본 출원에서 용어 내습층은, 상기 광학 필터 원단 또는 광학 필터가 후술하는 식 1의 △TV의 절대값의 범위를 나타내도록 하는 층을 의미한다.
본 출원의 광학 필터 원단 또는 광학 필터는, 낮은 리플값(Ripple value)을 나타낼 수 있다. 하나의 예시에서 상기 광학 필터 원단 또는 광학 필터는, 450 nm 내지 560 nm의 파장 영역에서, 입사각 0도를 기준으로 리플값이 소정 범위일 수 있다.
용어 리플값은, 상기 파장 영역(450 nm 내지 560 nm)에서의 평균 투과율(Tave.i, i=1~n)과 실제 투과율(Ti, i=1~n)의 차이(=Tdiff.i=Ti-Tave.i)(i=1~n)를 모두 구한 후에 구해진 차이의 최대값(Max(Tdiff.i))과 최소값(Min(Tdiff.i))을 차감하여 구해진 값이다. 상기에서 1에서 n까지의 범위로 정해지는 첨자 i는 파장을 나타내는 서수이다. 예를 들어, 450nm 내지 560nm의 범위에서 리플값을 확인할 때에 450nm가 i가 1인 경우로 지정되고, 파장이 1nm씩 증가하면 i도 1씩 증가한다. 즉 451nm는 i가 2인 경우로 지정되고, 560nm는 i가 111인 경우로 지정된다.
상기 리플값은 하기 식 A에 따라 정해지는 R값이다.
[식 A]
R = Max(Tdiff.i) - Min(Tdiff.i)
식 A에서 R은 상기 리플값이고, Max(Tdiff.i)는 상기 평균 투과율과 실제 투과율의 차이 중 최대값이며, Min(Tdiff.i)는 상기 평균 투과율과 실제 투과율의 차이 중 최소값이다.
상기 리플값은, 3차 스플라인 방식의 회귀 방정식으로 계산할 수 있다.
상기 리플값의 상한은, 약 7%, 6.8%, 6.6%, 6.4%, 6.2%, 6.0%, 5.8%, 5.6%, 5.4%, 5.2%, 5%, 4.8%, 4.6%, 4.4%, 4.2%, 4%, 3.8%, 3.6%, 3.4%, 3.2%, 3%, 2.9%, 2.8%, 2.7%, 2.6%, 2.5%, 2.4%, 2.3%, 2.2%, 2.1%, 2.0%, 1.9%, 1.8%, 1.7%, 1.6% 또는 1.5% 정도일 수 있고, 그 하한은, 0%, 0.2%, 0.4%, 0.6%, 0.8%, 1%, 1.2%, 1.4%, 1.6%, 1.8%, 2%, 2.2% 또는 2.4% 정도일 수 있다. 상기 리플값은, 상기 기술한 상한 중 임의의 어느 한 상한의 이하 또는 미만인 범위 내; 또는 상기 기술한 상한 중 임의의 어느 한 상한의 이하 또는 미만이면서, 상기 기술한 하한 중 임의의 어느 한 하한의 이상 또는 초과인 범위 내일 수 있다.
상기 리플값은, 광학 필터가 다층의 유전체막(예를 들면, 소위 IR이나 AR로 호칭되는 층)을 포함하지 않은 상태에서의 값, 즉 상기 광학 필터 원단에 대한 값이다. 통상 다층의 유전체막이 존재하지 않는 경우에서는 리플 현상이 심하게 발생하지는 않는다. 그렇지만, 내구성의 확보를 위해서 상기 내습층을 형성하는 경우에 내습층의 특성에 의해서 리플 현상이 발생하게 되는 경우가 많다. 그렇지만, 본 출원에서는 상기와 같은 범위로 리플 현상을 최소화하거나 방지할 수 있다.
본 출원의 광학 필터 원단은, 또한 우수한 내구성을 나타낼 수 있으며, 예를 들면, 하기 식 1에 따른 △TV의 절대값이 소정 범위일 수 있다.
[식 1]
△TV = 100 × (TV.f - TV.i)/TV.i
식 1에서 TV.f는 상기 광학 필터 원단을 85℃의 온도 및 85%의 상대 습도에서 120 시간 동안 유지한 후에 확인한 상기 광학 필터 원단의 425 nm 내지 560 nm의 파장 범위에서의 평균 투과율이고, TV.i는 상기 온도 및 습도에서 유지하기 전의 상기 광학 필터 원단의 425 nm 내지 560 nm의 파장 범위에서의 평균 투과율이다.
상기 △TV의 절대값의 상한은, 30%, 28%, 26%, 24%, 22%, 20%, 18%, 16%, 14%, 12%, 10%, 8%, 6%, 4%, 2%, 1.5%, 1%, 0.8%, 0.6% 또는 0.4% 정도일 수 있다. 상기 △TV는 양수 또는 음수일 수 있다. 상기 △TV의 절대값의 하한은, 예를 들면, 0%, 0.5%, 1%, 1.5%, 2%, 2.5%, 3%, 3.5%, 4%, 4.5%, 5% 또는 5.5% 정도일 수도 있다. 상기 △TV의 절대값은, 상기 기술한 상한 중 임의의 어느 한 상한의 이하 또는 미만인 범위 내; 또는 상기 기술한 상한 중 임의의 어느 한 상한의 이하 또는 미만이면서, 상기 기술한 하한 중 임의의 어느 한 하한의 이상 또는 초과인 범위 내일 수 있다.
상기 특성도 상기 광학 필터가 상기 다층의 유전체막(예를 들면, 소위 IR이나 AR로 호칭되는 층)을 포함하지 않은 상태(광학 필터 원단)에서의 특성일 수 있다.
본 출원의 광학 필터 원단는 상기 낮은 리플값과 우수한 내구성을 만족시키면서도 전체적으로 탁월한 광학 특성을 나타낼 수 있다.
예를 들면, 상기 광학 필터 원단은 T50% cut on 파장이 약 390nm 내지 430 nm의 범위 내인 투과 밴드를 나타낼 수 있다. 상기 T50% cut on 파장은, 300 nm 내지 700 nm의 파장 범위 내에서 50%의 투과율을 나타내는 파장 중 가장 짧은 파장이다. 상기 50%의 투과율을 나타내는 파장은 상기 390 nm 내지 430 nm의 범위 내에 하나 또는 두 개 이상 존재할 수 있고, 하나가 존재하는 경우에 그 파장, 두 개 이상 존재하는 경우에 그 중 가장 짧은 파장이 상기 T50% cut on 파장이 된다. 상기 T50% cut on 파장의 하한은 390nm, 392nm, 394nm, 396nm, 398nm, 400nm, 402nm, 404nm, 406nm, 408nm, 410nm 또는 412nm 정도일 수 있고, 그 상한은, 430nm, 428nm, 426nm, 424nm, 422nm, 420nm, 418 nm, 416 nm, 414 nm, 412 nm 또는 410 nm 정도일 수 있다. 상기 T50% cut on 파장은, 상기 기술한 상한 중 임의의 어느 한 상한의 이하 또는 미만이면서, 상기 기술한 하한 중 임의의 어느 한 하한의 이상 또는 초과인 범위 내일 수 있다.
상기 광학 필터 원단은 T50% cut off 파장이 약 590nm 내지 660 nm의 범위 내인 투과 밴드를 나타낼 수 있다. 상기 T50% cut off 파장은, 500 nm 내지 800 nm의 파장 범위 내에서 50%의 투과율을 나타내는 파장 중 가장 긴 파장이다. 상기 50%의 투과율을 나타내는 파장은 상기 500 nm 내지 800 nm의 범위 내에 하나 또는 두 개 이상 존재할 수 있고, 하나가 존재하는 경우에 그 파장, 두 개 이상 존재하는 경우에 가장 긴 파장이 상기 T50% cut off 파장이 된다. 상기 T50% cut off 파장의 하한은 590nm, 592nm, 594nm, 596nm, 598nm, 600nm, 602nm, 604nm, 606nm, 608nm, 610nm, 612nm, 614nm, 616nm, 618 nm, 620 nm, 622 nm, 624 nm, 626 nm, 628 nm 또는 630 nm 정도일 수 있고, 그 상한은, 660nm, 658nm, 656nm, 654nm, 652nm, 650nm, 648 nm, 646 nm, 644 nm, 642 nm, 640 nm, 638 nm, 636 nm, 634 nm, 632 nm, 630 nm, 628 nm, 626 nm, 624 nm, 622 nm, 620 nm 또는 618 nm 정도일 수 있다. 상기 T50% cut off 파장은, 상기 기술한 상한 중 임의의 어느 한 상한의 이하 또는 미만이면서, 상기 기술한 하한 중 임의의 어느 한 하한의 이상 또는 초과인 범위 내일 수 있다.
상기 광학 필터는, 425nm 내지 560 nm의 범위 내에서 소정 범위의 평균 투과율을 나타내는 투과 밴드를 가질 수 있다. 상기 425nm 내지 560 nm의 범위 내에서의 평균 투과율의 하한은, 75%, 77%, 79%, 81%, 83%, 85%, 87%, 89% 또는 91% 정도일 수 있고, 그 상한은 98%, 96%, 94%, 92%, 90%, 88%, 86%, 84% 또는 82% 정도일 수 있다. 상기 평균 투과율은, 상기 기술한 하한 중 임의의 어느 한 하한의 이상 또는 초과인 범위 내; 또는 상기 기술한 상한 중 임의의 어느 한 상한의 이하 또는 미만이면서, 상기 기술한 하한 중 임의의 어느 한 하한의 이상 또는 초과인 범위 내일 수 있다.
본 출원의 광학 필터는, 425nm 내지 560 nm의 범위 내에서 소정 범위의 최대 투과율을 나타내는 투과 밴드를 가질 수 있다. 상기 최대 투과율의 하한은, 79%, 81%, 83%, 85%, 87%, 89%, 91%, 93% 또는 95% 정도일 수 있고, 그 상한은, 100%, 98%, 96%, 94%, 92%, 90% 또는 88% 정도일 수 있다. 상기 최대 투과율은, 상기 기술한 하한 중 임의의 어느 한 하한의 이상 또는 초과인 범위 내; 또는 상기 기술한 상한 중 임의의 어느 한 상한의 이하 또는 미만이면서, 상기 기술한 하한 중 임의의 어느 한 하한의 이상 또는 초과인 범위 내일 수 있다.
본 출원의 광학 필터 원단은, 350nm 내지 390 nm의 범위 내에서 소정 범위의 평균 투과율을 나타내는 투과 밴드를 가질 수 있다. 상기 평균 투과율의 하한은, 0%, 0.5%, 1%, 1.5% 또는 2% 정도일 수 있고, 그 상한은, 6%, 5.5%, 5%, 4.5%, 4%, 3.5%, 3% 또는 2.5% 정도일 수 있다. 상기 평균 투과율은, 상기 기술한 상한 중 임의의 어느 한 상한의 이하 또는 미만인 범위 내; 또는 상기 기술한 상한 중 임의의 어느 한 상한의 이하 또는 미만이면서, 상기 기술한 하한 중 임의의 어느 한 하한의 이상 또는 초과인 범위 내일 수 있다.
본 출원의 광학 필터 원단은, 350nm 내지 390 nm의 범위 내에서 소정 범위의 최대 투과율을 나타내는 투과 밴드를 가질 수 있다. 상기 최대 투과율의 하한은, 0%, 0.5%, 1%, 1.5%, 2%, 2.5%, 3%, 3.5%, 4%, 4.5%, 5%, 5.5%, 6% 또는 6.5% 정도일 수 있고, 그 상한은, 10%, 9.5%, 9%, 8.5%, 8%, 7.5%, 7%, 6.5%, 6%, 5.5%, 5%, 4.5%, 4%, 3.5%, 3%, 2.5% 또는 2% 정도일 수 있다. 상기 최대 투과율은, 상기 기술한 상한 중 임의의 어느 한 상한의 이하 또는 미만인 범위 내; 또는 상기 기술한 상한 중 임의의 어느 한 상한의 이하 또는 미만이면서, 상기 기술한 하한 중 임의의 어느 한 하한의 이상 또는 초과인 범위 내일 수 있다.
본 출원의 광학 필터 원단은, 700 nm 파장에서의 투과율이 소정 범위 내일 수 있다. 상기 투과율의 하한은, 0%, 0.2%, 0.4%, 0.6% 또는 0.8% 정도일 수 있고, 그 상한은, 4%, 3.8%, 3.6%, 3.4%, 3.2%, 3.0%, 2.8%, 2.6%, 2.4%, 2.2%, 2.0, 1.8%, 1.6%, 1.4%, 1.2% 또는 1.0% 정도일 수 있다. 상기 투과율은, 상기 기술한 상한 중 임의의 어느 한 상한의 이하 또는 미만인 범위 내; 또는 상기 기술한 상한 중 임의의 어느 한 상한의 이하 또는 미만이면서, 상기 기술한 하한 중 임의의 어느 한 하한의 이상 또는 초과인 범위 내일 수 있다.
본 출원의 광학 필터 원단은, 700nm 내지 800 nm의 범위 내에서 소정 범위의 평균 투과율을 나타내는 투과 밴드를 가질 수 있다. 상기 평균 투과율의 하한은, 0%, 0.1%, 0.3%, 0.4% 또는 0.5% 정도일 수 있고, 그 상한은, 2%, 1.8%, 1.6%, 1.4%, 1.2%, 1.0%, 0.8% 또는 0.6% 정도일 수 있다. 상기 평균 투과율은, 상기 기술한 상한 중 임의의 어느 한 상한의 이하 또는 미만인 범위 내; 또는 상기 기술한 상한 중 임의의 어느 한 상한의 이하 또는 미만이면서, 상기 기술한 하한 중 임의의 어느 한 하한의 이상 또는 초과인 범위 내일 수 있다.
본 출원의 광학 필터 원단은, 700nm 내지 800 nm의 범위 내에서 소정 범위의 최대 투과율을 나타내는 투과 밴드를 가질 수 있다. 상기 최대 투과율의 하한은 0%, 0.2%, 0.4%, 0.6% 또는 0.8% 정도일 수 있고, 그 상한은, 4%, 3.8%, 3.6%, 3.4%, 3.2%, 3.0%, 2.8%, 2.6%, 2.4%, 2.2%, 2.0, 1.8%, 1.6%, 1.4%, 1.2% 또는 1.0% 정도일 수 있다. 상기 최대 투과율은, 상기 기술한 상한 중 임의의 어느 한 상한의 이하 또는 미만인 범위 내; 또는 상기 기술한 상한 중 임의의 어느 한 상한의 이하 또는 미만이면서, 상기 기술한 하한 중 임의의 어느 한 하한의 이상 또는 초과인 범위 내일 수 있다.
본 출원의 광학 필터 원단은, 800nm 내지 1000 nm의 범위 내에서 소정 범위의 평균 투과율을 나타내는 투과 밴드를 가질 수 있다. 상기 평균 투과율의 하한은, 0%, 0.1%, 0.3%, 0.4% 또는 0.5% 정도일 수 있고, 그 상한은, 6%, 5.5%, 5.0%, 4.5%, 4.0%, 3.5%, 3.0%, 2.5%, 2.0%, 1.5%, 1.0%, 0.8%, 0.6%, 0.4% 또는 0.2% 정도일 수 있다. 상기 평균 투과율은, 상기 기술한 상한 중 임의의 어느 한 상한의 이하 또는 미만인 범위 내; 또는 상기 기술한 상한 중 임의의 어느 한 상한의 이하 또는 미만이면서, 상기 기술한 하한 중 임의의 어느 한 하한의 이상 또는 초과인 범위 내일 수 있다.
본 출원의 광학 필터 원단은, 800nm 내지 1000 nm의 범위 내에서 소정 범위의 최대 투과율을 나타내는 투과 밴드를 가질 수 있다. 상기 최대 투과율의 하한은, 0%, 0.5%, 1.0%, 1.5%, 2.0%, 2.5%, 3.0%, 3.5%, 4.0%, 4.5%, 5.0%, 5.5% 또는 6.0% 정도일 수 있고, 그 상한은, 10%, 9.5%, 9.0%, 8.5%, 8.0%, 7.5%, 7.0% 또는 6.5% 정도일 수 있다. 상기 최대 투과율은, 상기 기술한 상한 중 임의의 어느 한 상한의 이하 또는 미만인 범위 내; 또는 상기 기술한 상한 중 임의의 어느 한 상한의 이하 또는 미만이면서, 상기 기술한 하한 중 임의의 어느 한 하한의 이상 또는 초과인 범위 내일 수 있다.
본 출원의 광학 필터 원단은, 1000nm 내지 1050 nm의 범위 내에서 소정 범위의 평균 투과율을 나타내는 투과 밴드를 가질 수 있다. 상기 평균 투과율의 하한은, 0%, 0.5%, 1% 또는 1.5% 정도일 수 있고, 그 상한은, 12%, 11.5%, 11.0%, 10.5%, 10.0%, 9.5%, 9.0%, 8.5%, 8.0%, 7.5%, 7.0%, 6.5%, 6.0%, 5.5%, 5.0%, 4.5%, 4%, 3.5%, 3%, 2.5%, 2%, 1.5%, 1%, 0.8%, 0.6% 또는 0.4% 또는 0.2% 정도일 수 있다. 상기 평균 투과율은, 상기 기술한 상한 중 임의의 어느 한 상한의 이하 또는 미만인 범위 내; 또는 상기 기술한 상한 중 임의의 어느 한 상한의 이하 또는 미만이면서, 상기 기술한 하한 중 임의의 어느 한 하한의 이상 또는 초과인 범위 내일 수 있다.
본 출원의 광학 필터 원단은, 1000nm 내지 1050 nm의 범위 내에서 소정 범위의 최대 투과율을 나타내는 투과 밴드를 가질 수 있다. 상기 최대 투과율의 하한은, 0%, 0.5%, 1% 또는 1.5% 정도일 수 있고, 그 상한은, 12%, 11%, 10%, 9%, 8%, 7%, 6%, 5%, 4%, 3%, 2%, 1.5%, 1%, 0.8%, 0.6%, 0.4% 또는 0.2% 정도일 수 있다. 상기 최대 투과율은, 상기 기술한 상한 중 임의의 어느 한 상한의 이하 또는 미만인 범위 내; 또는 상기 기술한 상한 중 임의의 어느 한 상한의 이하 또는 미만이면서, 상기 기술한 하한 중 임의의 어느 한 하한의 이상 또는 초과인 범위 내일 수 있다.
본 출원의 광학 필터 원단은, 1050 nm 파장에서의 투과율이 소정 범위일 수 있다. 상기 투과율의 하한은, 0%, 0.5%, 1% 또는 1.5% 정도일 수 있고, 그 상한은, 13%, 12%, 11%, 10%, 9%, 8%, 7%, 6%, 5%, 4%, 3%, 2%, 1.5%, 1%, 0.5% 또는 0.1% 정도일 수 있다. 상기 투과율은, 상기 기술한 상한 중 임의의 어느 한 상한의 이하 또는 미만인 범위 내; 또는 상기 기술한 상한 중 임의의 어느 한 상한의 이하 또는 미만이면서, 상기 기술한 하한 중 임의의 어느 한 하한의 이상 또는 초과인 범위 내일 수 있다.
본 출원의 광학 필터 원단은 상기 기술한 광학 특성 중 어느 하나, 2개 이상의 조합을 나타낼 수 있고, 적절하게는 상기 기술한 광학 특성을 모두 만족할 수 있다.
상기 광학 필터 원단의 투과율 특성은, 상기 광학 필터 원단이 후술하는 유전체막을 포함하지 않는 상태에서의 특성이다. 이러한 원단을 적용하는 것에 의해서 간단하고 얇은 구조에서도 적절하고, 매우 정밀하게 제어된 광학 특성을 우수한 내구성과 함께 나타내는 광학 필터를 제공할 수 있다.
전술한 바와 같이, 광학 필터 원단은, 하나의 예시에서 투명 기판을 포함하고, 상기 투명 기판의 일면 또는 양면에 내습층을 포함한다.
도 1 및 2는 투명 기판(100)의 일면 또는 양면에 내습층(200, 201, 202)이 형성된 경우를 보여준다.
광학 필터 원단에 적용되는 투명 기판의 종류는 특별히 제한되지 않고, 적절한 종류를 선택하여 사용할 수 있다.
용어 투명 기판은, 가시광을 투과하는 특성을 가지는 기판을 의미하고, 예를 들면, 약 425nm 내지 560nm의 파장 범위에서의 평균 투과율이 70% 이상인 기판을 의미할 수 있다. 상기 투명 기판의 평균 투과율의 하한은, 70%, 75%, 80% 또는 85% 정도일 수 있고, 그 상한은, 95% 또는 90% 정도일 수 있다. 상기 평균 투과율은, 상기 기술한 하한 중 임의의 어느 한 하한의 이상 또는 초과인 범위 내; 또는 상기 기술한 상한 중 임의의 어느 한 상한의 이하 또는 미만이면서, 상기 기술한 하한 중 임의의 어느 한 하한의 이상 또는 초과인 범위 내일 수 있다.
투명 기판으로는, 상기 투과율을 나타내고, 기판으로서의 적절한 강성 등의 물성을 나타내는 것이라면 공지의 다양한 소재로 되는 기판을 적용할 수 있으며, 예를 들어, 유리나 결정 등의 무기 재료나, 수지 등의 유기 재료로 되는 기판을 사용할 수 있다.
투명 기판에 사용할 수 있는 수지 재료로는, PET(poly(ethylene terephthalate)) 또는 PBT(poly(butylene terephthalate)) 등의 폴리에스테르, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌 또는 EVA(ethylene-vinyl acetate copolymer) 등의 폴리올레핀, 노르보르넨 폴리머, PMMA(poly(methyl methacrylate)) 등의 아크릴 폴리머, 우레탄 폴리머, 염화비닐 폴리머, 불소 폴리머, 폴리카르보네이트, 폴리비닐부티랄, 폴리비닐알코올 또는 폴리이미드 등을 예시할 수 있지만, 이에 제한되는 것은 아니다.
투명 기판에 사용할 수 있는 유리 재료로는, 소다 석회 유리, 붕규산 유리, 무알칼리 유리 또는 석영 유리 등을 들 수 있다.
투명 기판에 사용할 수 있는 결정 재료로는, 수정, 니오븀산 리튬 또는 사파이어 등의 복굴절성 결정을 들 수 있다.
투명 기판의 두께는 예를 들면, 약 0.03 mm 내지 5 mm의 범위 내에서 조절될 수 있지만, 이에 제한되는 것은 아니다.
투명 기판으로는, 근적외선 및/또는 근자외 영역의 광을 흡수할 수 있는 기능을 가지는 기판이 적용될 수 있다. 이러한 기판은 본 명세서에서 적외선 흡수 기판으로 호칭될 수 있다.
이러한 기판은 공지이며, 예를 들면, 상기와 같은 기능을 하는 소재로서, 소위 적외선 흡수 유리가 알려져 있다. 이러한 유리는, 불화 인산염계 유리나 인산염계 유리 등에 CuO 등을 첨가한 흡수형 유리로 알려져 있다.
본 출원에서 상기 투명 기판인 적외선 흡수 기판으로는, CuO 함유 불화인산염 유리 기판 또는 CuO 함유 인산염 유리 기판이 사용될 수도 있다.
상기에서 인산염 유리에는 유리의 골격 일부가 SiO2로 구성되는 규산 인산염 유리(silicophosphate glass)도 포함된다.
상기 흡수형의 유리를 투명 기판으로서 사용하는 경우, CuO 등의 첨가 농도나 기판 두께를 조정함으로써, 근적외 영역에 있어서의 흡수형 유리의 투과율을 낮출 수 있다. 이로 인해 근적외광에 대한 차광성을 개선할 수 있다. 이러한 흡수형 유리는 공지이고, 예를 들면, 한국 등록특허 제10-2056613호 등에 개시된 유리나 기타 시판의 흡수형 유리(예를 들면, 호야, 쇼트, PTOT사 등의 시판 제품)를 사용할 수 있다.
CuO를 포함하는 인산염계 유리는 적외선의 흡수 성능이 매우 우수한 것으로 알려져 있고, 따라서 단독으로 800 nm 내지 1000 nm의 파장 영역에서 전술한 투과율 특성을 나타내는 광학 필터를 제공할 수 있다.
그렇지만, 이러한 유리는 내구성이 크게 떨어져서 고습 및/또는 고온 조건에 노출되면 광학 특성이 크게 손상되는 문제가 있다.
그렇지만, 본 출원에서는 적절한 내습층의 적용을 통해서 상기 유리의 단점을 해결하면서도 그 장점을 활용할 수 있다.
광학 필터는 상기 투명 기판의 일면 또는 양면에 형성된 내습층을 포함할 수 있다. 내습층의 정의는 전술한 바와 같다.
내습층으로는 상기 투명 기판으로의 습기의 침투 등을 억제할 수 있는 소재의 층이 적용될 수 있다.
하나의 예시에서 상기 내습층은, 상기와 같은 소재로는, 폴리실라잔, 실리카(SiOx), 실란 화합물, 고리형 올레핀계 수지(COP: Cyclic Olefin Polymer), 폴리실세스퀴옥산, 폴리아릴레이트계 수지, 폴리이소시아네이트계 수지, 폴리이미드계 수지, 폴리에테르이미드계 수지, 폴리아미드이미드계 수지, 폴리아크릴계 수지, 폴리카보네이트계 수지, 폴리에틸렌프탈레이트계 수지, 에폭시 수지, 우레탄 수지, 실리콘 수지, 폴리실록산, 폴리실란 및 불소 수지로 이루어진 군에서 선택된 1종 또는 2종 이상을 포함할 수 있다.
상기 내습층은 상기 소재에 추가로 필요한 첨가제, 예를 들면, 경화제나 계면활성제와 같은 기타 첨가제를 포함할 수 있다.
우수한 내습 특성을 나타내면서, 상기 언급한 광학 특성(예를 들면, 낮은 리플값 및/또는 투과율 특성 등)을 확보하기 위해서 내습층의 소재가 선택될 수 있다.
일 예시에서 상기 내습층으로는 상기 소재 중에서 폴리실라잔 및 실란 화합물을 포함하는 층이 적용될 수 있다. 상기 내습층은 상기 소재를 포함하거나, 혹은 상기 소재로부터 형성되는 소재를 포함할 수 있다. 하나의 예시에서 상기 내습층은 상기 폴리실라잔 및 실란 화합물을 포함하는 혼합물의 경화층일 수 있다. 이와 같은 재료의 적용을 통해서 목적하는 내습성을 확보하면서도 광학 특성도 우수하게 유지되는 광학 필터를 제공할 수 있다.
하나의 예시에서 본 출원에서 사용되는 폴리실라잔은 하기 화학식 1로 표시되는 단위를 포함할 수 있다.
[화학식 1]
화학식 1에서 R1, R2 및 R3는 각각 독립적으로 수소 원자, 알킬기, 알케닐기, 알키닐기, 아릴기, 알킬실릴기, 알킬아미드기 또는 알콕시기일 수 있다.
상기에서 알킬기는, 탄소수 1 내지 20, 탄소수 1 내지 16, 탄소수 1 내지 12, 탄소수 1 내지 8 또는 탄소수 1 내지 4의 알킬기일 수 있다. 상기 알킬기는 직쇄형, 분지쇄형 또는 고리형일 수 있다. 상기 알킬기는 임의적으로 하나 이상의 치환기로 치환되어 있을 수 있다.
상기에서 알케닐기는, 탄소수 2 내지 20, 탄소수 2 내지 16, 탄소수 2 내지 12, 탄소수 2 내지 8 또는 탄소수 2 내지 4의 알케닐기일 수 있다. 상기 알케닐기는 직쇄형, 분지쇄형 또는 고리형일 수 있고, 임의적으로 하나 이상의 치환기로 치환되어 있을 수 있다.
상기에서 알키닐기는, 탄소수 2 내지 20, 탄소수 2 내지 16, 탄소수 2 내지 12, 탄소수 2 내지 8 또는 탄소수 2 내지 4의 알키닐기일 수 있다. 상기 알키닐기는 직쇄형, 분지쇄형 또는 고리형일 수 있고, 임의적으로 하나 이상의 치환기로 치환되어 있을 수 있다.
상기에서 아릴기는, 벤젠 고리 또는 2개 이상의 벤젠 고리가 연결되어 있거나, 또는 하나 또는 2개 이상의 탄소 원자를 공유하면서 축합 또는 결합된 구조를 포함하는 화합물 또는 그 유도체로부터 유래하는 1가 잔기일 수 있다. 상기 아릴기의 범위에는 통상적으로 아릴기로 호칭되는 관능기는 물론 소위 아르알킬기(aralkyl group) 또는 아릴알킬기 등도 포함될 수 있다. 아릴기는, 예를 들면, 탄소수 6 내지 25, 탄소수 6 내지 21, 탄소수 6 내지 18 또는 탄소수 6 내지 12의 아릴기일 수 있다. 아릴기로는, 페닐기, 디클로로페닐, 클로로페닐, 페닐에틸기, 페닐프로필기, 벤질기, 톨릴기, 크실릴기(xylyl group) 또는 나프틸기 등이 예시될 수 있다.
상기에서 알콕시기는, 탄소수 1 내지 20, 탄소수 1 내지 16, 탄소수 1 내지 12, 탄소수 1 내지 8 또는 탄소수 1 내지 4의 알콕시기일 수 있다. 상기 알콕시기는 직쇄형, 분지쇄형 또는 고리형일 수 있다. 또한, 상기 알콕시기는 임의적으로 하나 이상의 치환기로 치환되어 있을 수 있다.
상기 화학식 1에서 n은, 특별히 범위가 한정되지 않는 임의의 수이다. 통상 상기 화학식 1에서 n은 10 내지 100,000의 범위 내의 수이다.
상기 화학식 1로 표시되는 단위를 포함한다면, 폴리실라잔의 구체적인 종류는 특별히 제한되지 않는다.
하나의 예시에서, 변성된 폴리실라잔층의 치밀도 등을 고려하여, 본 출원의 폴리실라잔으로는 R1 내지 R3가 모두 수소 원자인 화학식 1의 단위를 포함하는 폴리실라잔, 예를 들면, 퍼하이드로폴리실라잔이 사용될 수 있다.
이와 같은 폴리실라잔은 다양하게 알려져 있고, 본 출원에서는 이와 같이 알려진 폴리실라잔 중 적정한 종류가 선택되어 사용될 수 있다.
내습층은 상기 폴리실라잔과 함께 실란 화합물을 포함할 수 있다. 이유는 명확하지 않으나, 폴리실라잔 또는 실란 화합물이 적용되는 경우에 그 중 어느 1종만 사용되면, 본 출원의 광학 필터에서 적합한 효과를 나타내지 못하는 경향이 강하다. 통상 폴리실라잔은 단독으로도 변성되어 수분 등에 대한 배리어 특성을 보일 수 있는 것으로 알려져 있지만, 본 출원에서는 폴리실라잔 단독으로는 적합한 내습층이 형성되지 않는 경우가 많고, 이유는 명확하지 않지만, 이는 적용되는 투명 기판과의 상호 작용이 관여하는 것으로 판단된다.
실란 화합물의 종류에는 특별한 제한은 없으며, 예를 들면, 업계에서 소위 실란 커플링제로 알려져 있는 실란 화합물이 사용될 수 있다.
이러한 실란 화합물의 종류에는 특별한 제한은 없으나, 예를 들면 하기 화학식 2로 표시되는 실란 화합물이 적용될 수 있다.
[화학식 2]
XnSiY(4-n)
화학식 2에서 X는 규소 원자에 결합되어 있는 치환기이다. 이러한 X는, 예를 들면, 알케닐기, 에폭시기(예를 들면, 글리시딜기, 글리시독시알킬기 또는 지환식 에폭시기 등), 아미노기, (메타)아크릴기, (메타)아크릴로일옥시기, (메타)아크릴로일옥시알킬기, 머캅토기, 머캅토알킬기, 우레이도기, 이소시아네이트기 또는 이소시아네이토알킬기 등이거나, 상기를 포함하는 관능기일 수 있다. 화학식 2에서 X가 복수인 경우에 X는 동일하거나, 상이할 수 있다.
화학식 2에서 Y는, 규소 원자에 결합되어 있는 치환기이다. 상기 Y는, 알킬기 또는 알콕시기일 수 있다. 화학식 2에서 Y가 복수인 경우에 Y는 서로 동일하거나, 상이할 수 있다.
화학식 2에서 n은 1 내지 3의 범위 내의 수이다.
화학식 2의 정의에서 알킬기, 알케닐기 및 알콕시기의 구체적인 종류는 화학식 1에서 설명한 것과 같다.
화학식 2의 화합물은 Y로서 적어도 하나, 예를 들면 1개 내지 3개의 알콕시기를 포함할 수 있다.
화학식 2에서 n은, 1 또는 2일 수 있다.
내습층은, 상기 폴리실라잔과 실란 화합물을 포함하는 층이거나, 혹은 그들을 포함하는 혼합물의 반응물의 층일 수 있다.
이러한 경우에 상기 폴리실라잔과 실란 화합물을 포함하는 층 또는 그들을 포함하는 혼합물에서 상기 폴리실라잔과 실란 화합물의 합계 중량의 하한은, 전체 층 또는 전체 혼합물의 중량을 기준으로, 55 중량%, 60 중량%, 65 중량%, 70 중량%, 75 중량%, 80 중량%, 85 중량%, 90 중량% 또는 95 중량% 정도일 수 있고, 그 상한은, 전체 층 또는 전체 혼합물의 중량을 기준으로, 100 중량% 또는 99 중량% 정도일 수 있다. 상기 합계 중량은, 상기 기술한 하한 중 임의의 어느 한 하한의 이상 또는 초과인 범위 내; 또는 상기 기술한 상한 중 임의의 어느 한 상한의 이하 또는 미만이면서, 상기 기술한 하한 중 임의의 어느 한 하한의 이상 또는 초과인 범위 내일 수 있다. 즉, 상기 층 또는 혼합물은 실질적으로 상기 폴리실라잔과 실란 화합물을 주성분으로 포함할 수 있다. 상기 폴리실라잔과 실란 화합물의 함량은, 상기 층 또는 혼합물이 용매를 포함하는 경우에 용매를 제외하고 확인한 값이다.
상기 층 또는 혼합물에서 상기 실란 화합물의 상기 폴리실라잔 100 중량부 대비 중량 비율(중량부)의 하한은, 1 중량부, 5 중량부, 10 중량부, 15 중량부, 20 중량부, 25 중량부 또는 30 중량부 정도일 수 있고, 그 상한은, 100 중량부, 95 중량부, 90 중량부, 85 중량부, 80 중량부, 75 중량부, 70 중량부, 65 중량부, 60 중량부, 55 중량부, 50 중량부, 45 중량부, 40 중량부, 35 중량부 또는 30 중량부 정도일 수 있다. 상기 중량 비율은, 상기 기술한 상한 중 임의의 어느 한 상한의 이하 또는 미만이면서, 상기 기술한 하한 중 임의의 어느 한 하한의 이상 또는 초과인 범위 내일 수 있다.
다른 예시에서 상기 내습층으로는 상기 소재 중에서 폴리실록산(polysiloxane)을 포함하는 층이 적용될 수 있다. 상기 내습층은 상기 소재를 포함하거나, 혹은 상기 소재로부터 형성되는 소재를 포함할 수 있다. 폴리실록산은, 공지된 바와 같이 실록산 결합(-Si-O-Si-)으로 연결된 실록산 단위를 포함하는 고분자이고, 상기 실록산 단위 내의 규소 원자 중 적어도 하나에는 유기기가 연결되어 있을 수 있다. 이러한 고분자는, 공지된 바와 같이 소위 부가경화(hydrosilylation)형 재료 또는 축합 경화형 재료 등을 경화시켜서 형성할 수 있다. 이러한 재료의 적용을 통해서 목적하는 내습성을 확보하면서도 광학 특성도 우수하게 유지되는 광학 필터를 제공할 수 있다.
하나의 예시에서 상기 폴리실록산으로는, 하기 3의 평균 단위를 가지는 폴리실록산을 사용할 수 있다. 용어 폴리실록산의 평균 단위는, 상기 폴리실록산에 포함되는 모든 규소 원자의 몰수를 1로 하고, 이를 기준으로 상기 폴리실록산에 포함되는 관능기 및 산소 원자의 몰수를 환산한 결과를 표시하는 것이다. 이러한 평균 단위는, 1분자의 폴리실록산 또는 2분자 이상의 폴리실록산의 혼합에 대한 것일 수 있다. 즉, 상기 내습층에 1분자의 폴리실록산이 존재하는 경우에 상기 평균 단위는 상기 1분자의 폴리실록산에 대한 것이고, 2분자 이상의 폴리실록산이 존재하는 경우 상기 평균 단위는 상기 2분자 이상의 폴리실록산의 혼합에 대한 것이다.
[화학식 3]
RaSiO(4-a)/2
화학식 3에서 R은, 폴리실록산에서 규소 원자에 결합된 관능기이다. 이러한 관능기의 예에는, 수소 원자, 알킬기, 알케닐기, 알키닐기, 아릴기, 알킬실릴기, 알킬아미드기, 알콕시기 또는 기능성 관능기일 수 있다.
상기에서 알킬기, 알케닐기, 알키닐기, 아릴기 및 알콕시기의 구체적인 종류는 화학식 1에서 정의한 바와 같다.
한편, 상기에서 기능성 관능기의 예에는, 에폭시기(예를 들면, 글리시딜기, 글리시독시알킬기 또는 지환식 에폭시기 등), 아미노기, (메타)아크릴기, (메타)아크릴로일옥시기, (메타)아크릴로일옥시알킬기, 머캅토기, 머캅토알킬기, 우레이도기, 이소시아네이트기, 히드록시기 또는 이소시아네이토알킬기 등이거나, 상기를 포함하는 관능기일 수 있다.
상기 기능성 관능기에서 알킬기의 구체적인 종류는 화학식 1에서 기술한 바와 같다.
화학식 3의 평균 단위를 가지는 폴리실록산에서 R은 복수 존재하고, 이 때 복수의 R은 서로 동일하거나, 상이할 수 있다.
한편, 화학식 3의 평균 단위를 가지는 폴리실록산에서 상기 R은, 적어도 상기 기능성 관능기를 포함한다. 즉, 화학식 1의 평균 단위를 가지는 폴리실록산에서 R은 복수이며, 이 때 복수의 R 중 적어도 하나는 상기 기능성 관능기이다.
화학식 3의 평균 단위에서 a는, 상기 폴리실록산에 포함되는 모든 규소 원자의 몰수를 1몰로 하였을 때를 기준으로 환산한 상기 관능기 R의 몰수이다. 상기 a의 하한은, 0.01, 0.05, 0.1, 0.5, 1, 1.5 또는 2 정도일 수 있고, 그 상한은, 10, 9, 8, 7, 6, 5, 4, 3, 2, 1.5, 1, 0.5 또는 0.05 정도일 수 있다. 상기 a는, 상기 기술한 상한 중 임의의 어느 한 상한의 이하 또는 미만이면서, 상기 기술한 하한 중 임의의 어느 한 하한의 이상 또는 초과인 범위 내일 수 있다.
화학식 3의 평균 단위를 가지는 폴리실록산은 일정한 수준의 중량평균분자량을 가질 수 있다. 상기 중량평균분자량은, 예를 들면, 약 1,000 g/mol 내지 1,000,000 g/mol의 범위 내에 있을 수 있다.
상기 폴리실록산은 공지의 방식으로 형성할 수 있다. 즉, 공지된 폴리실록산 재료 중에서 상기 평균 단위를 나타낼 수 있도록 선택된 재료를 적용하여 상기 폴리실록산을 형성할 수 있다.
상기의 경우, 상기 내습층 또는 그를 형성하는 재료에서 상기 폴리실록산의 중량 비율의 하한은, 전체 내습층 또는 전체 재료의 중량을 기준으로, 55 중량%, 60 중량%, 65 중량%, 70 중량%, 75 중량%, 80 중량%, 85 중량%, 90 중량% 또는 95 중량% 정도일 수 있고, 그 상한은, 전체 내습층 또는 전체 재료의 중량을 기준으로, 100 중량% 또는 99 중량% 정도일 수 있다. 상기 중량 비율은, 상기 기술한 하한 중 임의의 어느 한 하한의 이상 또는 초과인 범위 내; 또는 상기 기술한 상한 중 임의의 어느 한 상한의 이하 또는 미만이면서, 상기 기술한 하한 중 임의의 어느 한 하한의 이상 또는 초과인 범위 내일 수 있다. 즉, 상기 내습층 또는 재료는 실질적으로 상기 폴리실록산을 주성분으로 포함할 수 있다. 상기 폴리실록산의 함량은, 상기 내습층 또는 재료가 용매를 포함하는 경우에 용매를 제외하고 확인한 값이다.
이와 같은 성분을 포함하는 내습층을 형성하는 방법에는 특별한 제한은 없다. 예를 들면, 상기 내습층은 상기 재료를 포함하는 코팅 조성물을 상기 투명 기판상에 코팅하여 형성할 수 있으며, 필요한 경우에 상기 코팅 후에 건조 공정이나 재료의 변성 내지 경화 공정이 진행될 수도 있다.
필요한 경우에 상기 코팅 공정에서 재료는 적절한 용매를 포함할 수도 있다. 적용될 수 있는 용매의 종류에는 특별한 제한은 없으며, 예를 들면, 지방족 탄화 수소, 지환식 탄화수소, 방향족 탄화수소등의 탄화 수소 용매, 할로겐화 탄화 수소 용매, 지방족 에테르, 지환식 에테르등의 에테르 류를 사용할 수 있다.
상기 내습층은 목적에 따라서 적정 두께로 형성될 수 있다. 예를 들면, 상기 내습층의 두께의 하한은, 0.01μm, 0.03μm, 0.05 μm, 0.07 μm 또는 0.09 μm 정도일 수 있고, 그 상한은, 20μm, 18μm, 16μm, 14μm, 12μm, 10μm, 9μm, 8μm, 7μm, 6μm, 5μm, 4μm, 3μm, 2μm, 1μm, 0.95 μm, 0.9 μm, 0.85 μm, 0.8 μm, 0.75 μm, 0.7 μm, 0.65 μm, 0.6 μm, 0.55 μm, 0.5 μm, 0.45 μm, 0.4 μm, 0.35 μm, 0.3 μm, 0.25 μm, 0.2 μm, 0.15 μm, 0.14 μm, 0.13 μm, 0.12 μm, 0.11 μm 또는 0.1 μm 정도일 수 있다. 상기 두께는, 상기 기술한 상한 중 임의의 어느 한 상한의 이하 또는 미만이면서, 상기 기술한 하한 중 임의의 어느 한 하한의 이상 또는 초과인 범위 내일 수 있다.
상기 내습층은, 상기 두께 범위에서 탁월한 효과를 나타낼 수 있다.
본 출원의 내습층은 일 예시에서 상기 투명 기판과 접하고 있을 수 있다. 이러한 경우에 상기 내습층은 상기 투명 기판에 대해서 우수한 부착력을 나타낼 수 있다. 일 예시에서 상기 내습층의 상기 투명 기판에 대한 부착력은 3B 이상, 4B 이상 또는 5B 이상일 수 있다. 다른 예시에서 상기 부착력은 3B 내지 5B, 4B 내지 5B 또는 5B일 수 있다. 상기 부착력은, ASTM D3359 규격에 따라 측정될 수 있으며, 구체적인 측정 방법은 본 명세서의 실시예에 기재되어 있다. 또한, 상기 규격에 따라 측정할 수 있는 부착력의 최대값은 5B이다.
본 출원의 광학 필터 원단은 상기 투명 기판과 내습층을 기본적으로 포함하는 한 다양한 임의의 층을 추가로 포함할 수도 있다.
예를 들면, 상기 광학 필터는, 상기 투명 기판 및/또는 내습층의 일면 또는 양면에 형성된 흡수층을 추가로 포함할 수 있다. 상기 흡수층은 광흡수층이고, 예를 들면, 적외선 및/또는 자외선 영역의 적어도 일부의 파장 범위 내의 광을 흡수하는 층이다. 이러한 흡수층은 광학 필터 원단에 1층 또는 2층 이상 형성되어 있을 수 있다.
도 3은, 도 2의 광학 필터 원단의 내습층(201)상에 상기 광흡수층(300)이 형성된 경우를 보여주는 도면이다.
하나의 예시에서 상기 흡수층은, 적외선 흡수층 및/또는 자외선 흡수층일 수 있다. 상기 흡수층은 또한 적외선 흡수성과 자외선 흡수성을 모두 가지는 층일 수도 있다. 이러한 층들은 통상 흡수제(안료, 염료 등)와 투명 수지를 포함하는 층이며, 근자외선 영역 및/또는 근적외선 영역의 광을 커트하여 보다 샤프한 투과율 밴드를 구현하기 위해서 적용될 수 있다.
하나의 예시에서 상기 자외선 흡수층은 약 300nm 내지 390 nm의 파장 영역에서 흡수 극대를 나타내도록 설계될 수 있고, 적외선 흡수층은, 600nm 내지 800 nm의 파장 영역에서 흡수 극대를 나타내도록 설계될 수 있다.
하나의 예시에서 상기 광흡수층이 자외선 및 적외선에 대한 흡수성을 동시에 나타내는 층인 경우에 상기 광흡수층은 약 300nm 내지 390 nm의 파장 영역에서 흡수 밴드와 600nm 내지 800 nm의 파장 영역에서 흡수 밴드를 동시에 나타내도록 설계될 수 있다.
적외선 흡수층과 자외선 흡수층은 하나의 층으로 구성될 수도 있고, 별도의 층으로 각각 구성될 수 있다. 예를 들어, 하나의 층이 상기 자외선 흡수층의 흡수 극대와 적외선 흡수층의 흡수 극대를 모두 나타내도록 설계되거나, 상기 각각의 흡수 극대를 나타내는 2개의 층이 형성될 수도 있다. 또한, 복수의 적외선 흡수층 및/또는 자외선 흡수층이 존재할 수도 있다.
각 흡수층은 1종의 흡수제만을 포함할 수도 있으며, 필요한 경우 적외선 및/또는 자외선의 적절한 커트를 위해서 2종 이상의 흡수제를 포함할 수도 있다.
예를 들면, 상기 적외선 흡수층은, 흡수 극대 파장이 700nm 내지 720nm의 범위 내이고, 반치폭이 50nm 내지 60nm의 범위 내인 제 1 흡수제; 흡수 극대 파장이 730nm 내지 750nm의 범위 내이고, 반치폭이 60nm 내지 70nm의 범위 내인 제 2 흡수제 및 흡수 극대 파장이 760nm 내지 780nm의 범위 내이고, 반치폭이 90nm 내지 100nm의 범위 내인 제 3 흡수제를 적어도 포함할 수 있고, 자외선 흡수층은, 흡수 극대 파장이 340nm 내지 350 nm의 범위 내인 제 1 흡수제 및 흡수극대 파장이 360nm 내지 370nm의 범위 내인 제 2 흡수제를 적어도 포함할 수 있다.
흡수층을 구성하는 재료 및 구성 방식은 특별히 제한되지 않으며, 공지의 재료 및 구성 방식을 적용할 수 있다.
통상 흡수층은, 목적하는 흡수 극대를 나타낼 수 있도록 하는 흡수제(염료 또는 안료 등)를 투명한 수지와 배합한 재료를 사용하여 형성한다.
예를 들어, 자외선 흡수제로는, 약 300nm 내지 390 nm의 파장 영역에서 흡수 극대를 나타내는 공지의 흡수제를 적용할 수 있고, 그 예로는, Exiton사의 ABS 407; QCR Solutions Corp사의 UV381A, UV381B, UV382A, UV386A, VIS404A; H.W. Sands사의 ADA1225, ADA3209, ADA3216, ADA3217, ADA3218, ADA3230, ADA5205, ADA3217, ADA2055, ADA6798, ADA3102, ADA3204, ADA3210, ADA2041, ADA3201, ADA3202, ADA3215, ADA3219, ADA3225, ADA3232, ADA4160, ADA5278, ADA5762, ADA6826, ADA7226, ADA4634, ADA3213, ADA3227, ADA5922, ADA5950, ADA6752, ADA7130, ADA8212, ADA2984, ADA2999, ADA3220, ADA3228, ADA3235, ADA3240, ADA3211, ADA3221, ADA5220, ADA7158; CRYSTALYN 사의 DLS 381B, DLS 381C, DLS 382A, DLS 386A, DLS 404A, DLS 405A, DLS 405C, DLS 403A 등이 있지만, 이에 제한되는 것은 아니다.
적외선 흡수제로도 600nm 내지 800 nm의 파장 영역에서 흡수 극대를 나타내는 적절한 염료 또는 안료 등이 사용될 수 있으며, 예를 들면, 스쿠아릴륨(squarylium)계 염료, 시아닌계 화합물, 프탈로시아닌계 화합물, 나프탈로시아닌계 화합물 또는 디티올 금속 착제계 화합물 등이 사용될 수 있지만, 이에 제한되는 것은 아니다.
흡수층에 적용되는 투명 수지 역시 공지의 수지가 사용될 수 있고, 예를 들어, 환상 올레핀계 수지, 폴리아릴레이트 수지, 폴리술폰 수지, 폴리에테르 술폰 수지, 폴리파라페닐렌 수지, 폴리아릴렌에테르포스핀옥사이드 수지, 폴리이미드 수지, 폴리에테르이미드 수지, 폴리아미드이미드 수지, 아크릴 수지, 폴리카보네이트 수지, 폴리에틸렌 나프탈레이트 수지 및 다양한 유-무기 하이브리드 계열의 수지 중 1 종 이상을 사용할 수 있다.
광학 필터 원단은 상기 기술한 층 외에도 필요한 다양한 층이 목적하는 효과를 해치지 않는 범위에서 추가될 수 있다.
본 출원은 또한 광학 필터에 대한 것이다. 상기 광학 필터는, 상기 광학 필터 원단과 상기 원단의 일면 또는 양면에 형성된 유전체막을 포함할 수 있다. 상기 유전체막은 상기 광학 필터 원단의 투명 기판의 일면 또는 양면에 형성되어 있을 수 있다.
도 4는 이러한 광학 필터의 하나의 예시적인 구조이고, 도 3의 광학 필터 원단의 양면에 상기 유전체막(401, 402)이 형성된 경우를 보여준다.
상기 유전체막은, 서로 굴절률이 다른 제 1 서브층과 제 2 서브층을 적어도 포함하는 다층 구조일 수 있다. 하나의 구체예에서 상기 제 1 및 제 2 서브층은 서로 굴절률이 다르고, 제 1 서브층이 제 2 서브층 대비 높은 굴절률을 가질 수 있다. 유전체막은 상기 제 1 및 제 2 서브층이 교대로 반복하여 적층된 구조를 포함할 수 있다.
통상 유전체막은, 저굴절률의 유전체 재료와 고굴절률의 유전체 재료를 반복 적층하여 구성된 막으로서, 소위 IR 반사층 및 AR(Anti-reflection)층을 형성하기 위해 사용되며, 본 출원에서도 이러한 공지의 IR 반사층이나 AR층의 형성을 위한 유전체막이 적용될 수 있다.
일 예시에서 본 출원에서는 상기와 같은 공지의 유전체막과는 다른 층으로서, 광학 필터의 광학 특성을 보다 개선할 수 있는 유전체막이 적용될 수도 있다. 이러한 유전체막이 적용될 수 있는 것은 전술한 바와 같이 본 출원의 광학 필터가 투명 기판과 내습층을 포함하는 구조 단독으로도 필터의 특성을 나타내기 때문이다.
즉, 상기 유전체막의 각 서브층의 굴절률과 상기 투명 기판의 굴절률 및 서브층의 층수를 조절하여 종래의 유전체막과는 차이가 있는 층을 형성함으로써, 상기 언급된 광학 필터의 우수한 특성, 예를 들면, 낮은 리플값의 특성이 유전체막이 형성된 상태에서도 낮게 유지되면서도, 투명 기판으로서 적외선 흡수 유리와 같이 상대적으로 투과율 특성이 다소 떨어지는 기판이 적용되는 경우에도 우수한 투과율 특성을 확보할 수 있다.
이러한 본 출원의 유전체막은, 상기 IR 반사층 및 AR층으로서의 유전체막과는 다르며, 그에 따라 실제적인 층 구성 등도 다르다.
예를 들면, 상기 유전체막의 하기 식 2에 따른 V값이 17이하가 되도록 형성될 수 있다.
[식 2]
V = K×{[(n1/n2)2p×(n1 2/ns)-1]/[(n1/n2)2p×(n1 2/ns)+1]}2
식 2에서 n1은 제 1 서브층의 굴절률이며, n2는 제 2 서브층의 굴절률이고, ns는 투명 기판의 굴절률이며, K는 유전체막 내의 제 1 및 제 2 서브층의 합계 층수이고, p는 K=(2p+1)을 만족하는 수이다.
식 2의 V는 IR 반사층 및 AR층을 설계할 때에 상기 IR 반사층 등이 차단하고자 하는 광을 효과적으로 차단하기 위한 이론 반사율 등을 확인하기 위한 식에 기반하여 작성된 것이다. 수식을 통해 확인되는 것과 같이 제 1 및 제 2 서브층이 동일한 경우에 K 및 p의 값이 커질수록 V값이 커진다. 따라서, 기존 IR 반사층이나 AR층의 설계 시에는 목적 성능의 확보를 위해서 제 1 및 제 2 서브층의 층수(K)가 최소 20층 이상이 되도록 하고 있고, 이 경우 V값은 적어도 20 초과의 값을 나타낸다.
그렇지만, 이러한 층의 설계는 본 출원에서 목적으로 하는 낮은 리플값 등의 광학 특성을 확보하는 것에 기여하지 않는다.
즉, 본 출원의 목적의 달성을 위해서는 상기 식 2의 V값이 17 이하가 되도록 각 층의 굴절률과 층수가 조절될 필요가 있다.
이유는 명확하지 않지만, 위와 같은 설계를 만족하는 유전체막은, 투명 기판의 광학 특성(예를 들면, 굴절률)과 조합되어 전체적인 광학 필터의 투과율을 높이고, 낮은 리플값을 확보할 수 있는 광의 간섭 현상을 유도하는 것으로 보인다.
상기 식 2의 V값은 다른 예시에서 16 이하, 15 이하, 14 이하, 13 이하, 12 이하, 11 이하, 10 이하, 9 이하, 8 이하, 7 이하 또는 6 이하 정도이거나, 1 이상, 2 이상, 3 이상, 4 이상, 5 이상 또는 6 이상일 수 있다.
식 2에서 제 1 서브층의 굴절률(n1)과 제 2 서브층의 굴절률(n2)의 비율(n1/n2)은 일 예시에서 약 1.4 내지 2.0의 범위 내에 있을 수 있다. 상기 비율은 다른 예시에서 1.45 이상, 1.5 이상, 1.55 이상, 1.6 이상, 1.65 이상, 1.7 이상 또는 1.75 이상이거나, 1.95 이하, 1.9 이하, 1.85 이하 또는 1.8 이하 정도일 수 있다.
식 2에서 제 1 서브층의 굴절률(n1)은, 약 1.8 내지 3.5의 범위 내에 있을 수 있다. 상기 굴절률(n1)은 다른 예시에서 2.0 이상, 2.2 이상, 2.4 이상, 2.5 이상 또는 2.55 이상이거나, 3.3 이하, 3.1 이하, 2.9 이하 또는 2.7 이하 정도일 수 있다.
식 2에서 제 2 서브층의 굴절률(n2)은 약 1.1 내지 1.7의 범위 내에 있을 수 있다. 상기 굴절율(n2)은 다른 예시에서 1.2 이상, 1.3 이상 또는 1.4 이상이거나, 1.65 이하, 1.6 이하, 1.55 이하 또는 1.5 이하 정도일 수도 있다.
유전체막의 서브층 중에서 제 1 서브층은 상기 범위의 굴절률을 가지는 층이고, 제 2 서브층은 상기 범위의 굴절률을 가지거나, 제 1 서브층의 굴절률과 상기 범위의 굴절률 비율을 만족하는 굴절률을 가지는 층으로 정의될 수 있다.
식 2는, 교대로 반복 적층된 제 1 및 제 2 서브층을 포함하는 구조에 대해서 계산될 수 있는데, 이 때 2층 이상 존재하는 제 1 서브층의 굴절률이 서로 다르거나, 2층 이상 존재하는 제 2 서브층의 굴절률이 서로 다른 경우에 식 2의 계산 시에는 제 1 서브층들의 굴절률의 산술 평균값을 식 2의 n1으로 하고, 제 2 서브층들의 굴절률의 산술 평균값을 식 2의 n2로 할 수 있다.
식 2에서 제 1 서브층의 굴절률(n1)과 투명 기판의 굴절률(ns)의 비율(n1/ns)은 일 예시에서 약 1.4 내지 2.0의 범위 내에 있을 수 있다. 상기 비율은 다른 예시에서 1.45 이상, 1.5 이상, 1.55 이상, 1.6 이상 또는 1.65 이상이거나, 1.95 이하, 1.9 이하, 1.85 이하, 1.8 이하, 1.75 이하 또는 1.7 이하 정도일 수 있다.
투명 기판의 굴절률을 고려하여 위와 같은 범위가 만족되도록 적절한 재료가 선택될 수 있다.
식 2에서 p를 결정하는 K, 즉 제 1 서브층과 제 2 서브층의 합계 층수(제 1 서브층의 층수+제 2 서브층의 층수)는, 17이하, 16이하, 15이하, 14이하, 13이하, 12이하, 11이하, 10 이하, 9 이하, 8 이하, 7 이하 또는 6 이하 정도일 수 있으며, 다른 예시에서 2 이상, 3 이상, 4 이상, 5 이상 또는 6 이상일 수 있다. 유전체막은 상기 제 1 및 제 2 서브층의 반복 적층 구조를 포함할 수 있고, 따라서 이러한 경우에 상기 제 1 및 제 2 서브층 각각의 층수는 서로 동수이거나, 어느 한 층이 1층 또는 2층 정도 많을 수 있다.
유전체막에서 상기 제 1 및 제 2 서브층의 각각의 두께는 목적에 따라서 조절될 수 있지만, 대략 5nm 내지 200 nm의 범위 내일 수 있다. 상기 두께는 다른 예시에서 10nm 이상, 15nm 이상, 20nm 이상, 25nm 이상, 30nm 이상, 35nm 이상, 40nm 이상, 45nm 이상, 50nm 이상, 55nm 이상, 60nm 이상, 65nm 이상, 70nm 이상, 75nm 이상 또는 85nm 이상 정도이거나, 190nm 이하, 180nm 이하, 170nm 이하, 160nm 이하, 150nm 이하, 140nm 이하, 130nm 이하, 120nm 이하, 110nm 이하, 100nm 이하, 90nm 이하, 80nm 이하, 70nm 이하, 60nm 이하, 50nm 이하, 40nm 이하, 30nm 이하, 20nm 이하 또는 15nm 이하 정도일 수도 있다.
유전체막에 포함되는 제 1 서브층들의 두께와 제 2 서브층들의 두께의 평균값(산술 평균)은, 약 5nm 내지 70 nm의 범위 내일 수 있다. 상기 평균값은 다른 예시에서 10nm 이상, 15nm 이상, 20nm 이상, 25nm 이상, 30nm 이상 또는 35nm 이상이거나, 65 nm 이하, 60 nm 이하, 55 nm 이하, 50 nm 이하, 45nm 이하 또는 40nm 이하 정도일 수도 있다.
유전체막은 상기 제 1 및 제 2 서브층 외에 다른 서브층을 포함할 수도 있지만, 그러한 경우에도 전체 서브층의 두께는 15층 이하, 14층 이하, 13층 이하, 12층 이하, 11층 이하, 10층 이하, 9층 이하, 8층 이하, 7층 이하 또는 6층 이하 정도로 제어되고, 2층 이상, 3층 이상, 4층 이상, 5층 이상 또는 6층 이상 정도로 제어되는 것이 필요하다.
유전체막이 상기 제 1 및 제 2 서브층 외에 다른 서브층을 포함하는 경우에도 전체 서브층의 층수 대비 상기 제 1 및 제 2 서브층의 합계 층수의 비율은 80% 이상, 85% 이상, 90% 이상 또는 95% 이상인 것이 필요하고, 상기 비율은 100%가 상한이다.
이와 같은 유전체막은 전체 두께가 약 100nm 내지 500nm의 범위 내일 수 있다. 상기 두께는 다른 예시에서 120nm 이상, 140nm 이상, 160nm 이상, 180nm 이상 또는 200nm 이상이거나, 480nm 이하, 460nm 이하, 440nm 이하, 420nm 이하, 400nm 이하, 380nm 이하, 360nm 이하, 340nm 이하, 320nm 이하, 300nm 이하, 280nm 이하, 260nm 이하, 240nm 이하 또는 220nm 이하 정도의 범위 내일 수 있다.
상기 식 2를 만족하는, 제 1 및 제 2 서브층을 교대로 포함하는 유전체막의 한쪽 표면은 제 1 서브층으로 형성되고, 다른쪽 표면은 제 2 서브층으로 형성될 수 있다. 예를 들면, 유전체막의 투명 기판측의 표면은 제 1 서브층으로 형성되고, 반대측 표면은 제 2 서브층으로 형성될 수 있다. 다만, 이러한 적층 순서는 변경될 수 있다.
위와 같은 특성의 유전체막의 적용을 통해 목적하는 낮은 리플값을 포함하는 광학 특성을 확보할 수 있다. 이러한 유전체막은 투명 기판의 일면에만 형성될 수도 있지만, 적절하게는 양면에 모두 형성될 수 있다. 또한, 광학 필터는 상기 식 2의 V값이 17 이하인 유전체막 이외에는 다른 유전체막은 포함하지 않을 수 있다. 즉, 투명 기판의 양면에 유전체막이 형성되는 경우에 그 유전체막의 V값은 각각 17 이하인 것이 적절하다.
유전체막을 형성하는 재료, 즉 상기 각 서브층을 형성하는 재료의 종류는 특별히 제한되지 않으며, 공지의 재료가 적용될 수 있다. 통상 저굴절의 서브층의 제조에는, SiO2 또는 Na5Al3F14, Na3AlF6 또는 MgF2 등의 불화물이 적용되고, 고굴절의 서브층의 제조에는 TiO2, Ta2O5, Nb2O5, ZnS 또는 ZnSe 등이 적용될 수 있지만, 본 출원에서 적용되는 재료가 상기에 제한되는 것은 아니다.
상기와 같은 유전체막을 형성하는 방식은 특별히 제한되지 않으며, 예를 들면, 공지의 증착 방식을 적용하여 형성할 수 있다.
본 출원의 광학 필터는 우수한 내구성과 함께 탁월한 광학 특성을 나타낼 수 있다.
예를 들면, 상기 광학 필터는 T50% cut on 파장이 약 390nm 내지 430 nm의 범위 내인 투과 밴드를 나타낼 수 있다. 상기 T50% cut on 파장은, 300 nm 내지 700 nm의 파장 범위 내에서 50%의 투과율을 나타내는 파장 중 가장 짧은 파장이다. 상기 50%의 투과율을 나타내는 파장은 상기 390 nm 내지 430 nm의 범위 내에 하나 또는 두 개 이상 존재할 수 있고, 하나가 존재하는 경우에 그 파장, 두 개 이상 존재하는 경우에 그 중 가장 짧은 파장이 상기 T50% cut on 파장이 된다. 상기 T50% cut on 파장은 392nm 이상, 394nm 이상, 396nm 이상, 398nm 이상, 400nm 이상, 402nm 이상, 404nm 이상, 406nm 이상, 408nm 이상 또는 410nm 이상의 범위 내 및/또는 428nm 이하, 426nm 이하, 424nm 이하, 422nm 이하, 420nm 이하, 418 nm 이하, 416 nm 이하, 414 nm 이하, 412 nm 이하 또는 410 nm 이하의 범위 내에서 추가로 조절될 수 있다.
상기 광학 필터는 T50% cut off 파장이 약 590nm 내지 680 nm의 범위 내인 투과 밴드를 나타낼 수 있다. 상기 T50% cut off 파장은, 500 nm 내지 800 nm의 파장 범위 내에서 50%의 투과율을 나타내는 파장 중 가장 긴 파장이다. 상기 50%의 투과율을 나타내는 파장은 상기 500 nm 내지 800 nm의 범위 내에 하나 또는 두 개 이상 존재할 수 있고, 하나가 존재하는 경우에 그 파장, 두 개 이상 존재하는 경우에 가장 긴 파장이 상기 T50% cut off 파장이 된다. 상기 T50% cut off 파장은 592nm 이상, 594nm 이상, 596nm 이상, 598nm 이상, 600nm 이상, 602nm 이상, 604nm 이상, 606nm 이상, 608nm 이상, 610nm 이상, 612nm 이상, 614nm 이상, 616nm 이상, 618 nm 이상, 620 nm 이상, 622 nm 이상, 624 nm 이상 또는 626 nm 이상의 범위 내 및/또는 678 nm 이하, 676 nm 이하, 674 nm 이하, 672 nm 이하, 670 nm 이하, 668 nm 이하, 666 nm 이하, 664 nm 이하, 662 nm 이하, 660 nm 이하, 658nm 이하, 656nm 이하, 654nm 이하, 652nm 이하, 650nm 이하, 648 nm 이하, 646 nm 이하, 644 nm 이하, 642 nm 이하, 640 nm 이하, 638 nm 이하, 636 nm 이하, 634 nm 이하, 632 nm 이하 또는 630 nm 이하의 범위 내에서 추가로 조절될 수 있다.
상기 광학 필터는, 425nm 내지 560 nm의 범위 내에서 75% 이상의 평균 투과율을 나타내는 투과 밴드를 가질 수 있다. 상기 평균 투과율은 다른 예시에서 77% 이상, 79% 이상, 81% 이상, 83% 이상, 85% 이상, 87% 이상, 89% 이상, 91% 이상, 92% 이상 또는 92.5% 이상의 범위 내 및/또는 98% 이하, 96% 이하, 94% 이하, 93% 이하 또는 92.5% 이하의 범위 내에서 조절될 수 있다.
본 출원의 광학 필터는, 425nm 내지 560 nm의 범위 내에서 79% 이상의 최대 투과율을 나타내는 투과 밴드를 가질 수 있다. 상기 최대 투과율은 다른 예시에서 81% 이상, 83% 이상, 85% 이상, 87% 이상, 89% 이상, 91% 이상, 93% 이상 또는 95% 이상의 범위 내 및/또는 100% 이하, 98% 이하 또는 96% 이하의 범위 내에서 조절될 수 있다.
본 출원의 광학 필터는, 350nm 내지 390 nm의 범위 내에서 2% 이하의 평균 투과율을 나타내는 투과 밴드를 가질 수 있다. 상기 평균 투과율은 다른 예시에서 0% 이상, 0.1% 이상 또는 0.2% 이상의 범위 내 및/또는 1.8% 이하, 1.6% 이하, 1.4% 이하, 1.2% 이하, 1.0% 이하, 0.8% 이하, 0.6% 이하, 0.4% 이하, 0.35% 이하 또는 0.3% 이하의 범위 내에서 추가로 조절될 수 있다.
본 출원의 광학 필터는, 300nm 내지 390 nm의 범위 내에서 10% 이하의 최대 투과율을 나타내는 투과 밴드를 가질 수 있다. 상기 최대 투과율은 다른 예시에서 0% 이상, 0.5% 이상, 1% 이상, 1.5% 이상, 2% 이상 또는 2.5% 이상의 범위 내 및/또는 9.5% 이하, 9% 이하, 8.5% 이하, 8% 이하, 7.5% 이하, 7% 이하, 6.5% 이하, 6% 이하, 5.5% 이하, 5% 이하, 4.5% 이하, 4% 이하, 3.5% 이하 또는 3% 이하의 범위 내에서 추가로 조절될 수 있다.
본 출원의 광학 필터는, 700 nm 파장에서의 투과율이 2% 이하일 수 있다. 상기 투과율은 다른 예시에서 0% 이상, 0.2% 이상, 0.4% 이상, 0.6% 이상 또는 0.8% 이상의 범위 내 및/또는 1.8% 이하, 1.6% 이하, 1.4% 이하, 1.2% 이하 또는 1.0% 이하의 범위 내에서 추가로 조절될 수 있다.
본 출원의 광학 필터는, 700nm 내지 800 nm의 범위 내에서 2% 이하의 평균 투과율을 나타내는 투과 밴드를 가질 수 있다. 상기 평균 투과율은 다른 예시에서 0% 이상, 0.1% 이상, 0.3% 이상, 0.4% 이상 또는 0.5% 이상의 범위 내 및/또는 1.8% 이하, 1.6% 이하, 1.4% 이하, 1.2% 이하, 1.0% 이하, 0.8% 이하, 0.6% 이하 또는 0.5% 이하의 범위 내에서 추가로 조절될 수 있다.
본 출원의 광학 필터는, 700nm 내지 800 nm의 범위 내에서 2% 이하의 최대 투과율을 나타내는 투과 밴드를 가질 수 있다. 상기 최대 투과율은 다른 예시에서 0% 이상, 0.2% 이상, 0.4% 이상, 0.6% 이상 또는 0.8% 이상의 범위 내 및/또는 1.8% 이하, 1.6% 이하, 1.4% 이하, 1.2% 이하 또는 1.0% 이하의 범위 내에서 추가로 조절될 수 있다.
본 출원의 광학 필터는, 800nm 내지 1000 nm의 범위 내에서 2% 이하의 평균 투과율을 나타내는 투과 밴드를 가질 수 있다. 상기 평균 투과율은 다른 예시에서 0% 이상, 0.01% 이상, 0.03% 이상, 0.05% 이상, 0.07% 이상 또는 0.09% 이상의 범위 내 및/또는 1.8% 이하, 1.6% 이하, 1.4% 이하, 1.2% 이하, 1.0% 이하, 0.8% 이하, 0.6% 이하, 0.4% 이하, 0.2% 이하, 0.15% 이하 또는 0.1% 이하의 범위 내에서 추가로 조절될 수 있다.
본 출원의 광학 필터는, 800nm 내지 1000 nm의 범위 내에서 2% 이하의 최대 투과율을 나타내는 투과 밴드를 가질 수 있다. 상기 최대 투과율은 다른 예시에서 0% 이상, 0.2% 이상, 0.4% 이상, 0.6% 이상 또는 0.8% 이상의 범위 내 및/또는 1.8% 이하, 1.6% 이하, 1.4% 이하, 1.2% 이하, 1.0% 이하, 0.8% 이하, 0.6% 이하 또는 0.4% 이하의 범위 내에서 추가로 조절될 수 있다.
본 출원의 광학 필터는, 1000nm 내지 1050 nm의 범위 내에서 5% 이하의 평균 투과율을 나타내는 투과 밴드를 가질 수 있다. 상기 평균 투과율은 다른 예시에서 0% 이상, 0.5% 이상, 1% 이상 또는 1.5% 이상의 범위 내 및/또는 4.5% 이하, 4% 이하, 3.5% 이하, 3% 이하, 2.5% 이하, 2% 이하, 1.5% 이하, 1% 이하, 0.8% 이하, 0.6% 이하, 0.4% 이하 또는 0.3% 이하의 범위 내에서 추가로 조절될 수 있다.
본 출원의 광학 필터는, 1000nm 내지 1050 nm의 범위 내에서 5% 이하의 최대 투과율을 나타내는 투과 밴드를 가질 수 있다. 상기 최대 투과율은 다른 예시에서 0% 이상, 0.5% 이상, 1% 이상 또는 1.5% 이상의 범위 내 및/또는 4.5% 이하, 4% 이하, 3.5% 이하, 3% 이하, 2.5% 이하, 2% 이하, 1.5% 이하, 1% 이하, 0.8% 이하, 0.6% 이하, 0.4% 이하 또는 0.3% 이하의 범위 내에서 추가로 조절될 수 있다.
본 출원의 광학 필터는, 1050 nm 파장에서의 투과율이 10% 이하일 수 있다. 상기 투과율은 다른 예시에서 0% 이상, 0.5% 이상, 1% 이상 또는 1.5% 이상의 범위 내 및/또는 9% 이하, 8% 이하, 7% 이하, 6% 이하, 5% 이하, 4% 이하, 3% 이하, 2% 이하, 1.5% 이하, 1% 이하, 0.5% 이하 또는 0.1% 이하의 범위 내에서 추가로 조절될 수 있다.
본 출원의 광학 필터는 상기 기술한 광학 특성 중 어느 하나, 2개 이상의 조합을 나타낼 수 있고, 적절하게는 상기 기술한 광학 특성을 모두 만족할 수 있다.
광학 필터는 상기 기술한 층 외에도 필요한 다양한 층이 목적하는 효과를 해치지 않는 범위에서 추가될 수 있다.
상기 광학 필터도 전술한 범위의 낮은 리플값(Ripple value)을 가지고, 입사각이 변동하여도 상기 낮은 리플값이 유지될 수 있다.
즉, 상기 광학 필터의 입사각 0도에서의 리플값 및 상기 입사각 0도에서의 리플값과 입사각 40도에서의 리플값이 상기 기술한 범위 내에 있을 수 있다.
본 출원은 또한 상기 광학 필터를 포함하는 촬상 장치에 대한 것이다. 이 때 상기 촬상 장치의 구성 방식이나 상기 광학 필터의 적용 방식은 특별히 제한되지 않고, 공지의 구성과 적용 방식이 적용될 수 있다.
또한, 본 출원의 광학 필터의 용도가 상기 촬상 장치에 제한되는 것은 아니며, 기타 근적외선 커트가 필요한 다양한 용도(예를 들면, PDP 등의 디스플레이 장치 등)에 적용될 수 있다.
본 출원은, 광학 필터 원단 및 광학 필터와 그 용도를 제공한다. 본 출원에서는, 내습층을 포함하여 우수한 내구성을 나타내면서도, 광학 특성이 탁월한 광학 필터 원단 및 광학 필터를 제공한다. 본 출원에서는 자외선과 적외선과 같이 차단이 필요한 파장 대역에 대해서 차단 특성이 우수하고, 가시광 투과율이 우수하며, 가시광 영역에서 리플 현상을 방지할 수 있는 광학 필터 원단 및 광학 필터를 제공한다. 본 출원에서는 기판으로서 적외선 흡수 유리, 특히 내습성과 내열성이 떨어지는 것으로 알려진 유리를 적용하는 경우에도 상기 특성을 확보할 수 있는 광학 필터 원단 및 광학 필터를 제공한다.
도 1 및 2는 광학 필터 원단의 예시적인 적층 구조를 보여주는 도면이다.
도 3 및 4는, 광학 필터의 예시적인 적층 구조를 보여주는 도면이다.
도 5는 실시예 및 비교예에서 적용된 투명 기판의 내구성 테스트 전후의 분광 스펙트럼이다.
도 6은 실시예 1 내지 3과 비교예 1 내지 3의 광학 필터 원단의 분광 스펙트럼이다.
도 7은 실시예 4 내지 7의 광학 필터 원단의 분광 스펙트럼이다.
도 8 내지 12는 실시예 4 내지 7의 광학 필터 원단의 리플값을 확인하기 위한 분광 스펙트럼이다.
도 13은 실시예 8 및 9와 비교예 4의 광학 필터 원단의 분광 스펙트럼이다.
도 14는 실시예 10 내지 13의 광학 필터 원단의 리플값을 확인하기 위한 투과율 스펙트럼이다.
도 15 내지 18은 각각 실시예 10 내지 13에 대해서 리플값을 구하는 과정을 보여주는 도면이다.
도 19는 실시예 14의 광학 필터의 분광 스펙트럼이다.
이하 실시예를 통하여 본 출원을 구체적으로 설명하지만, 본 출원의 범위가 하기 실시예에 의해 제한되는 것은 아니다.
1. 투과율 스펙트럼의 평가
투과율 스펙트럼은, 측정 대상을 일정 크기(가로 및 세로가 각각 10 mm 및 10 mm)로 재단하여 얻은 시편에 대해서 분광 광도계(제조사: Perkinelmer사제, 제품명: Lambda750 분광광도계)를 사용하여 측정하였다. 투과율 스펙트럼은 상기 장비의 매뉴얼에 따라서 파장별 및 입사 각도별로 측정하였다. 시편을 분광 광도계의 측정 빔과 디텍터 사이의 직선상에 위치시키고, 측정 빔의 입사 각도를 0도에서 40도까지 각도를 변경하면서 투과율 스펙트럼을 확인하였다. 특별히 달리 언급하지 않는 한, 본 실시예에서 말하는 투과율 스펙트럼의 결과는 상기 입사 각도가 0도인 경우의 결과이며, 이 때 입사 각도 0도는 시편의 표면 법선 방향과 실질적으로 평행한 방향이다.
투과율 스펙트럼에서 소정 파장 영역 내에서의 평균 투과율은, 상기 파장 영역에서의 가장 단 파장에서부터 파장을 1 nm씩 증가시키면서 각 파장의 투과율을 측정한 후에 측정된 투과율의 산술 평균을 구한 결과이며, 최대 투과율은 상기 1 nm씩 파장을 증가시키면서 측정한 투과율 중 최대 투과율이다. 예를 들면, 350 nm 내지 360 nm의 파장 범위 내의 평균 투과율은, 350 nm, 351 nm, 352 nm, 353 nm, 354 nm, 355 nm, 356 nm, 357 nm, 358 nm, 359 nm 및 360 nm의 파장에서 측정한 투과율의 산술 평균이고, 350 nm 내지 360 nm의 파장 범위 내의 최대 투과율은, 350 nm, 351 nm, 352 nm, 353 nm, 354 nm, 355 nm, 356 nm, 357 nm, 358 nm, 359 nm 및 360 nm의 파장에서 측정한 투과율 중 가장 높은 투과율이다.
이하 본 명세서에서 실시예와 비교예의 특성을 정리한 표에서 TMAX는 해당 파장 영역 내에서의 최대 투과율로서, 그 단위는 %이고, TAVG는 해당 파장 영역 내에서의 평균 투과율로서, 그 단위는 %이다. 또한, 상기 표에서 T50% cut on은, 350 nm 내지 425 nm의 파장 영역 내에서 50%의 투과율을 보이는 가장 짧은 파장(단위: nm)이고, T50% cut off는, 560 nm 내지 700 nm의 파장 영역 내에서 50%의 투과율을 나타내는 가장 긴 파장(단위: nm)이다.
2. 리플값의 평가
리플값은, 450 nm 내지 560 nm의 파장 영역에서의 평균 투과율(Tave.i, i=1~n)과 실제 투과율(Ti, i=1~n)의 차이(=Tdiff.i=Ti-Tave.i)(i=1~n)를 모두 구한 후에 구해진 차이의 최대값(Max(Tdiff.i))과 최소값(Min(Tdiff.i))을 차감하여 구하였다. 상기에서 1에서 n까지의 범위로 정해지는 첨자 i는 파장을 나타내는 서수이다. 예를 들어, 450nm 내지 560nm의 범위에서 리플값을 확인할 때에 450nm가 i가 1인 경우로 지정되고, 파장이 1nm씩 증가하면 i도 1씩 증가한다. 즉 451nm는 i가 2인 경우로 지정되고, 560nm는 i가 111인 경우로 지정된다.
상기 리플값은 하기 식 A에 따라 정해지는 R값이다.
[식 A]
R = Max(Tdiff.i) - Min(Tdiff.i)
식 A에서 R은 상기 리플값이고, Max(Tdiff.i)는 상기 평균 투과율과 실제 투과율의 차이 중 최대값이며, Min(Tdiff.i)는 상기 평균 투과율과 실제 투과율의 차이 중 최소값이다.
상기 리플값은, 3차 스플라인 방식의 회귀 방정식으로 계산하였다.
3. 굴절률의 평가
적외선 흡수 유리 및 유전체 서브층의 굴절률은 위즈옵틱스사의 엘립소미터(M-2000® Ellipsometer) 기기를 적용하여 520 nm 파장에 대해서 측정하였다.
4. 부착력 평가
내습층의 부착력을 ASTM D3359 규격에 따른 Cross Hatch Cutter 방식의 박리 시험(Peel Test)으로 평가하였다. 상기 박리 시험은, 상기 내습층에 1 mm의 간격을 직선 칼집을 가로 및 세로 방향으로 각각 11줄씩 내어 내습층상에 직각의 격자 무늬를 형성하고, 상기 격자 무늬의 칼집이 형성된 내습층에 접착 테이프를 부착한 후 이를 박리하였을 때에 칼집이 형성된 내습층이 상기 접착 테이프와 함께 박리되는지 여부와 박리 시에 그 비율을 측정하는 테스트이다. 상기 접착 테이프로는 3M사의 810 Scotch Magic Tape 제품을 사용하였다. 상기 접착 테이프의 박리는, 상기 내습층으로부터 상기 접착 테이프를 약 180도의 박리 각도로 약 60초 내지 120초의 시간 내에 박리하여 수행하였다.
상기 방식으로 평가한 때의 부착력 평가 기준은 하기와 같다.
<부착력 평가 기준>
5B: 박리 테스트에서 격자 무늬의 칼집이 내어진 부분에서 박리가 발생하지 않는 경우
4B: 박리 테스트에서 박리되는 면적이 격자 무늬의 칼집이 내어진 부분의 전체 면적의 5% 미만인 경우
3B: 박리 테스트에서 박리되는 면적이 격자 무늬의 칼집이 내어진 부분의 전체 면적의 5% 이상, 15% 미만인 경우
2B: 박리 테스트에서 박리되는 면적이 격자 무늬의 칼집이 내어진 부분의 전체 면적의 15% 이상, 35% 미만인 경우
1B: 박리 테스트에서 박리되는 면적이 격자 무늬의 칼집이 내어진 부분의 전체 면적의 35% 이상, 65% 미만인 경우
0B: 박리 테스트에서 박리되는 면적이 격자 무늬의 칼집이 내어진 부분의 전체 면적의 65% 이상인 경우
제조예 1. 내습층 재료(A)의 제조
내습층 재료(A)는, 10 중량% 폴리실라잔 용액과 아크릴계 실란 커플링제를 혼합하여 제조하였다. 상기 폴리실라잔 용액은 폴리실라잔 용액과 디부틸 에테르(DBE)를 1:9의 중량 비율(폴리실라잔 용액:DBE)로 혼합하여 제조하였다. 상기 아크릴계 실란 커플링제로는, 3-{디에톡시(메틸)실릴}프로필 메타크릴레이트를 사용하였다. 상기 혼합은 폴리실라잔 용액과 상기 실란 커플링제의 중량 비율(폴리실라잔 용액:실란 커플링제)이 약 10:3 정도가 되도록 하였다.
제조예 2. 내습층 재료(B)의 제조
실란 커플링제로서, 3-이소시아네이트프로필 트리메톡시 실란을 적용한 것을 제외하고는 제조예 1과 동일하게 내습층 재료(B)를 제조하였다.
제조예 3. 내습층 재료(C)의 제조
실란 커플링제로서, 3-글리시독시 프로필트리메톡시 실란을 적용한 것을 제외하고는 제조예 1과 동일하게 내습층 재료(C)를 제조하였다.
제조예 4. 내습층 재료(D)의 제조
내습층 재료(D)는, PDMS(polydimethylsiloxane)(Dow, Sylgard 184 Silicone Elastomer Base), 아미노 변성 폴리실록산(Dow, OFX-8040 Fluid) 및 경화제(Dow, Sylgard 184 Silicone Elastomer Curing Agent)를 혼합하여 제조하였다. 상기 재료는, 상기 PDMS(A)와 아미노 변성 폴리실록산(B)을 2:8의 중량 비율(A:B)로 혼합한 혼합물에 상기 경화제를 추가로 혼합하여 제조하였다. 이 때 경화제는, 상기 PDMS, 아미노 변성 폴리실록산 및 경화제의 전체 합계 중량을 기준으로 상기 경화제의 비율이 약 10 중량% 정도가 되도록 혼합하였다.
제조예 5. 내습층 재료(E)의 제조
내습층 재료(E)는, PDMS(polydimethylsiloxane)(Dow, Sylgard 184 Silicone Elastomer Base), 하이드록시 변성 폴리실록산(Dow, PMX-0930 Silanol Fluid) 및 경화제(Dow, Sylgard 184 Silicone Elastomer Curing Agent)를 혼합하여 제조하였다. 상기 재료는, 상기 PDMS(A)와 하이드록시 변성 폴리실록산(B)을 2:8의 중량 비율(A:B)로 혼합한 혼합물에 상기 경화제를 추가로 혼합하여 제조하였다. 이 때 경화제는, 상기 PDMS, 하이드록시 변성 폴리실록산 및 경화제의 전체 합계 중량을 기준으로 상기 경화제의 비율이 약 10 중량% 정도가 되도록 혼합하였다.
제조예 6. 흡수층 재료의 제조
흡수층 재료는, 약 340 nm 내지 390nm 정도의 범위 내에서 흡수 극대를 나타내는 흡수제(1)(트리아진(triazine)계 염료), 흡수 극대 파장이 약 700 nm 내지 720 nm의 범위 내이고, 반치폭(FWHM)이 약 50nm 내지 60nm 수준인 적외선 흡수제(2)(스쿠아릴륨(squarylium)계 염료), 흡수 극대 파장이 약 730nm 내지 750 nm 정도의 범위 내이고, 반치폭(FWHM)이 약 60nm 내지 70nm 수준인 적외선 흡수제(3)(스쿠아릴륨(squarylium)계 염료) 및 흡수 극대 파장이 약 760nm 내지 780 nm 정도의 범위 내이고, 반치폭(FWHM)이 약 90nm 내지 100nm 수준인 적외선 흡수제(4)(스쿠아릴륨(squarylium)계 염료)를 사용하여 제조하였다. 상기 흡수제 (1) 내지 (4)와 바인더 수지를 배합하여 재료를 제조하였다. 바인더 수지로는 COP(Cycloolefin polymer)를 사용하였다.
상기 바인더 수지 100 중량부에 대해서 약 5 중량부의 흡수제(1), 약 0.1 중량부의 흡수제(2), 약 0.2 중량부의 흡수제(3) 및 약 0.4 중량부의 흡수제(4)를 톨루엔(toluene)에 배합하여 재료를 제조하였였다.
실시예 1
적외선 흡수 기판으로는, 도 5와 같은 투과율 스펙트럼을 나타내는 인산염계 흡수 유리(PTOT사제)를 사용하였다. 도 5에서 점선으로 표시된 스펙트럼은 상기 인산염계 흡수 유리의 내구성 테스트 전의 스펙트럼이고, 실선으로 표시된 것은 상기 내구성 테스트 후의 스펙트럼이다. 상기 내구성 테스트는 상기 유리를 85℃ 및 85%의 상대 습도 조건에서 120 시간 동안 유지하는 테스트이다. 상기 적외선 흡수 유리의 스펙트럼 특성(내구성 테스트 전)은 하기 표 1에 정리된 바와 같다.
상기 적외선 흡수 유리는 굴절률이 약 1.57 정도였다.
내구성 테스트 전 내구성 테스트 후
350nm~390nm TMAX 83.34 0.57
TAVG 77.30 0.22
T50% cut on 파장(nm) - -
425nm~560nm TMAX 88.63 1.57
TAVG 87.53 1.29
T50% cut off 파장(nm) 633 -
700nm 투과율(%) 11.97 0.24
700nm~800nm TMAX 11.97 0.24
TAVG 3.82 0.07
800nm~1000nm TMAX 0.72 0.18
TAVG 0.38 0.06
1000nm~1050nm TMAX 0.81 0.74
TAVG 0.53 0.25
1050nm 투과율(%) 0.54 0.65
상기 적외선 흡수 유리(내구성 테스트 전)의 일면에 제조예 1의 내습층 재료(A)를 도포하고, 130℃에서 15분 정도 열처리하여 두께가 약 0.1 μm 정도인 내습층을 형성하였다. 그 후 상기 적외선 흡수 유리(내구성 테스트 전)의 다른 면에도 동일하게 내습층 재료(A)를 사용하여 두께가 약 0.1 μm 정도인 내습층을 형성하여 원단을 제조하였다.
실시예 2.
제조예 1의 내습층 재료(A) 대신 제조예 2의 내습층 재료(B)를 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 원단을 제조하였다.
실시예 3.
제조예 1의 내습층 재료(A) 대신 제조예 3의 내습층 재료(C)를 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 원단을 제조하였다.
비교예 1.
톨루엔에 아크릴계 실란 커플링제(3-{디에톡시(메틸)실릴}프로필 메타크릴레이트)를 분산시킨 용액을 내습층 재료로 사용하였다. 실시예 1과 동일한 적외선 흡수 유리(내구성 테스트 전)의 일면에 상기 내습층 재료를 도포하고, 130℃에서 15분 정도 열처리하여 두께가 약 0.1 μm 정도인 내습층을 형성하였다. 그 후 상기 적외선 흡수 유리(내구성 테스트 전)의 다른 면에도 동일하게 두께가 약 0.1 μm 정도인 내습층을 형성하여 원단을 제조하였다.
비교예 2.
내습층 재료로서 제조예 1의 내습층 재료(A)의 제조에 적용된 폴리실라잔 용액만을 적용하였다. 실시예 1과 동일한 적외선 흡수 유리(내구성 테스트 전)의 일면에 상기 내습층 재료를 도포하고, 130℃에서 15분 정도 열처리하여 두께가 약 0.1 μm 정도인 내습층을 형성하였다. 그 후 상기 적외선 흡수 유리(내구성 테스트 전)의 다른 면에도 동일하게 두께가 약 0.1 μm 정도인 내습층을 형성하여 원단을 제조하였다.
비교예 3.
내습층을 형성하지 않은 적외선 흡수 유리를 비교예 3의 원단으로 하였다.
실시예 및 비교예의 원단에 대해서 내구성 테스트를 수행하였다. 상기 내구성 테스트는, 상기 각 원단을 85℃ 및 85%의 상대 습도에서 120 시간 동안 유지하는 테스트이다.
표 2는 각 원단에 대해서 수행된 상기 내구성 테스트 후의 투과율 특성이고, 표 2의 결과는 도 6에도 도시되어 있다.
실시예 비교예
1 2 3 1 2 3
350nm~390nm TMAX 85.3 83.7 82.7 16.7 48.6 0.57
TAVG 80.6 79.1 78.2 13.0 45.3 0.22
T50% cut on 파장(nm) - - - - - -
425nm~560nm TMAX 88.7 87.5 85.8 20.8 52.7 1.57
TAVG 87.9 86.7 85.1 20.3 51.9 1.29
T50% cut off 파장(nm) 632 632 631 - - -
700nm 투과율(%) 11.5 11.7 11.9 2.6 7.4 0.24
700nm~800nm TMAX 11.5 11.7 11.9 2.6 7.4 0.24
TAVG 3.6 3.7 4.2 0.7 2.4 0.07
800nm~1000nm TMAX 0.6 0.6 1.1 0.3 0.4 0.18
TAVG 0.3 0.3 0.7 0.1 0.2 0.06
1000nm~1050nm TMAX 0.9 1.0 1.2 0.6 0.6 0.74
TAVG 0.7 0.7 1.0 0.3 0.5 0.25
1050nm 투과율(%) 0.9 1.0 1.2 0.3 0.6 0.65
상기 실시예 1 내지 3 및 비교예 1 내지 3의 내습층에 대한 부착력 평가 결과를 하기 표 3에 정리하여 기재하였다.
실시예 비교예
1 2 3 1 2 3
부착력 5B 5B 5B 4B 5B -
실시예 4.
적외선 흡수 유리의 양면의 내습층의 두께를 0.05 μm 정도로 조절한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 원단을 제조하였다.
이어서 상기 적외선 흡수 유리의 양면에 형성된 내습층 중 어느 한 내습층에 제조예 6의 흡수층 재료를 도포하고, 135℃에서 2시간 동안 열처리하여 흡수층이 형성된 원단을 제조하였다. 이 때 상기 흡수층의 두께는 약 3 μm 정도로 형성하였다.
실시예 5.
내습층의 두께를 약 0.1 μm 정도로 변경한 것을 제외하고는 실시예 4와 동일하게 흡수층이 형성된 원단을 제조하였다.
실시예 6.
내습층의 두께를 약 5 μm 정도로 변경한 것을 제외하고는 실시예 4와 동일하게 흡수층이 형성된 원단을 제조하였다.
실시예 7.
내습층의 두께를 약 10 μm 정도로 변경한 것을 제외하고는 실시예 4와 동일하게 흡수층이 형성된 원단을 제조하였다.
하기 표 4 내지 7은 각각 실시예 4 내지 7의 원단의 내구성 테스트 전후의 투과율 스펙트럼을 정리한 결과이다. 상기 내구성 테스트는 상기 원단을 85℃ 및 85%의 상대 습도 조건에서 120 시간 동안 유지하는 테스트이다. 도 7은 상기 실시예 4 내지 7의 광학 필터 원단의 분광 스펙트럼이다(내구성 테스트 전).
실시예 4
내구성 테스트 전 내구성 테스트 후
350nm~390nm TMAX 2.2 1.57
TAVG 0.38 0.37
T50% cut on 파장(nm) 410 412
425nm~560nm TMAX 88.1 83.42
TAVG 85.5 81.02
T50% cut off 파장(nm) 621 617
700nm 투과율(%) 0.79 0.71
700nm~800nm TMAX 0.85 0.88
TAVG 0.57 0.6
800nm~1000nm TMAX 0.57 0.68
TAVG 0.37 0.37
1000nm~1050nm TMAX 1.6 0.71
TAVG 0.5 0.47
1050nm 투과율(%) 1.6 0.45
실시예5
내구성 테스트 전 내구성 테스트 후
350nm~390nm TMAX 4 6.74
TAVG 0.7 1.12
T50% cut on 파장(nm) 410 410
425nm~560nm TMAX 86.71 87.27
TAVG 83.81 84.07
T50% cut off 파장(nm) 622 622
700nm 투과율(%) 0.95 0.95
700nm~800nm TMAX 0.95 0.95
TAVG 0.64 0.64
800nm~1000nm TMAX 0.74 0.64
TAVG 0.4 0.40
1000nm~1050nm TMAX 0.96 0.92
TAVG 0.54 0.51
1050nm 투과율(%) 0.53 0.64
실시예6
내구성 테스트 전 내구성 테스트 후
350nm~390nm TMAX 3.23 3.22
TAVG 0.46 0.42
T50% cut on 파장(nm) 410 411
425nm~560nm TMAX 90.84 89.20
TAVG 87.05 85.35
T50% cut off 파장(nm) 622 620
700nm 투과율(%) 0.73 0.8
700nm~800nm TMAX 0.87 0.98
TAVG 0.60 0.63
800nm~1000nm TMAX 0.64 0.64
TAVG 0.36 0.39
1000nm~1050nm TMAX 1.26 1.29
TAVG 0.52 0.52
1050nm 투과율(%) 1.26 1.29
실시예7
내구성 테스트 전 내구성 테스트 후
350nm~390nm TMAX 3.68 3.48
TAVG 0.58 0.48
T50% cut on 파장(nm) 411 411
425nm~560nm TMAX 86.44 86.99
TAVG 81.70 82.1
T50% cut off 파장(nm) 618 617
700nm 투과율(%) 0.76 0.83
700nm~800nm TMAX 0.86 0.90
TAVG 0.59 0.62
800nm~1000nm TMAX 0.59 0.66
TAVG 0.39 0.37
1000nm~1050nm TMAX 0.94 1.62
TAVG 0.34 0.45
1050nm 투과율(%) 0.08 1.62
실시예 4 내지 7의 원단의 내습층의 기판에 대한 부착력을 상기 표 3의 부착력 평가와 동일한 방식으로 평가하고, 그 결과를 하기 표 8에 정리하여 기재하였다.
실시예4 실시예5 실시예6 실시예7
부착력 4B 5B 4B 3B
도 8은, 실시예 4 내지 7의 광학 필터 원단의 리플값을 확인하기 위해서 450 nm 내지 560 nm 범위 내의 파장에서의 투과율 스펙트럼을 확대한 도면(입사각 0도)고, 도 9 내지 12는 각각 실시예 4 내지 7에 대해서 리플값을 구하는 과정을 보여주는 도면이다. 하기 표 9는 실시예 4 내지 7의 광학 필터의 450 nm 내지 560 nm 파장 영역에서의 리플값을 정리한 것이다.
실시예 4 실시예 5 실시예 6 실시예7
리플값(%) 1.3 2.4 3.1 5.6
도면 및 상기 표로부터 확인되는 바와 같이 리플값은 실시예 4에서 실시예 7로 갈수록 커지며, 따라서 리플값의 측면에서는 실시예 4가 가장 좋은 결과를 보여준다. 그렇지만, 실시예 4는 내습층의 부착력 측면이나 코팅성 측면에서는 실시예 5에 비해서 다소 떨어지는 결과를 보였으며, 실시예 6 및 7 역시 내습층의 부착력은 실시예 5에 비해서 떨어졌다. 또한, 실시예 7은 가시광 투과율 역시 다른 실시예들에 비해서 다소 떨어지는 결과를 나타내었다.
실시예 8.
제조예 1의 내습층 재료(A) 대신 제조예 4의 내습층 재료(D)를 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 원단을 제조하였다.
실시예 9.
제조예 1의 내습층 재료(A) 대신 제조예 5의 내습층 재료(E)를 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 원단을 제조하였다.
비교예 4.
내습층 재료로서 제조예 4 및 5의 내습층 재료의 제조에 적용된 PDMS(polydimethylsiloxane) 및 경화제만을 적용하였다. 실시예 1과 동일한 적외선 흡수 유리(내구성 테스트 전)의 일면에 상기 내습층 재료를 도포하고, 130℃에서 15분 정도 열처리하여 두께가 약 0.1 μm 정도인 내습층을 형성하였다. 그 후 상기 적외선 흡수 유리(내구성 테스트 전)의 다른 면에도 동일하게 두께가 약 0.1 μm 정도인 내습층을 형성하여 원단을 제조하였다.
실시예 8 및 9와 비교예 4의 원단에 대해서 내구성 테스트를 수행하였다. 상기 내구성 테스트는, 상기 각 원단을 85℃ 및 85%의 상대 습도에서 120 시간 동안 유지하는 테스트이다. 표 10은 각 원단에 대해서 수행된 상기 내구성 테스트 후의 투과율 특성이고, 표 10의 결과는 도 13에도 도시되어 있다.
실시예8 실시예9 비교예4
350nm~390nm TMAX 82.1 82.9 35.5
TAVG 79.5 76.0 32.1
T50% cut on 파장(nm) - - -
425nm~560nm TMAX 88.5 89.6 40.0
TAVG 87.1 88.3 39.1
T50% cut off 파장(nm) 633 634 -
700nm 투과율(%) 11.1 10.3 2.1
700nm~800nm TMAX 11.1 10.3 2.1
TAVG 3.3 2.9 0.5
800nm~1000nm TMAX 0.9 0.5 0.0
TAVG 0.4 0.2 0.0
1000nm~1050nm TMAX 0.6 0.9 0.1
TAVG 0.5 0.3 0.0
1050nm 투과율(%) 0.6 0.9 0.1
실시예 8 및 9와 비교예 4의 내습층에 대한 부착력 평가 결과를 하기 표 11에 정리하여 기재하였다.
실시예8 실시예9 비교예4
부착력 5B 5B 4B
실시예 10.
적외선 흡수 유리의 양면의 내습층의 두께를 0.05 μm 정도로 조절한 것을 제외하고는 실시예 8과 동일하게 원단을 제조하였다. 이어서 상기 적외선 흡수 유리의 양면에 형성된 내습층 중 어느 한 내습층에 제조예 6의 흡수층 재료를 도포하고, 135℃에서 2시간 동안 열처리하여 흡수층이 형성된 원단을 제조하였다. 이 때 상기 흡수층의 두께는 약 3 μm 정도로 형성하였다.
실시예 11.
내습층의 두께를 약 0.1 μm 정도로 변경한 것을 제외하고는 실시예 10과 동일하게 흡수층이 형성된 원단을 제조하였다.
실시예 12.
내습층의 두께를 약 5 μm 정도로 변경한 것을 제외하고는 실시예 10과 동일하게 흡수층이 형성된 원단을 제조하였다.
실시예 13.
내습층의 두께를 약 10 μm 정도로 변경한 것을 제외하고는 실시예 10과 동일하게 흡수층이 형성된 원단을 제조하였다.
하기 표 12 내지 15는 각각 실시예 10 내지 13의 원단의 내구성 테스트 전후의 투과율 스펙트럼을 정리한 결과이다. 상기 내구성 테스트는 상기 원단을 85℃ 및 85%의 상대 습도 조건에서 120 시간 동안 유지하는 테스트이다.
실시예 10
내구성 테스트 전 내구성 테스트 후
350nm~390nm TMAX 1.2 2.9
TAVG 0.3 0.4
T50% cut on 파장(nm) 411 410
425nm~560nm TMAX 89.0 87.8
TAVG 86.0 84.8
T50% cut off 파장(nm) 622 622
700nm 투과율(%) 0.7 1.1
700nm~800nm TMAX 0.7 1.1
TAVG 0.4 0.7
800nm~1000nm TMAX 0.4 0.4
TAVG 0.2 0.2
1000nm~1050nm TMAX 1.1 0.8
TAVG 0.3 0.4
1050nm 투과율(%) 0.5 0.5
실시예11
내구성 테스트 전 내구성 테스트 후
350nm~390nm TMAX 2.8 3.3
TAVG 0.4 0.5
T50% cut on 파장(nm) 411 411
425nm~560nm TMAX 87.8 88.2
TAVG 83.7 84.4
T50% cut off 파장(nm) 618 619
700nm 투과율(%) 0.7 0.8
700nm~800nm TMAX 0.8 0.8
TAVG 0.5 0.6
800nm~1000nm TMAX 0.7 0.5
TAVG 0.4 0.3
1000nm~1050nm TMAX 0.9 0.7
TAVG 0.6 0.5
1050nm 투과율(%) 0.5 0.5
실시예12
내구성 테스트 전 내구성 테스트 후
350nm~390nm TMAX 2.9 4.1
TAVG 0.3 0.9
T50% cut on 파장(nm) 411 412
425nm~560nm TMAX 88.7 88.5
TAVG 84.5 84.2
T50% cut off 파장(nm) 618 619
700nm 투과율(%) 0.7 0.8
700nm~800nm TMAX 0.8 0.8
TAVG 0.5 0.6
800nm~1000nm TMAX 0.6 0.6
TAVG 0.3 0.4
1000nm~1050nm TMAX 1.0 1.2
TAVG 0.6 0.5
1050nm 투과율(%) 1.0 1.2
실시예13
내구성 테스트 전 내구성 테스트 후
350nm~390nm TMAX 2.5 2.3
TAVG 0.5 0.5
T50% cut on 파장(nm) 411 411
425nm~560nm TMAX 87.0 85.8
TAVG 81.9 80.7
T50% cut off 파장(nm) 618 616
700nm 투과율(%) 0.7 1.1
700nm~800nm TMAX 0.8 1.3
TAVG 0.5 0.9
800nm~1000nm TMAX 0.6 0.6
TAVG 0.3 0.3
1000nm~1050nm TMAX 1.1 0.7
TAVG 0.5 0.4
1050nm 투과율(%) 1.1 0.5
실시예 10 내지 13의 원단의 내습층의 기판에 대한 부착력을 평가한 결과를 하기 표 16에 정리하여 기재하였다.
실시예10 실시예11 실시예12 실시예13
부착력 4B 5B 5B 4B
도 14는, 실시예 10 내지 13의 광학 필터 원단의 리플값을 확인하기 위해서 450 nm 내지 560 nm 범위 내의 파장에서의 투과율 스펙트럼을 확대한 도면(입사각 0도)고, 도 15 내지 18은 각각 실시예 10 내지 13에 대해서 리플값을 구하는 과정을 보여주는 도면이다. 하기 표 17은 실시예 10 내지 13의 광학 필터의 450 nm 내지 560 nm 파장 영역에서의 리플값을 정리한 것이다.
실시예10 실시예11 실시예12 실시예13
리플값(%) 1.4 3.5 3.6 6.5
도면 및 상기 표로부터 리플값은 실시예 10에서 실시예 13으로 갈수록 커지는 것을 확인할 수 있다.
실시예 14.
실시예 5의 원단에 유전체막을 형성하였다. 유전체막은 이온 빔 어시스트 증착(Ion-beam assisted deposition) 방식으로 서브층을 증착하여 형성하였다. 증착 시에 진공도 및 온도 조건은, 각각 5.0E-5 Torr 및 120℃로 하였고, IBS(Ion Beam Sputtering) 소스(source) 전압 350V 및 전류 850mA 조건으로 설정하였다. 상기 방식으로 고굴절층인 TiO2층(굴절률 약 2.61)과 저굴절층인 SiO2층(굴절률 약 1.46)을 번갈아 형성하여 유전체막을 형성하였다. 서브층인 상기 고굴절층과 저굴절층은 총 6층 형성하였으며, 구체적으로는 적외선 흡수층상에 TiO2층(두께 약 12.4nm), SiO2층(두께 약 30.3nm), TiO2층(두께 약 43.7nm), SiO2층(두께 약 13nm), TiO2층(두께 약 30.4nm) 및 SiO2층(두께 약 85.3nm)을 순차 형성하여 유전체막을 형성하였다. 이러한 유전체막은, 하기 식 A의 n1이 약 2.61(TiO2층의 굴절률)이고, n2가 약 1.46(SiO2층의 굴절률)이며, ns가 약 1.57(적외선 흡수 유리의 굴절률)이고, p가 2.5(=(6-1)/2)이며, 이에 따라 V값은 약 5.70이다.
[식 2]
V = K×{[(n1/n2)2p×(n1 2/ns)-1]/[(n1/n2)2p×(n1 2/ns)+1]}2
다음으로 적외선 흡수 유리의 적외선 흡수층이 형성되어 있지 않은 면에 동일하게 TiO2층(두께 약 12.4nm), SiO2층(두께 약 30.3nm), TiO2층(두께 약 43.7nm), SiO2층(두께 약 13nm), TiO2층(두께 약 30.4nm) 및 SiO2층(두께 약 85.3nm)을 순차 형성함으로써 양면에 유전체막이 존재하고, 최외층이 SiO2층(두께 약 85.3nm)인 광학 필터를 제조하였다.
하기 표 18은 상기 광학 필터의 투과율 스펙트럼 특성을 정리한 것이다.
실시예 14
350nm~390nm TMAX 2.7
TAVG 0.4
T50% cut on 파장(nm) 410
425nm~560nm TMAX 95.6
TAVG 92.5
T50% cut off 파장(nm) 627
700 nm 투과율(%) 1.2
700nm~800nm TMAX 1.2
TAVG 0.4
800nm~1000nm TMAX 0.3
TAVG 0.1
1000nm~1050nm TMAX 0.3
TAVG 0.2
1050nm 투과율(%) 0.3
시험예 1.
실시예 14의 광학 필터에 대해서 입사각 0도, 30도 및 40도에서 각각 투과율 스펙트럼을 평가하였으며, 그 결과는 도 19에 나타나 있다. 도 19로부터 확인되는 바와 같이 실시예 14의 광학 필터는 입사각과 무관하게 거의 동일한 스펙트럼을 나타내었다. 또한, 가시광 투과 밴드의 T10% cut on 및 T10% cut off도 입사각에 따라서 시프팅이 실질적으로 발생하지 않았다.
100: 기판
200, 201, 202: 내습층
300: 광흡수층
401, 402: 유전체막

Claims (20)

  1. 적외선 흡수 기판; 및
    상기 적외선 흡수 기판의 일면 또는 양면에 형성된 내습층을 포함하고,
    파장 범위 450 nm 내지 560 nm에서의 입사각 0도 리플값이 7% 이하이며,
    하기 식 1에 따른 △TV의 절대값이 30% 이하인 광학 필터 원단:
    [식 1]
    △TV = 100 ×(TV.f - TV.i)/TV.i
    식 1에서 TV.f는 상기 원단을 85℃의 온도 및 85%의 상대 습도에서 120 시간 동안 유지한 후의 상기 원단의 425 nm 내지 560 nm의 파장 범위에서의 평균 투과율이고, TV.i는 상기 온도 및 습도에서 유지하기 전의 상기 원단의 425 nm 내지 560 nm의 파장 범위에서의 평균 투과율이다.
  2. 제 1 항에 있어서, 800 nm 내지 1000 nm의 파장 범위에서의 평균 투과율이 6% 이하인 광학 필터 원단.
  3. 제 1 항에 있어서, T50% cut off 파장이 590 nm 내지 660 nm의 범위 내에 있는 투과 밴드를 가지는 광학 필터 원단.
  4. 제 3 항에 있어서, 투과 밴드의 425nm 내지 560 nm의 파장 범위 내에서의 평균 투과율이 75% 이상인 광학 필터 원단.
  5. 제 1 항에 있어서, 내습층은, 적외선 흡수 기판과 접하고 있고, ASTM D3359 규격에 따른 상기 내습층의 부착력은 3B 이상인 광학 필터 원단.
  6. 제 1 항에 있어서, 적외선 흡수 기판은 CuO 함유 불화인산염 유리 기판 또는 CuO 함유 인산염 유리 기판인 광학 필터 원단.
  7. 제 1 항에 있어서, 내습층은 폴리실라잔, 실란 화합물, 폴리실세스퀴옥산, 폴리실록산, 폴리실란, 폴리카르보실란, 실리콘 수지, 실리카, 불소 수지, 에폭시 수지, 우레탄 수지 및 폴리카보네이트로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상을 포함하는 광학 필터 원단.
  8. 제 1 항에 있어서, 내습층은, 두께가 0.01 μm 내지 10 μm의 범위 내에 있는 광학 필터 원단.
  9. 제 1 항에 있어서, 광흡수층을 적외선 흡수 기판의 일면 또는 양면에 추가로 포함하는 광학 필터 원단.
  10. 제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항의 광학 필터 원단; 및
    상기 광학 필터 원단의 적외선 흡수 기판의 일면 또는 양면에 형성되어 있는 유전체막을 포함하는 광학 필터.
  11. 제 10 항에 있어서, 유전체막은, 서로 굴절률이 상이하고, 교대로 적층된 제 1 서브층과 제 2 서브층을 포함하는 광학 필터.
  12. 제 11 항에 있어서, 제 1 및 제 2 서브층은 하기 식 2에 의한 V값이 17 이하가 되도록 형성되어 있는 광학 필터:
    [식 2]
    V = K×{[(n1/n2)2p×(n1 2/ns)-1]/[(n1/n2)2p×(n1 2/ns)+1]}2
    식 2에서 n1은 제 1 서브층의 굴절률이며, n2는 제 2 서브층의 굴절률이고, ns는 투명 기판의 굴절률이며, K는 유전체막 내의 제 1 및 제 2 서브층의 합계 층수이고, p는 K=(2p+1)을 만족하는 수이다.
  13. 제 12 항에 있어서, 제 1 서브층의 굴절률(n1)과 제 2 서브층의 굴절률(n2)의 비율(n1/n2)은 1.4 내지 2.0의 범위 내에 있는 광학 필터.
  14. 제 13 항에 있어서, 제 1 서브층의 굴절률(n1)은, 1.8 내지 3.5의 범위 내에 있는 광학 필터.
  15. 제 12 항에 있어서, 제 1 서브층의 굴절률(n1)과 투명 기판의 굴절률(ns)의 비율(n1/ns)은 1.4 내지 2.0의 범위 내에 있는 광학 필터.
  16. 제 12 항에 있어서, 식 2의 K는 15 이하인 광학 필터.
  17. 제 12 항에 있어서, 제 1 및 제 2 서브층의 두께는 각각 5nm 내지 200 nm의 범위 내에 있고, 유전체막에 포함되는 제 1 서브층들의 두께와 제 2 서브층들의 두께의 평균값은, 5nm 내지 70 nm의 범위 내인 광학 필터.
  18. 제 10 항에 있어서, 유전체막은 두께가 100nm 내지 500nm의 범위 내인 광학 필터.
  19. 제 10 항에 있어서, 유전체막이 적외선 흡수 기판의 양면에 형성되어 있는 광학 필터.
  20. 제 10 항의 광학 필터를 포함하는 촬상 장치.
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