KR20240084879A - 흡수제 조성물 - Google Patents

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정준호
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Abstract

본 출원은, 흡수제 조성물 및 그 용도를 제공할 수 있다. 본 출원에서는, 2종 이상의 흡수제를 포함하는 흡수제 조성물로서 다양한 용매 및 수지 성분에 대해서 우수한 상용성 내지 용해성을 나타내는 흡수제 조성물을 제공할 수 있다. 본 출원은, 상기 흡수제 조성물을 적용하여 원하는 광 특성을 확보할 수 있도록 할 수 있다. 본 출원은 또한 상기 흡수제 조성물의 용도를 제공하는 것을 목적으로 하며, 예를 들면, 상기 흡수제 조성물을 사용하여 형성한 흡수막, 광학 필터, 고체 촬상 소자 및/또는 적외선 센서를 제공할 수 있다.

Description

흡수제 조성물{Absorber composition}
본 출원은, 흡수제 조성물 및 그 용도에 대한 것이다.
흡수제, 특히 적외선 영역의 광을 흡수할 수 있는 흡수제는 다양한 용도에 적용될 수 있다.
예를 들어, CCD(Charge-Coupled Device)나 CMOS(complementary metal-oxide-semiconductor) 이미지 센서 등을 사용한 촬상 장치나 적외선 센서 등에서는, 근적외선 영역에 대해서 감도를 가지는 실리콘 포토 다이오드 등을 포함하기 때문에, 상기 흡수제가 사용될 수 있다.
이러한 흡수제를 적용하는 방식은 다양하게 존재하지만, 통상 용제에 용해된 흡수제와 수지 성분을 혼합한 코팅액을 사용하는 방식이 적용된다.
따라서, 흡수제는 상기 용제 및 수지 성분에 대하여 모두 우수한 용해성 내지 상용성을 나타내는 것이 필요하다.
흡수제의 용제 또는 수지 성분에 대한 용해성 내지 상용성이 떨어지면, 상기 흡수제가 적용된 흡수막에 대해서 원하는 분광 특성을 얻을 수 없거나, 흡수막 내에서 흡수제가 석출되는 현상 등에 의해서 광특성의 저하가 발생한다.
그렇지만, 다양한 종류의 용매 및 수지 성분에 대해서 동시에 우수한 용해성 내지 상용성을 나타내는 흡수제를 확보하는 것은 어려운 과제이다.
또한, 예를 들어, 흡수 밴드폭이 넓거나 기타 단일의 흡수제로 얻기 어려운 광특성이 필요한 경우에 2종 이상의 흡수제가 적용되어야 하는데, 상기 2종 이상의 흡수제가 모두 다양한 종류의 용매 및 수지 성분에 대해서 동시에 우수한 용해성 내지 상용성을 나타내도록 하는 것은 어려운 과제이다.
본 출원은, 흡수제 조성물 및 그 용도를 제공하는 것을 목적으로 한다. 본 출원에서는, 2종 이상의 흡수제를 포함하는 흡수제 조성물로서 다양한 용매 및 수지 성분에 대해서 우수한 상용성 내지 용해성을 나타내는 흡수제 조성물을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 출원은, 상기 흡수제 조성물을 적용하여 원하는 광 특성을 확보할 수 있도록 하는 것을 또한 목적으로 한다.
본 출원은 또한 상기 흡수제 조성물의 용도를 제공하는 것을 목적으로 하며, 예를 들면, 상기 흡수제 조성물을 사용하여 형성한 흡수막, 광학 필터, 고체 촬상 소자 및/또는 적외선 센서를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 명세서에서 언급하는 물성 중에서 측정 온도가 결과에 영향을 미치는 물성은, 특별히 달리 언급하지 않는 한, 상온에서 측정한 결과이다.
용어 상온은 가온 및 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 언급하는 물성 중에서 측정 압력이 결과에 영향을 미치는 물성은, 특별히 달리 언급하지 않는 한, 상압에서 측정한 결과이다.
용어 상압은 가압 및 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 대한 특성이다.
본 출원에서 용어 투과율, 반사율 또는 흡수율은, 특별히 달리 규정하지 않는 한, 특정 파장 또는 소정 영역의 파장 범위 내에서 확인한 실제 투과율(실측 투과율), 실제 반사율(실측 반사율) 또는 실제 흡수율(실측 흡수율)을 의미한다.
또한, 본 명세서에서 용어 투과율, 반사율 또는 흡수율은, 특별히 달리 규정하지 않는 한 입사각 0도를 기준으로 한 투과율, 반사율 또는 흡수율이다.
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 출원에서 용어 평균 반사율은, 특별히 달리 규정하지 않는 한, 소정 파장 영역 내에서의 가장 단 파장에서부터 파장을 1 nm씩 증가시키면서 각 파장의 반사율을 측정한 후에 측정된 반사율의 산술 평균을 구한 결과이다. 예를 들면, 350 nm 내지 360 nm의 파장 범위 내의 평균 반사율은, 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 반사율의 산술 평균이다.
본 명세서에서 용어 최대 반사율은, 소정 파장 영역 내에서의 가장 단 파장에서부터 파장을 1 nm씩 증가시키면서 각 파장의 반사율을 측정하였을 때의 최대 반사율이다. 예를 들면, 350 nm 내지 360 nm의 파장 범위 내의 최대 반사율은, 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 반사율 중 가장 높은 반사율이다.
본 출원에서 용어 평균 흡수율은, 특별히 달리 규정하지 않는 한, 소정 파장 영역 내에서의 가장 단 파장에서부터 파장을 1 nm씩 증가시키면서 각 파장의 흡수율을 측정한 후에 측정된 흡수율의 산술 평균을 구한 결과이다. 예를 들면, 350 nm 내지 360 nm의 파장 범위 내의 평균 흡수율은, 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 흡수율의 산술 평균이다.
본 명세서에서 용어 최대 흡수율은, 소정 파장 영역 내에서의 가장 단 파장에서부터 파장을 1 nm씩 증가시키면서 각 파장의 흡수율을 측정하였을 때의 최대 흡수율이다. 예를 들면, 350 nm 내지 360 nm의 파장 범위 내의 최대 흡수율은, 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 흡수율 중 가장 높은 흡수율이다.
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 알킬기는, 탄소수 1 내지 20, 탄소수 1 내지 16, 탄소수 1 내지 12, 탄소수 1 내지 8 또는 탄소수 1 내지 4의 알킬기를 의미한다. 상기 알킬기는 직쇄형, 분지쇄형 또는 고리형일 수 있다. 상기 알킬기는, 임의로 하나 이상의 치환기에 의해 치환되어 있을 수도 있다.
본 명세서에서 용어 알콕시기는, 탄소수 1 내지 20, 탄소수 1 내지 16, 탄소수 1 내지 12, 탄소수 1 내지 8 또는 탄소수 1 내지 4의 알콕시기를 의미한다. 상기 알콕시기는 직쇄형, 분지쇄형 또는 고리형일 수 있다. 상기 알콕시기는, 임의로 하나 이상의 치환기에 의해 치환되어 있을 수도 있다.
본 명세서에서 용어 할로알킬기는, 적어도 하나 이상의 할로겐 원소로 치환된 알킬기를 의미하며, 용어 알콕시알킬기는, 적어도 하나 이상의 알콕시기로 치환된 알킬기를 의미하고, 이 때 상기 알킬기와 알콕시기의 구체적인 종류는 각각 전술한 바와 같다. 또한, 상기에서 할로알킬기에 치환될 수 있는 할로겐 원자의 예로는, 불소(F), 염소(Cl), 브롬(Br) 및/또는 요오드(I) 등이 예시될 수 있다.
본 출원은 흡수제 조성물에 대한 것이다.
본 명세서에서 용어 흡수제 조성물은 서로 화학 구조가 상이한 2종의 흡수제를 포함하는 혼합물을 의미한다.
상기 흡수제 조성물은, 하나의 예시에서 하기 화학식 1의 화합물과 하기 화학식 2의 화합물을 포함할 수 있다.
상기에서 화학식 1 및 2의 화합물은 서로 다른 구조를 가진다.
[화학식 1]
화학식 1에서 R11, R12, R51 및 R52는 각각 독립적으로 알킬기, 할로알킬기, 알콕시기 또는 알콕시알킬기일 수 있고, R21, R22, R23, R24, R25, R26, R31, R32, R41 및 R42는 각각 독립적으로 수소, 알킬기, 알콕시기 또는 알콕시알킬기일 수 있다.
[화학식 2]
화학식 2에서 R71 및 R72는 각각 독립적으로 알킬기, 알콕시기 또는 알콕시알킬기이고, R61 내지 R64는 각각 독립적으로 수소, 알킬기, 알콕시기 또는 알콕시알킬기이며, A1, B1, A2 및 B2는, 각각 독립적으로 벤젠 구조이거나, 존재하지 않는다.
본 발명자들은, 상기 화학식 1의 골격을 가지고, 하기 조건 1 및 2 중 어느 하나를 만족하는 화합물과 상기 화학식 2의 골격을 가지며, 하기 하기 조건 3 및 4 중 어느 하나를 만족하는 화합물을 혼합하여 구성한 흡수제 조성물이 다양한 용매 및 수지 성분에 대해서 우수한 용해성 내지 상용성을 나타내고, 흡수막에 원하는 광 특성을 부여할 수 있다는 점을 확인하였다.
즉, 상기 화학식 1의 화합물은 하기 조건 1 및 2 중 적어도 하나를 만족한다.
조건 1: 화학식 1의 R11, R12, R51, R52, R21, R22, R23, R24, R25, R26, R31, R32, R41 및 R42의 탄소수의 합이 16개 이상.
조건 2: 화학식 1의 R11, R12, R51, R52, R21, R22, R23, R24, R25, R26, R31, R32, R41 및 R42의 탄소수의 합이 15개 이상이고, R11, R12, R51, R52, R21, R22, R23, R24, R25, R26, R31, R32, R41 및 R42 중 적어도 하나가 알콕시기 또는 알콕시알킬기.
한편, 상기 화학식 2의 화합물은 하기 조건 3 및 4 중 적어도 하나를 만족한다.
조건 3: 화학식 2에서 R61, R62, R63, R64, R71 및 R72의 탄소수의 합이 10개 이상.
조건 4: 화학식 2에서 R61, R62, R63, R64, R71 및 R72의 탄소수의 합이 5개 이상이고, R61, R62, R63, R64, R71 및 R72 중 적어도 하나가 알콕시기 또는 알콕시알킬기.
상기 조건 1과 관련해서 화학식 1의 R11, R12, R51, R52, R21, R22, R23, R24, R25, R26, R31, R32, R41 및 R42의 탄소수의 합은, 18 개 이상, 20개 이상, 22개 이상, 24개 이상, 26개 이상, 28개 이상 또는 30개 이상일 수 있다.
상기 조건 1과 관련해서 화학식 1의 R11, R12, R51, R52, R21, R22, R23, R24, R25, R26, R31, R32, R41 및 R42의 탄소수의 합의 상한에는 특별한 제한은 없다. 다만, 상기 탄소수의 합이 지나치게 커지면, 화합물의 합성이 쉽지 않고, 합성된 화합물의 결정성이 떨어지며, 정제가 어려워질 수 있다. 따라서, 상기 탄소수의 합은, 예를 들면, 50개 이하, 48개 이하, 46개 이하, 44개 이하, 42개 이하, 40개 이하, 38개 이하, 36개 이하, 34개 이하, 32개 이하, 30개 이하, 28개 이하, 26개 이하, 24개 이하 또는 22개 이하 정도일 수 있다.
조건 1을 만족하는 경우에도 R11, R12, R51, R52, R21, R22, R23, R24, R25, R26, R31, R32, R41 및 R42 중 적어도 하나는 알콕시기 또는 알콕시알킬기일 수 있다. 이러한 경우에 특별히 제한되는 것은 아니지만, 예를 들면, 적어도 R11, R12, R51 및 R52 중 적어도 하나가 알콕시기 또는 알콕시알킬기일 수 있다.
조건 2와 관련해서 화학식 1의 R11, R12, R51, R52, R21, R22, R23, R24, R25, R26, R31, R32, R41 및 R42의 탄소수의 합은, 14개 이상, 16개 이상, 18개 이상, 20개 이상, 22개 이상, 24개 이상, 26개 이상, 28개 이상 또는 30개 이상일 수 있다.
상기 조건 2과 관련해서 화학식 1의 R11, R12, R51, R52, R21, R22, R23, R24, R25, R26, R31, R32, R41 및 R42의 탄소수의 합의 상한에는 특별한 제한은 없다. 다만, 상기 탄소수의 합이 지나치게 커지면, 화합물의 합성이 쉽지 않고, 합성된 화합물의 결정성이 떨어지며, 정제가 어려워질 수 있다. 따라서, 상기 탄소수의 합은, 예를 들면, 50개 이하, 48개 이하, 46개 이하, 44개 이하, 42개 이하, 40개 이하, 38개 이하, 36개 이하, 34개 이하, 32개 이하, 30개 이하, 28개 이하, 26개 이하, 24개 이하, 22개 이하, 20개 이하 또는 18개 이하 정도일 수 있다.
조건 2의 경우, 특히 조건 2에서 R11, R12, R51, R52, R21, R22, R23, R24, R25, R26, R31, R32, R41 및 R42의 탄소수의 합이 20개 미만인 경우에, R11, R12, R51, R52, R21, R22, R23, R24, R25, R26, R31, R32, R41 및 R42 중 적어도 하나가 알콕시기 또는 알콕시알킬기일 수 있다. 이러한 경우에 특별히 제한되는 것은 아니지만, 예를 들면, 적어도 R11, R12, R51 및 R52 중 적어도 하나가 알콕시기 또는 알콕시알킬기일 수 있다.
조건 3과 관련해서 화학식 2에서 R61, R62, R63, R64, R71 및 R72의 탄소수의 합은 10개 이상, 12개 이상, 14개 이상 또는 16개 이상일 수 있다.
상기 조건 3과 관련해서 화학식 2의 R61, R62, R63, R64, R71 및 R72의 탄소수의 합의 상한에는 특별한 제한은 없다. 다만, 상기 탄소수의 합이 지나치게 커지면, 화합물의 합성이 쉽지 않고, 합성된 화합물의 결정성이 떨어지며, 정제가 어려워질 수 있다. 따라서, 상기 탄소수의 합은, 예를 들면, 40개 이하, 38개 이하, 36개 이하, 34개 이하, 32개 이하, 30개 이하, 28개 이하, 26개 이하, 24개 이하, 22개 이하, 20개 이하, 18개 이하, 16개 이하, 14개 이하, 12개 이하 또는 10개 이하 정도일 수 있다.
조건 3을 만족하는 경우에도 R61, R62, R63, R64, R71 및 R72 중 적어도 하나는 알콕시기 또는 알콕시알킬기일 수 있다. 이러한 경우에 특별히 제한되는 것은 아니지만, 예를 들면, 적어도 R71 및 R72 중 적어도 하나가 알콕시기 또는 알콕시알킬기일 수 있다.
조건 4와 관련해서 화학식 2에서 R61, R62, R63, R64, R71 및 R72의 탄소수의 합이 4개 이상, 6개 이상, 8개 이상, 10개 이상, 12개 이상, 14개 이상 또는 16개 이상일 수 있다.
상기 조건 4와 관련해서 화학식 2의 R61, R62, R63, R64, R71 및 R72의 탄소수의 합의 상한에는 특별한 제한은 없다. 다만, 상기 탄소수의 합이 지나치게 커지면, 화합물의 합성이 쉽지 않고, 합성된 화합물의 결정성이 떨어지며, 정제가 어려워질 수 있다. 따라서, 상기 탄소수의 합은, 예를 들면, 40개 이하, 38개 이하, 36개 이하, 34개 이하, 32개 이하, 30개 이하, 28개 이하, 26개 이하, 24개 이하, 22개 이하, 20개 이하, 18개 이하, 16개 이하, 14개 이하, 12개 이하, 10개 이하, 8개 이하, 6개 이하 또는 4개 이하 정도일 수 있다.
조건 4의 경우, 특히 조건 4에서 R61, R62, R63, R64, R71 및 R72의 탄소수의 합이 10개 미만인 경우에, R61, R62, R63, R64, R71 및 R72 중 적어도 하나가 알콕시기 또는 알콕시알킬기일 수 있다. 이러한 경우에 특별히 제한되는 것은 아니지만, 예를 들면, 적어도 R71 및 R72 중 적어도 하나가 알콕시기 또는 알콕시알킬기일 수 있다.
화학식 1에서 R11, R12, R51 및 R52는 각각 독립적으로 알킬기, 할로알킬기, 알콕시기 또는 알콕시알킬기일 수 있다. 상기에서 상기 R11, R12, R51 및 R52의 알킬기, 할로알킬기, 알콕시기 또는 알콕시알킬기에 존재하는 탄소수의 하한은, 1개, 2개, 3개, 4개, 5개, 6개, 7개 또는 8개일 수 있으며, 상한은 20개, 18개, 16개, 14개, 12개, 10개, 8개, 6개, 4개 또는 2개 정도일 수 있다. 상기 R11, R12, R51 및 R52의 알킬기, 할로알킬기, 알콕시기 또는 알콕시알킬기에 존재하는 탄소수는 상기 기술한 하한 중 임의의 어느 한 하한과 상기 기술한 상한 중 임의의 어느 한 상한의 범위 내에 있을 수도 있다.
상기에서 R11 및 R12의 탄소수의 합계(C1)의 R51 및 R52의 탄소수의 합계(C5)에 대한 비율(C1/C5)은 0.1 내지 10의 범위 내에 있을 수 있다.
상기 비율(C1/C5)은 다른 예시에서 0.1 이상, 0.3 이상, 0.5 이상, 1 이상, 1.5 이상, 2 이상, 2.5 이상 또는 3 이상 정도이거나, 9 이하, 8 이하, 7 이하, 6 이하, 5 이하, 4 이하, 3 이하, 2 이하 또는 1 이하 정도일 수도 있다.
하나의 예시에서 화학식 1에서 R11의 탄소수(C11)의 R12의 탄소수(C12)에 대한 비율(C11/C12)의 하한은, 0.1, 0.3, 0.5, 0.7, 0.9 또는 1 정도일 수 있으며, 상한은 2, 1.8, 1.6, 1.4, 1.2 또는 1 정도일 수 있다. 상기 비율(C11/C12)은, 상기 기술한 하한 중 임의의 어느 한 하한과 상기 기술한 상한 중 임의의 어느 한 상한의 범위 내에 있을 수도 있다.
하나의 예시에서 화학식 1에서 R51에 존재하는 탄소수(C51)의 R52에 존재하는 탄소수(C52)에 대한 비율(C51/C52)의 하한은, 0.1, 0.3, 0.5, 0.7, 0.9 또는 1 정도일 수 있으며, 상한은 2, 1.8, 1.6, 1.4, 1.2 또는 1 정도일 수 있다. 상기 비율(C51/C52)은, 상기 기술한 하한 중 임의의 어느 한 하한과 상기 기술한 상한 중 임의의 어느 한 상한의 범위 내에 있을 수도 있다.
화학식 1의 하나의 예시에서 R21, R22, R23, R24, R25 및 R26은, 각각 독립적으로 알킬기, 알콕시기 또는 알콕시알킬기이고, R31, R32, R41 및 R42는 수소일 수 있다. 이러한 경우에 상기 R21, R22, R23, R24, R25 및 R26의 알킬기, 알콕시기 또는 알콕시알킬기에 포함되는 탄소수는, 1개 내지 4개, 1개 내지 3개, 1개 내지 2개 또는 1개 정도일 수 있다.
상기의 경우, 화학식 1에서 R11 및 R12의 탄소수의 합계(C1)의 R21 내지 R26, R31, R32, R41 및 R42의 탄소수의 합계(C2)에 대한 비율(C1/C2)의 하한은, 1, 1.2, 1.4, 1.6, 1.8 또는 2 정도일 수 있으며, 상한은, 10, 9, 8, 7, 6, 5, 4, 3, 2 또는 1.5 정도일 수 있다. 상기 비율(C1/C2)은, 상기 기술한 하한 중 임의의 어느 한 하한과 상기 기술한 상한 중 임의의 어느 한 상한의 범위 내에 있을 수도 있다.
하나의 예시에서 화학식 1에서 R21 내지 R23에 포함되는 탄소수(CR2)의 R24 내지 R26에 포함되는 탄소수(CL2)에 대한 비율(CR2/CL2)의 하한은, 0.1, 0.3, 0.5, 0.7, 0.9 또는 1 정도일 수 있으며, 상한은 2, 1.8, 1.6, 1.4, 1.2 또는 1 정도일 수 있다. 상기 비율(CR2/CL2)은, 상기 기술한 하한 중 임의의 어느 한 하한과 상기 기술한 상한 중 임의의 어느 한 상한의 범위 내에 있을 수도 있다.
하나의 예시에서 화학식 1에서 R31에 포함되는 탄소수(CR3)의 R32에 포함되는 탄소수(CL3)에 대한 비율(CR3/CL3)의 하한은, 0.1, 0.3, 0.5, 0.7, 0.9 또는 1 정도일 수 있으며, 상한은 2, 1.8, 1.6, 1.4, 1.2 또는 1 정도일 수 있다. 상기 비율(CR3/CL3)은, 상기 기술한 하한 중 임의의 어느 한 하한과 상기 기술한 상한 중 임의의 어느 한 상한의 범위 내에 있을 수도 있다.
하나의 예시에서 화학식 1에서 R41에 포함되는 탄소수(CR4)의 R42에 포함되는 탄소수(CL4)에 대한 비율(CR4/CL4)의 하한은, 0.1, 0.3, 0.5, 0.7, 0.9 또는 1 정도일 수 있으며, 상한은 2, 1.8, 1.6, 1.4, 1.2 또는 1 정도일 수 있다. 상기 비율(CR4/CL4)은, 상기 기술한 하한 중 임의의 어느 한 하한과 상기 기술한 상한 중 임의의 어느 한 상한의 범위 내에 있을 수도 있다.
화학식 1에 존재하는 알킬기, 할로알킬기, 알콕시기 또는 알콕시알킬기는 각각 직쇄형, 분지쇄형 또는 고리형일 수 있고, 임의로 하나 이상의 치환기로 치환되어 있을 수도 있다.
화학식 2에서 R71 및 R72는 각각 독립적으로 알킬기, 알콕시기 또는 알콕시알킬기일 수 있다. 상기에서 상기 R71 및 R72의 알킬기, 알콕시기 또는 알콕시알킬기에 포함되는 탄소수의 하한은, 1개, 2개, 3개, 4개, 5개 또는 6개일 수 있으며, 상한은 20개, 18개, 16개, 14개, 12개, 10개, 8개, 6개, 4개 또는 3개 정도일 수 있다. 상기 R71 및 R72의 알킬기, 알콕시기 또는 알콕시알킬기에 존재하는 탄소수는 상기 기술한 하한 중 임의의 어느 한 하한과 상기 기술한 상한 중 임의의 어느 한 상한의 범위 내에 있을 수도 있다.
하나의 예시에서 화학식 2에서 R71의 탄소수(C71)의 R72의 탄소수(C72)에 대한 비율(C71/C72)의 하한은, 0.1, 0.3, 0.5, 0.7, 0.9 또는 1 정도일 수 있으며, 상한은 2, 1.8, 1.6, 1.4, 1.2 또는 1 정도일 수 있다. 상기 비율(C71/C72)은, 상기 기술한 하한 중 임의의 어느 한 하한과 상기 기술한 상한 중 임의의 어느 한 상한의 범위 내에 있을 수도 있다.
화학식 1의 하나의 예시에서 R61 내지 R64는, 각각 독립적으로 알킬기, 알콕시기 또는 알콕시알킬기일 수 있다. 이러한 경우에 상기 R61 내지 R64의 알킬기, 알콕시기 또는 알콕시알킬기에 포함되는 탄소수는, 1개 내지 4개, 1개 내지 3개, 1개 내지 2개 또는 1개 정도일 수 있다.
상기의 경우, 화학식 2에서 R71 및 R72의 탄소수의 합계(C7)의 R61 내지 R64의 탄소수의 합계(C6)에 대한 비율(C7/C6)의 하한은, 0.1, 0.5, 1.5, 2, 2.5 또는 3 정도일 수 있으며, 상한은, 10, 9, 8, 7, 6, 5, 4, 3, 2 또는 1.5 정도일 수 있다. 상기 비율(C7/C6)은, 상기 기술한 하한 중 임의의 어느 한 하한과 상기 기술한 상한 중 임의의 어느 한 상한의 범위 내에 있을 수도 있다.
하나의 예시에서 화학식 2에서 R61 및 R62에 포함되는 탄소수(CR6)의 R63 및 R64에 포함되는 탄소수(CL6)에 대한 비율(CR6/CL6)의 하한은, 0.1, 0.3, 0.5, 0.7, 0.9 또는 1 정도일 수 있으며, 상한은 2, 1.8, 1.6, 1.4, 1.2 또는 1 정도일 수 있다. 상기 비율(CR6/CL6)은, 상기 기술한 하한 중 임의의 어느 한 하한과 상기 기술한 상한 중 임의의 어느 한 상한의 범위 내에 있을 수도 있다.
화학식 2에 존재하는 알킬기, 알콕시기 또는 알콕시알킬기는 각각 직쇄형, 분지쇄형 또는 고리형일 수 있고, 임의로 하나 이상의 치환기로 치환되어 있을 수도 있다.
화학식 2에서 A1, A2, B1 및 B2는 각각 독립적으로 벤젠 구조이거나, 존재하지 않는다. 상기에서 벤젠 구조라는 것은 해당 부위의 점선이 실선으로 표시되는 경우이고, 존재하지 않는다는 것은 해당 부위의 점선이 존재하지 않는다는 것을 의미한다. 예를 들여, 화학식 1에서 A1 및 A2가 벤젠 구조이고, B1 및 B2가 존재하지 않는 구조는 하기 화학식 21로 표시된다.
[화학식 21]
하나의 예시에서 상기 화학식 2에서 A1 및 B1 중 어느 하나는 벤젠 구조이고, 다른 하나는 존재하지 않으며, A2 및 B2 중 어느 하나는 벤젠 구조이고, 다른 하나는 존재하지 않을 수 있다.
보다 적절한 효과를 얻기 위해서 화학식 1과 화학식 2의 관계가 조절될 수 있다.
예를 들면, 상기 화학식 1 및 2의 R11, R12, R51, R52, R21, R22, R23, R24, R25, R26, R31, R32, R41, R42, R61, R62, R63, R64, R71 및 R72에 존재하는 탄소수의 합의 상한 및/또는 하한이 추가로 조절될 수 있다. 예를 들면, 상기 탄소수의 합의 하한은, 26개, 28개, 30개, 32개, 34개, 36개, 38개, 40개, 42개, 44개 또는 46개 정도일 수 있다. 상기 탄소수의 합의 상한은, 80개, 75개, 70개, 65개, 60개, 55개, 50개, 48개, 46개, 44개, 42개, 40개, 38개, 36개, 34개 또는 32개, 30개, 28개 정도일 수도 있다. 상기 탄소수의 합은, 상기 기술한 하한 중 임의의 어느 한 하한과 상기 기술한 상한 중 임의의 어느 한 상한의 범위 내에 있을 수도 있다.
상기에서 화학식 1의 R11 및 R12의 탄소수의 합계(C1)의 화학식 2의 R71 및 R72의 탄소수의 합계(C7)에 대한 비율(C1/C7)의 상한 및/또는 하한이 추가로 조절될 수 있다. 예를 들면, 상기 탄소수의 합의 하한은, 0.1, 0.3, 0.5, 1, 1.5 또는 2 정도일 수 있다. 상기 비율(C1/C7)의 상한은, 10, 9, 8, 7, 6, 5, 4, 3, 2 또는 1 정도일 수도 있다. 상기 비율(C1/C7)은, 상기 기술한 하한 중 임의의 어느 한 하한과 상기 기술한 상한 중 임의의 어느 한 상한의 범위 내에 있을 수도 있다.
상기 화학식 1의 R11, R12, R51, R52, R21, R22, R23, R24, R25, R26, R31, R32, R41 및 R42의 탄소수의 합(CA)의 R61, R62, R63, R64, R71 및 R72의 탄소수의 합(CB)에 대한 비율(CA/CB)의 상한 및/또는 하한이 추가로 조절될 수 있다. 예를 들면, 상기 탄소수의 합의 하한은, 0.5, 0.7, 0.9, 1, 1.1, 1.5, 2 또는 2.5 정도일 수 있다. 상기 비율(CA/CB)의 상한은, 5, 4, 3 또는 2 정도일 수도 있다. 상기 비율(CA/CB)은, 상기 기술한 하한 중 임의의 어느 한 하한과 상기 기술한 상한 중 임의의 어느 한 상한의 범위 내에 있을 수도 있다.
상기 화학식 1 및 2의 화합물을 포함하는 것에 의해서 목적하는 특성을 나타내는 흡수제 조성물을 제공할 수 있다.
상기 흡수제 조성물 내에서 상기 화학식 1 및 2의 화합물간의 비율에는 특별한 제한은 없다. 즉, 상기 화합물간의 비율은, 목적하는 광 특성을 고려하여 조절될 수 있다. 하나의 예시에서 상기 화학식 2의 화합물은, 상기 화학식 1의 화합물 100 중량부 대비 1 중량부 내지 500 중량부의 비율로 흡수제 조성물에 포함될 수 있다.
상기 화학식 2의 화합물의 상기 화학식 1의 화합물 100 중량부 대비 비율은 다른 예시에서 5 중량부 이상, 10 중량부 이상, 15 중량부 이상, 20 중량부 이상, 25 중량부 이상, 30 중량부 이상, 35 중량부 이상, 40 중량부 이상, 45 중량부 이상, 50 중량부 이상, 55 중량부 이상, 60 중량부 이상, 65 중량부 이상 또는 70 중량부 이상 정도이거나, 450 중량부 이하, 400 중량부 이하, 350 중량부 이하, 300 중량부 이하, 250 중량부 이하, 200 중량부 이하, 150 중량부 이하 또는 100 중량부 이하, 정도일 수도 있다. 상기 비율은 상기 기술한 상한 중 임의의 어느 한 상한 이하이면서, 상기 기술한 하한 중 임의의 어느 한 하한 이상인 범위 내에 있을 수도 있다.
목적하는 효과를 얻기 위해서 필요한 경우에 흡수제 조성물에 포함되는 전체 흡수제에 대한 상기 화학식 1 및 2의 화합물의 비율의 상한 및/또는 하한이 조절될 수 있다. 예를 들면, 상기 흡수제 조성물에 포함되는 모든 흡수제 성분의 중량을 기준으로 한 상기 상기 화학식 1 및 2의 화합물의 합계 중량의 비율의 하한은, 50 중량%, 55 중량%, 60 중량%, 65 중량%, 70 중량%, 75 중량%, 80 중량%, 85 중량%, 90 중량% 또는 95 중량% 정도일 수 있다. 상기 중량 비율의 상한은, 100 중량%, 95 중량%, 90 중량% 또는 85 중량% 정도일 수도 있다. 상기 비율은, 상기 기술한 하한 중 임의의 어느 한 하한과 상기 기술한 상한 중 임의의 어느 한 상한의 범위 내에 있을 수도 있다.
흡수제 조성물은 상기 기술한 화학식 1 및 2의 화합물에 추가로 필요한 다른 성분을 포함할 수도 있다.
예를 들면, 상기 흡수제 조성물은, 바인더의 역할을 하는 수지 성분을 추가로 포함할 수 있다. 이러한 경우에 적용되는 수지 성분의 종류에는 특별한 제한은 없으며, 흡수막, 예를 들면, 근적외선 흡수막을 형성하는 것에 사용되는 공지의 수지 성분이 적용될 수 있다. 본 출원에서 상기 흡수제 성분은 상기 공지의 다양한 수지 성분에 대해서 적절한 상용성 내지 용해성을 나타낼 수 있다.
적용될 수 있는 수지 성분의 예로는, 고리형 올레핀(COP, Cycloolefin)계 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 또는 실리콘 수지 등이나 기타 다양한 유기 수지 또는 유-무기 하이브리드 계열의 수지 중 1 종 이상이 있지만, 이에 제한되는 것은 아니다.
수지 성분이 적용되는 경우에 그 비율에도 특별한 제한은 없다. 예를 들면, 상기 수지 성분 100 중량부에 대한 상기 화학식 1 및 2의 화합물의 합계 중량이 0.1 내지 50 중량부의 범위가 되도록 상기 수지 성분이 존재할 수 있다.
상기 수지 성분 100 중량부에 대한 상기 화학식 1 및 2의 화합물의 합계 중량은 다른 예시에서 0.5 중량부 이상, 1 중량부 이상, 1.5 중량부 이상, 2 중량부 이상, 2.5 중량부 이상, 3 중량부 이상, 3.5 중량부 이상, 4 중량부 이상, 4.5 중량부 이상, 5 중량부 이상, 5.5 중량부 이상, 6 중량부 이상, 6.5 중량부 이상 또는 7 중량부 이상 정도이거나, 45 중량부 이하, 40 중량부 이하, 35 중량부 이하, 30 중량부 이하, 25 중량부 이하, 20 중량부 이하, 15 중량부 이하 또는 10 중량부 이하, 정도일 수도 있다. 상기 비율은 상기 기술한 상한 중 임의의 어느 한 상한 이하이면서, 상기 기술한 하한 중 임의의 어느 한 하한 이상인 범위 내에 있을 수도 있다.
수지 성분이 적용되는 경우에 상기 수지 성분 100 중량부 대비 상기 화학식 1의 화합물의 중량 비율은, 0.5 내지 50 중량부의 범위 내일 수 있다. 상기 수지 성분 100 중량부에 대한 상기 화학식 1의 화합물의 중량 비율은 다른 예시에서 1 중량부 이상, 1.5 중량부 이상, 2 중량부 이상, 2.5 중량부 이상, 3 중량부 이상, 3.5 중량부 이상, 4 중량부 이상, 4.5 중량부 이상, 5 중량부 이상, 5.5 중량부 이상, 6 중량부 이상, 6.5 중량부 이상 또는 7 중량부 이상 정도이거나, 45 중량부 이하, 40 중량부 이하, 35 중량부 이하, 30 중량부 이하, 25 중량부 이하, 20 중량부 이하, 15 중량부 이하, 10 중량부 이하, 9 중량부 이하, 8 중량부 이하, 7 중량부 이하, 6 중량부 이하 또는 5 중량부 이하 정도일 수도 있다. 상기 비율은 상기 기술한 상한 중 임의의 어느 한 상한 이하이면서, 상기 기술한 하한 중 임의의 어느 한 하한 이상인 범위 내에 있을 수도 있다.
수지 성분이 적용되는 경우에 상기 수지 성분 100 중량부 대비 상기 화학식 2의 화합물의 중량 비율은, 0.5 내지 50 중량부의 범위 내일 수 있다. 상기 수지 성분 100 중량부에 대한 상기 화학식 2의 화합물의 중량 비율은 다른 예시에서 1 중량부 이상, 1.5 중량부 이상, 2 중량부 이상, 2.5 중량부 이상, 3 중량부 이상, 3.5 중량부 이상, 4 중량부 이상, 4.5 중량부 이상, 5 중량부 이상, 5.5 중량부 이상, 6 중량부 이상, 6.5 중량부 이상 또는 7 중량부 이상 정도이거나, 45 중량부 이하, 40 중량부 이하, 35 중량부 이하, 30 중량부 이하, 25 중량부 이하, 20 중량부 이하, 15 중량부 이하, 10 중량부 이하, 9 중량부 이하, 8 중량부 이하, 7 중량부 이하, 6 중량부 이하, 5 중량부 이하, 4 중량부 이하 또는 3 중량부 이하 정도일 수도 있다. 상기 비율은 상기 기술한 상한 중 임의의 어느 한 상한 이하이면서, 상기 기술한 하한 중 임의의 어느 한 하한 이상인 범위 내에 있을 수도 있다.
예를 들면, 상기 흡수제 조성물은, 상기 화학식 1 및 2의 화합물을 포함한 흡수제 성분 및/또는 상기 수지 성분이 분산되어 있는 용매를 추가로 포함할 수도 있다. 이러한 경우에 적용되는 용매의 종류에는 특별한 제한은 없으며, 흡수막, 예를 들면, 근적외선 흡수막을 형성하는 것에 사용되는 공지의 용매가 적용될 수 있다. 본 출원에서 상기 흡수제 성분은 상기 공지의 다양한 용매에 대해서 적절한 상용성 내지 용해성을 나타낼 수 있다.
적용될 수 있는 용매의 예로는, 사이클로헥사논, 톨루엔, 메틸에틸케톤, 메틸이소부틸케톤, 클로로벤젠 또는 자일렌 등이 있지만, 이에 제한되는 것은 아니다.
용매가 적용되는 경우에 그 비율에도 특별한 제한은 없으며, 상기 화학식 1 및 2의 화합물 등의 적절한 분산이 가능한 범위에서 비율이 조절될 수 있다.
흡수제 조성물은 상기 기술한 성분에 추가로 필요한 다른 성분을 포함할 수도 있다.
본 출원은 또한 상기 흡수제 조성물의 용도에 대한 것이다.
예를 들면, 본 출원은 상기 흡수제 조성물을 적용한 흡수막에 대한 것이다.
이러한 흡수막은, 적어도 수지 성분과 상기 흡수제 조성물 또는 화학식 1의 화합물과 상기 화학식 2의 화합물을 포함할 수 있다.
상기의 경우에 수지 성분의 구체적인 종류 및 상기 수지 성분과 상기 화학식 1 및 2의 화합물간의 비율 등은 상기 흡수제 조성물의 항목에서 기술한 바와 같다.
상기 흡수막은, 소정 범위의 파장 영역 내의 광을 흡수할 수 있는 막일 수 있다. 하나의 예시에서 상기 흡수막은 적외선 흡수막 또는 근적외선 흡수막일 수 있다. 이러한 흡수막은, 예를 들면, 약 600 nm 내지 900 nm의 범위 내의 파장 영역 중 적어도 일부의 파장 영역에서 흡수 특성을 나타낼 수 있다.
하나의 예시에서 상기 흡수막은 전술한 흡수제 조성물 또는 화학식 1과 2의 화합물의 적용을 통해서 상기 600 nm 내지 900 nm의 파장 영역 내에서 상대적으로 넓은 밴드폭을 가지며, 보다 장파장에 대해서 흡수 특성을 가질 수 있다.
이러한 특성으로 인해서 상기 흡수막은, 다양한 광학 필터나 적외선 센서 등의 기기에 적용되어서 입사각에 따른 시프트 현상을 방지할 수 있도록 할 수 있다. 또한, 상기 광학 필터나 적외선 센서 등에 유전체막이 적용되는 경우에, 해당 유전체막의 반사 특성을 조절하여 소위 페탈 플레어(petal flare) 등의 결함을 방지할 수 있도록 하고, 또한 상기 유전체막의 층수를 줄일 수 있도록 하여 공정적인 이점도 확보되도록 할 수 있다.
따라서, 일 예시에서 상기 흡수막은, 600 nm 내지 900 nm의 파장 범위 내에서 밴드폭이 60 nm 이상인 흡수 밴드를 나타낼 수 있다.
상기에서 흡수 밴드는, 상기 흡수막의 투과율 곡선에서 대략 70% 이하의 투과율을 나타내는 영역을 의미할 수 있다.
또한, 상기 밴드폭은, 상기 흡수막의 투과율 곡선의 600 nm 내지 900 nm의 파장 영역에서 20%의 투과율을 나타내는 가장 긴 파장과 20%의 투과율을 나타내는 가장 짧은 파장간의 차이를 의미한다.
이러한 상기 흡수막의 600 nm 내지 900 nm의 파장 범위 내에서 밴드폭은 다른 예시에서 70 nm 이상, 80 nm 이상, 90 nm 이상, 100 nm 이상 또는 120 nm 이상 정도일 수 있다. 상기 밴드폭의 상한에는 특별한 제한은 없으며, 예를 들면, 상기 밴드폭은, 600 nm 이하, 550 nm 이하, 500 nm 이하, 450 nm 이하, 400 nm 이하, 350 nm 이하, 300 nm 이하, 250 nm 이하, 200 nm 이하, 190 nm 이하, 180 nm 이하, 160 nm 이하, 150 nm 이하, 140 nm 이하 또는 130 nm 이하 정도일 수 있다. 상기 밴드폭은 상기 기술한 하한 중 임의의 어느 한 하한 이상이거나, 상기 기술한 하한 중 임의의 어느 한 하한 이상이면서, 상기 기술한 상한 중 임의의 어느 한 상한 이하의 범위 내에 있을 수 있다.
또한, 상기 흡수막은, T50% Cut on 파장이 600 nm 내지 800 nm의 범위 내에 있일 수 있다. 상기 T50% Cut on 파장의 하한은 다른 예시에서 610 nm, 620 nm 또는 630 nm 정도일 수 있고, 그 상한은 다른 예시에서 750 nm, 700 nm 또는 650 nm 정도일 수 있다. 상기 T50% Cut on 파장은, 상기 기술한 하한 중 임의의 어느 한 하한 이상이면서, 상기 기술한 상한 중 임의의 어느 한 상한 이하의 범위 내에 있을 수 있다.
상기에서 T50% Cut on 파장은, 상기 흡수막의 투과율 곡선의 600 nm 내지 900 nm의 파장 영역에서 50%의 투과율을 나타내는 가장 짧은 파장을 의미한다.
상기 흡수막은, T50% Cut off 파장이 700 nm 내지 900 nm의 범위 내에 있일 수 있다. 상기 T50% Cut off 파장은 상기 T50% Cut on 파장 대비 장파장일 수 있다. 상기 T50% Cut off 파장의 하한은 다른 예시에서 720 nm, 740 nm, 760 nm, 780 nm 또는 800 nm 정도일 수 있고, 그 상한은 다른 예시에서 880 nm, 860 nm, 840 nm, 820 nm, 810 nm 또는 800 nm 정도일 수 있다. 상기 T50% Cut off 파장은, 상기 기술한 하한 중 임의의 어느 한 하한 이상이면서, 상기 기술한 상한 중 임의의 어느 한 상한 이하의 범위 내에 있을 수 있다.
상기에서 T50% Cut off 파장은, 상기 흡수막의 투과율 곡선의 600 nm 내지 900 nm의 파장 영역에서 50%의 투과율을 나타내는 가장 긴 파장을 의미한다.
상기 흡수 특성을 통해서 상기 흡수막은, 다양한 광학 필터 내지 적외선 센서 등의 기기에 적용되어서 목적하는 특성을 효율적으로 달성할 수 있도록 한다.
본 출원에서 상기와 같은 흡수막은, 본 출원의 흡수제 조성물을 적용하는 한, 공지의 방식으로 형성할 수 있다.
예를 들면, 상기 흡수제 조성물을 적절한 방식으로 코팅하고, 필요한 경우에 경화 내지 건조 공정을 수행하여 상기 흡수막을 형성할 수 있다.
상기 흡수막의 두께에는 특별한 제한은 없으며, 상기 두께는 목적하는 특성을 고려하여 조절될 수 있다. 일 예시에서 상기 흡수막은 대략 0.1 μm 내지 20μm 정도의 두께를 가질 수 있다.
본 출원은 또한 광학 필터에 대한 것이다. 상기 광학 필터는, 기재층과 상기 기재층의 일면 또는 양면에 형성된 상기 흡수막을 포함할 수 있다.
도 1은 상기 광학 필터의 하나의 예시로서, 기재층(100)의 일면에 상기 흡수막(200)이 형성된 경우를 보여주는 도면이다.
이러한 본 출원의 광학 필터는, 전술한 흡수막을 포함하는 것에 의해서 우수한 성능을 나타낼 수 있으며, 예를 들면, 상기 광학 필터는, 불필요한 적외선 광을 효율적이고 정확하게 차단하면서, 높은 투과율의 가시광 투과 밴드를 구현할 수 있다.
상기 광학 필터에 적용되는 투명 기판의 종류에는 특별한 제한은 없으며, 공지의 광학 필터용 투명 기판을 사용할 수 있다.
하나의 예시에서 상기 기재층은, 소위 적외선 흡수 기판일 수 있다. 적외선 흡수 기판은, 적외선 영역 중 적어도 일부 영역에서 흡수 특성을 나타내는 기판이다. 구리를 포함시켜서 상기 특성을 나타내는 소위 블루 글래스(Blue Glass)는 상기 적외선 흡수 기판의 대표적인 예이다. 이러한 적외선 흡수 기판은, 적외선 영역의 광을 차단하는 광학 필터를 구성함에 있어서 유용하지만, 상기 흡수 특성으로 인해서 가시광 영역에서 높은 투과율을 확보하는 측면에서는 불리하며, 또한 내구성 측면에서도 불리하다. 본 출원에서는 적외선 흡수 기판을 선택하고, 이를 특정의 상기 흡수막과 조합시키는 것에 의해서 원하는 광은 효율적으로 차단하면서, 가시광 영역에서 높은 투과율 특성을 나타내고, 내구성이 우수한 광학 필터를 제공할 수 있다.
상기 적외선 흡수 기판으로는, 425nm 내지 560 nm의 범위 내에서 75% 이상의 평균 투과율을 나타내는 기판을 사용할 수 있다. 상기 평균 투과율은 다른 예시에서 77% 이상, 79% 이상, 81% 이상, 83% 이상, 85% 이상, 87% 이상 또는 89% 이상의 범위 내 및/또는 98% 이하, 96% 이하, 94% 이하, 92% 이하 또는 90% 이하의 범위 내일 수도 있다.
상기 적외선 흡수 기판으로는, 425nm 내지 560 nm의 범위 내에서 80% 이상의 최대 투과율을 나타내는 기판을 사용할 수 있다. 상기 최대 투과율은 다른 예시에서 82% 이상, 84% 이상, 86% 이상, 88% 이상 또는 90% 이상의 범위 내 및/또는 100% 이하, 98% 이하, 96% 이하, 94% 이하, 92% 이하 또는 90% 이하의 범위 내일 수도 있다.
상기 적외선 흡수 기판으로는, 350nm 내지 390 nm의 범위 내에서 75% 이상의 평균 투과율을 나타내는 기판을 사용할 수 있다. 상기 평균 투과율은 다른 예시에서 77% 이상, 79% 이상, 81% 이상 또는 83% 이상의 범위 내 및/또는 98% 이하, 96% 이하, 94% 이하, 92% 이하, 90% 이하, 88% 이하, 86% 이하 또는 84% 이하의 범위 내일 수도 있다.
상기 적외선 흡수 기판으로는, 350nm 내지 390 nm의 범위 내에서 80% 이상의 최대 투과율을 나타내는 기판을 사용할 수 있다. 상기 최대 투과율은 다른 예시에서 82% 이상, 84% 이상, 86% 이상 또는 87% 이상의 범위 내 및/또는 100% 이하, 98% 이하, 96% 이하, 94% 이하, 92% 이하, 90% 이하 또는 88% 이하의 범위 내일 수도 있다.
상기 적외선 흡수 기판으로는, 700 nm 파장에서의 투과율이 10% 내지 45%의 범위 내인 기판을 사용할 수 있다. 상기 투과율은 다른 예시에서 43% 이하, 41% 이하, 39% 이하, 37% 이하, 35% 이하, 33% 이하, 31% 이하 또는 29% 이하 정도이거나, 12% 이상, 14% 이상, 16% 이상, 18% 이상, 20% 이상, 22% 이상, 24% 이상, 26% 이상 또는 28% 이상 정도일 수도 있다.
상기 적외선 흡수 기판으로는, 700nm 내지 800 nm의 범위 내에서 5% 내지 30%의 범위 내의 평균 투과율을 나타내는 기판을 사용할 수 있다. 상기 평균 투과율은 다른 예시에서 7% 이상, 9% 이상, 11% 이상, 13% 이상, 15% 이상, 15.5% 이상, 16% 이상 또는 16.5% 이상의 범위 내 및/또는 28% 이하, 26% 이하, 24% 이하, 22% 이하, 20% 이하, 18% 이하 또는 17% 이하의 범위 내일 수 있다.
상기 적외선 흡수 기판으로는, 700nm 내지 800 nm의 범위 내에서 10% 내지 45%의 범위 내의 최대 투과율을 나타내는 기판을 사용할 수 있다. 상기 최대 투과율은 다른 예시에서 12% 이상, 14% 이상, 16% 이상, 18% 이상, 20% 이상, 22% 이상, 24% 이상, 26% 이상 또는 28% 이상의 범위 내 및/또는 43% 이하, 41% 이하, 39% 이하, 37% 이하, 35% 이하, 33% 이하, 31% 이하 또는 29% 이하의 범위 내일 수도 있다.
상기 적외선 흡수 기판으로는, 800nm 내지 1000 nm의 범위 내에서 3% 내지 20%의 범위의 평균 투과율을 나타내는 기판을 사용할 수 있다. 상기 평균 투과율은 다른 예시에서 5% 이상, 7% 이상, 9% 이상 또는 11% 이상의 범위 내 및/또는 18% 이하, 16% 이하, 14% 이하 또는 12% 이하의 범위 내에서 추가로 조절될 수 있다.
상기 적외선 흡수 기판으로는 800nm 내지 1000 nm의 범위 내에서 5% 내지 30%의 범위의 최대 투과율을 나타내는 기판을 사용할 수 있다. 상기 최대 투과율은 다른 예시에서 7% 이상, 9% 이상, 11% 이상, 13% 이상 또는 15% 이상의 범위 내 및/또는 28% 이하, 26% 이하, 24% 이하, 22% 이하, 20% 이하, 18% 이하 또는 16% 이하의 범위 내일 수도 있다.
상기 적외선 흡수 기판으로는 1000nm 내지 1200 nm의 범위 내에서 10% 내지 50%의 범위의 평균 투과율을 나타내는 기판을 적용할 수 있다. 상기 평균 투과율은 다른 예시에서 12% 이상, 14% 이상, 16% 이상, 18% 이상, 20% 이상, 22% 이상, 24% 이상 또는 25% 이상의 범위 내 및/또는 48% 이하, 46% 이하, 44% 이하, 42% 이하, 40% 이하, 38% 이하, 36% 이하, 34% 이하, 32% 이하, 30% 이하, 28% 이하 또는 26% 이하의 범위 내에서 추가로 조절될 수 있다.
상기 적외선 흡수 기판으로는 1000nm 내지 1200 nm의 범위 내에서 10% 내지 70%의 범위의 최대 투과율을 나타내는 투과 밴드를 가질 수 있다. 상기 최대 투과율은 다른 예시에서 12% 이상, 14% 이상, 16% 이상, 18% 이상, 20% 이상, 22% 이상, 24% 이상, 26% 이상, 28% 이상, 30% 이상, 32% 이상, 34% 이상 또는 또는 36% 이상의 범위 내 및/또는 68% 이하, 66% 이하, 64% 이하, 62% 이하, 60% 이하, 58% 이하, 56% 이하, 54% 이하, 52% 이하, 50% 이하, 48% 이하, 46% 이하, 44% 이하, 42% 이하, 40% 이하, 38% 이하 또는 37% 이하의 범위 내일 수도 있다.
상기 특성의 적외선 흡수 기판은 본 출원의 흡수막과 조합되어 목적하는 광학 필터를 형성할 수 있다.
이러한 기판으로는 소위 적외선 흡수 유리로 알려져 있는 기판을 사용할 수 있다. 이러한 유리는, 불화 인산염계 유리나 인산염계 유리 등에 CuO 등을 첨가하여 제조한 흡수형 유리이다. 따라서, 일 예시에서 본 출원에서는, 상기 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 K 인산염 유리도 포함된다. 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.
이러한 적외선 흡수 기판은, 구리를 포함한다. 본 출원에서는, 상기 구리의 함량이 1 중량% 내지 7 중량%의 범위 내인 기판을 사용할 수 있다. 상기 구리 함량은 다른 예시에서 1.5 중량% 이상, 2 중량% 이상, 2.5 중량% 이상, 2.6 중량% 이상, 2.7 중량% 이상 또는 2.8 중량% 이상 정도이거나, 6.5 중량% 이하, 6 중량% 이하, 5.5 중량% 이하, 5 중량% 이하, 4.5 중량% 이하, 4 중량% 이하, 3.5 중량% 이하, 3 중량% 이하 또는 2.9 중량% 이하 정도일 수도 있다. 이러한 구리 함량을 가지는 기판은, 전술한 광학 특성을 나타내기 쉽고, 상기 흡수막과 조합되어 원하는 특성의 광학 필터를 형성할 수 있다.
상기 구리 함량은, X선 형광 분석 장비(WD XRF, Wavelength Dispersive X-Ray Fluorescence Spectrometry)를 이용하여 확인할 수 있다. 상기 장비를 사용하여 시편(기재층)에 X선을 조사하면, 상기 시편의 개별 원소로부터 특징적인 2차 X선이 발생되고, 상기 장비는 상기 2차 X선을 각 원소별 파장에 따라 검출한다. 상기 2차 X선의 세기는, 원소 함량에 비례하고, 따라서 상기 원소별 파장에 따라 측정된 2차 X선의 세기를 통해 정량 분석을 수행할 수 있다.
상기 적외선 흡수 기판의 두께는 예를 들면, 약 0.03 mm 내지 5 mm의 범위 내에서 조절될 수 있지만, 이에 제한되는 것은 아니다.
본 출원의 광학 필터는, 상기 기재층과 흡수막에 추가로 필요한 공지의 다른 구성을 포함할 수도 있다.
예를 들면, 상기 광학 필터는, 유전체막을 추가로 포함할 수 있다. 상기 유전체막은, 예를 들면, 상기 기재층의 일면 또는 양면에 소위 유전체막을 추가로 포함할 수 있다.
도 2 및 3은 유전체막(300)이 추가된 광학 필터의 예시이고, 기재층(100)과 흡수막(200)을 포함하는 적층 구조의 일면 또는 양면에 상기 유전체막(300)이 형성된 경우를 보여준다.
이러한 유전체막은, 저굴절률의 유전체 재료와 고굴절률의 유전체 재료를 반복 적층하여 구성된 막이고, 소위 IR 반사층 및 AR(Anti-reflection)층을 형성하기 위해 사용되며, 본 출원에서도 이러한 공지의 IR 반사층이나 AR층의 형성을 위한 유전체막이 적용될 수 있다.
따라서, 상기 유전체막은, 각각 서로 굴절률이 다른 적어도 2종의 서브층을 포함하는 다층 구조일 수 있고, 상기 2종의 서브층이 반복하여 적층된 다층 구조를 포함할 수 있다.
상기 유전체막을 형성하는 재료, 즉 상기 각 서브층을 형성하는 재료의 종류는 특별히 제한되지 않으며, 공지의 재료가 적용될 수 있다. 통상 저굴절 서브층의 제조에는, SiO2 또는 Na5Al3F14, Na3AlF6 또는 MgF2 등의 불화물이 적용되고, 고굴절 서브층의 제조에는 비정질 실리콘, 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. 업계에서는 서브층의 증착 두께나 층수 등을 감안하여 해당 유전체막의 반사 내지 투과 특성을 제어하는 방식이 공지되어 있고, 본 출원에서는 이러한 공지의 방식에 따라서 상기 유전체막을 형성할 수 있다.
하나의 예시에서 상기 본 출원의 광학 필터에 포함되는 유전체막은, 600 nm 내지 900 nm의 파장 범위 내에서 50%의 반사율을 나타내는 가장 짧은 파장이 710 nm 이상이거나, 혹은 상기 파장이 존재하지 않을 수 있다. 또한, 상기 파장이 존재하지 않는 경우에 600 nm 내지 900 nm의 파장 범위에서 유전체막의 최대 반사율이 50% 미만이다. 존재하는 경우에 상기 50%의 반사율을 나타내는 가장 짧은 파장은, 다른 예시에서 715 nm 이상, 720 nm 이상, 725 nm 이상, 730 nm 이상, 735 nm 이상, 740 nm 이상, 745 nm 이상, 750 nm 이상 또는 754 nm 이상이거나, 900 nm 이하, 850 nm 이하, 800 nm 이하, 790 nm 이하, 780 nm 이하, 770 nm 이하 또는 760 nm 이하 정도일 수도 있다. 상기 50%의 반사율을 나타내는 가장 짧은 파장은 상기 기술한 하한 중 어느 하한의 하한과 상한의 범위 내일 수 있으며, 이 때 상한은 900 nm일 수 있다.
상기와 같이 유전체막의 반사 특성을 제어하는 것에 의해서 소위 페탈 플레어(petal flare) 현상을 방지할 수 있다. 페탈 플레어 현상은 발광체 등을 촬영할 때에 육안으로는 관찰되지 않던 붉은색 선 등이 사진에 찍히는 현상을 의미하고, 발광체를 기준으로 상기 붉은색 선이 마치 꽃잎과 같이 형상을 띠는 경우가 많아서 페탈 플레어라고 불린다. 촬상 장치에 포함되는 센서의 민감도가 증가하고, 보다 선명한 사진을 얻기 위해서 광학 필터 등의 투과율을 높이는 것에 따라 상기 페탈 플레어의 발생 빈도가 증가하고 있다.
페탈 플레어 현상의 원인 중 하나는 광학 필터가 장착된 촬상 장치 내에서 근적외광의 반사가 반복되는 것이 고려될 수 있다. 통상 광학 필터에 형성되는 유전체막 중 특히 소위 IR막은 근적외선 영역의 광을 반사에 의해 차단하기 위해 형성되는 것이기 때문에, 해당 유전체막이 50%의 반사율을 나타내는 가장 짧은 파장은 가시광 근처에 형성되고, 이는 통상 710nm 미만이다. 그렇지만, 이러한 유전체막에 의해서 촬상 장치 내에서 근적외광의 반사가 가속화되고, 그에 따라서 상기 페탈 플레어 현상이 발생한다. 그렇다고, 상기 유전체막이 50%의 반사율을 나타내는 가장 짧은 파장을 710 nm 이상으로 조절하게 되면, 광학 필터의 적외광 차단 효율이 떨어진다.
그렇지만, 본 출원에서는 상기 흡수막의 적용을 통해서 상기 유전체막이 50%의 반사율을 나타내는 가장 짧은 파장을 710 nm 이상으로 조절하는 경우에도 적외광을 효과적으로 차단할 수 있고, 또한 상기 페탈 플레어 현상도 방지할 수 있다. 한편 유전체막의 반사 특성을 조절하는 설계 방식 자체는 공지이다.
상기 광학 필터는, 상기 흡수막과 구별되는 흡수막으로서 자외선에 대해서 흡수 특성을 보이는 흡수막(이하, 자외선 흡수막)을 추가로 포함할 수 있다. 다만, 이러한 흡수막은 필수 구성은 아니며, 예를 들면, 후술하는 자외선 흡수제를 상기 화학식 1 및 2의 화합물 등과 함께 하나의 흡수막에 도입할 수도 있다.
하나의 예시에서 상기 자외선 흡수막은 약 300nm 내지 390 nm의 파장 영역에서 흡수 극대를 나타내도록 설계될 수 있다.
상기 자외선 흡수막은 자외선 흡수제만을 포함할 수도 있으며, 필요한 경우 2종 이상의 자외선 흡수제를 포함할 수도 있다.
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.
이러한 자외선 흡수막을 구성하는 재료 및 구성 방식은 특별히 제한되지 않으며, 공지의 재료 및 구성 방식을 적용할 수 있다.
통상 자외선 흡수막은, 목적하는 흡수 극대를 나타낼 수 있도록 하는 자외선 흡수제를 투명한 수지와 배합한 재료를 사용하여 형성한다. 이 때 상기 투명 수지로는 상기 흡수제 조성물에 적용되는 수지 성분이 적용될 수 있다.
광학 필터는 상기 기술한 층 외에도 필요한 다양한층이 목적하는 효과를 해치지 않는 범위에서 추가될 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 또한 상기 흡수막을 포함하는 적외선 센서에 대한 것이다. 상기 적외선 센서의 구성은 상기 본 출원의 흡수막이 포함되는 한 특별히 제한되지 않으며, 예를 들면, 공지의 모션 센서, 근접 센서 또는 제스처 센서에 상기 본 출원의 흡수막을 도입하여 구성할 수 있다.
또한, 본 출원의 흡수제 조성물 또는 흡수막의 용도가 상기 광학 필터, 적외선 센서 및/또는 촬상 장치에 제한되는 것은 아니며, 기타 적외선 커트가 필요한 다양한 용도(예를 들면, PDP 등의 디스플레이 장치 등)에 적용될 수 있다.
본 출원은, 흡수제 조성물 및 그 용도를 제공할 수 있다. 본 출원에서는, 2종 이상의 흡수제를 포함하는 흡수제 조성물로서 다양한 용매 및 수지 성분에 대해서 우수한 상용성 내지 용해성을 나타내는 흡수제 조성물을 제공할 수 있다.
본 출원은, 상기 흡수제 조성물을 적용하여 원하는 광 특성을 확보할 수 있도록 할 수 있다.
본 출원은 또한 상기 흡수제 조성물의 용도를 제공하는 것을 목적으로 하며, 예를 들면, 상기 흡수제 조성물을 사용하여 형성한 흡수막, 광학 필터, 고체 촬상 소자 및/또는 적외선 센서를 제공할 수 있다.
도 1 내지 3은 본 출원의 광학 필터의 예시적인 구조를 보여주는 도면이다.
도 4 내지 6은 실시예 또는 비교예에서 제조된 흡수막의 투과율을 평가한 결과를 보여주는 도면이다.
이하 실시예를 통하여 본 출원의 광학 필터를 구체적으로 설명하지만, 본 출원의 광학 필터의 범위가 하기 실시예에 의해 제한되는 것은 아니다.
1. 투과율 스펙트럼의 평가
투과율 스펙트럼은, 측정 대상(예를 들면, 흡수막)을 가로 및 세로가 각각 10 mm 및 10 mm가 되도록 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 변경하면서 투과율 스펙트럼을 확인하였다. 특별히 달리 언급하지 않는 한, 본 실시예에서 말하는 투과율 스펙트럼의 결과는 상기 입사 각도가 0도인 경우의 결과이다. 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 또는 반사율 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.
2. Mass 분석
합성된 화합물에 대한 Mass 분석은 액체 크로마토그래프/질량 분석 기기(Thermo Finnigan사제)를 사용하여 수행하였다.
합성예 1. 화합물(A1)의 제조
하기 반응식 1의 과정을 통해서 화학식 A1의 화합물을 합성하였다.
[반응식 1]
상기 반응식 1의 화합물 A 14.1 g, 스쿠아르산(Squaric acid) 2.24 g 및 테트라에틸 오르토포메이트(Tetraethyl orthoformate) 8.7 g을 n-부탄올(n-Butanol) 100mL에 용해시키고, 95℃에서 4시간 정도 반응시킨다. 반응 완료 후 상온(약 25℃)으로 식히고, 에탄올 300 mL를 넣고, 6시간 이상 교반한 후, 침전된 고체들을 에탄올을 통과시키며 감압 필터하여 목적물(상기 화학식 A1의 화합물)(7.4 g, 51%)을 얻을 수 있었다.
상기 합성된 목적 화합물(화학식 A1의 화합물)에 대한 Mass 분석 결과는 하기와 같다.
<Mass 분석 결과>
LC-MS m/z 739.7 [M+H]+
합성예 2. 화합물(A2)의 제조
하기 반응식 2의 과정을 통해서 화학식 A2의 화합물을 합성하였다.
[반응식 2]
상기 반응식 2의 화합물 B 14.1 g, 스쿠아르산(Squaric acid) 2.24 g 및 테트라에틸 오르토포메이트(Tetraethyl orthoformate) 8.7 g을 n-부탄올(n-Butanol) 100mL에 용해시키고, 95℃에서 4시간 정도 반응시켰다. 반응 완료 후 상온(약 25℃)으로 식히고, 에탄올 300 mL를 넣고, 6시간 이상 교반한 후, 침전된 고체들을 에탄올을 통과시키며 감압 필터하여 목적물(상기 화학식 A2의 화합물)(6.1 g, 39%)을 얻었다. 상기 합성된 목적 화합물(화학식 A2의 화합물)에 대한 Mass 분석 결과는 하기와 같다.
<Mass 분석 결과>
LC-MS m/z 795.7 [M+H]+
합성예 3. 화합물 A3의 제조
하기 반응식 3의 과정을 통해서 화학식 A3의 화합물을 합성하였다.
[반응식 3]
반응식 3의 화합물 C 17.5 g, 스쿠아르산(Squaric acid) 2.5 g 및 테트라에틸 오르토포메이트(Tetraethyl orthoformate) 9.8 g을 n-부탄올(n-Butanol) 100mL에 용해시키고, 95℃에서 4시간 정도 반응시켰다. 반응 완료 후 상온(약 25℃)으로 식히고, 에탄올 300 mL를 넣고, 6시간 이상 교반한 후, 침전된 고체들을 에탄올을 통과시키며 감압 필터하여 목적물(상기 화학식 A3의 화합물)(6.9 g, 36%)을 얻었다
상기 합성된 목적 화합물(화학식 A3의 화합물)에 대한 Mass 분석 결과는 하기와 같다.
<Mass 분석 결과>
LC-MS m/z 876.1 [M+H]+
합성예 4. 화합물(A4)의 제조
하기 반응식 4의 과정을 통해서 화학식 A4의 화합물을 합성하였다.
[반응식 4]
상기 반응식 4의 화합물 D 14 g, 스쿠아르산(Squaric acid) 2.5 g 및 테트라에틸 오르토포메이트(Tetraethyl orthoformate) 9.3 g을 n-부탄올(n-Butanol) 100mL에 용해시키고, 95℃에서 4시간 정도 반응시켰다. 반응 완료 후 상온(약 25℃)으로 식히고, 에탄올 300 mL를 넣고, 6시간 이상 교반한 후, 침전된 고체들을 에탄올을 통과시키며 감압 필터하여 목적물(상기 화학식 A4의 화합물)(6.8 g, 45%)을 얻었다. 상기 합성된 목적 화합물(화학식 A4의 화합물)에 대한 Mass 분석 결과는 하기와 같다.
<Mass 분석 결과>
LC-MS m/z 687.5 [M+H]+
합성예 5. 화합물(A5)의 제조
하기 반응식 5의 과정을 통해서 화학식 A5의 화합물을 합성하였다.
[반응식 5]
상기 반응식 5의 화합물 E 15.3 g, 스쿠아르산(Squaric acid) 2.5 g 및 테트라에틸 오르토포메이트(Tetraethyl orthoformate) 9.8 g을 n-부탄올(n-butanol) 100mL에 용해시키고, 95℃에서 4시간 정도 반응시킨다. 반응 완료 후 상온(약 25℃)으로 식히고, 에탄올 300 mL를 넣고, 6시간 이상 교반한 후, 침전된 고체들을 에탄올을 통과시키며 감압 필터하여 목적물(상기 화학식 A5 화합물)(7.2 g, 44%)을 얻을 수 있다. 상기 합성된 목적 화합물(화학식 A5)의 화합물)에 대한 Mass 분석 결과는 하기와 같다.
<Mass 분석 결과>
LC-MS m/z 743.6 [M+H]+
합성예 6. 화합물(A6)의 제조
하기 반응식 6의 과정을 통해서 화학식 A6의 화합물을 합성하였다.
[반응식 6]
상기 반응식 6 화합물 F 10.7 g, 스쿠아르산(Squaric acid) 2.5 g 및 테트라에틸 오르토포메이트(Tetraethyl orthoformate) 9.3 g을 n-부탄올(n-butanol) 100mL에 용해시키고, 95℃에서 4시간 정도 반응시킨다. 반응 완료 후 상온(약 25℃)으로 식히고, 에탄올 300 mL를 넣고, 6시간 이상 교반한 후, 침전된 고체들을 에탄올을 통과시키며 감압 필터하여 목적물(상기 화학식 A6 화합물)(5.7 g, 48%)을 얻을 수 있다. 상기 합성된 목적 화합물(화학식 A6의 화합물)에 대한 Mass 분석 결과는 하기와 같다.
<Mass 분석 결과>.
LC-MS m/z 543.4 [M+H]+
합성예 7. 화합물(B1)의 제조
하기 반응식 7의 과정을 통해서 화학식 B1의 화합물을 합성하였다
[반응식 7]
상기 반응식 7의 화합물 G 10.1 g, 스쿠아르산(Squaric acid) 2.0g 및 테트라에틸 오르토포메이트(Tetraethyl orthoformate) 7.8g을 n-부탄올(n-butanol) 100mL에 용해하고, 95℃에서 4시간 동안 반응시킨다. 반응 후 상온(약 25℃)으로 식히고, 에탄올 300 mL를 추가하고, 6시간 이상 교반한 후, 침전된 고체들을 에탄올을 통과시키며 감압 필터링하여 목적물(화학식 B1의 화합물)(6.8 g, 58%)을 얻을 수 있다. 상기 합성된 목적 화합물(화학식 B1의 화합물)에 대한 Mass 분석 결과는 하기와 같다.
<Mass 분석 결과>
LC-MS m/z 665.8 [M+H]+
합성예 8. 화합물(B2)의 제조
하기 반응식 8의 과정을 통해서 화학식 B2의 화합물을 합성하였다
[반응식 8]
상기 반응식 8의 화합물 H 8.9 g, 스쿠아르산(Squaric acid) 2.0g 및 테트라에틸 오르토포메이트(Tetraethyl orthoformate) 7.5g을 n-부탄올(n-butanol) 100mL에 용해하고, 95℃에서 4시간 동안 반응시킨다. 반응 후 상온(약 25℃)으로 식히고, 에탄올 300 mL를 추가하고, 6시간 이상 교반한 후, 침전된 고체들을 에탄올을 통과시키며 감압 필터링하여 목적물(화학식 B2의 화합물)(5.9 g, 55%)을 얻을 수 있다 상기 합성된 목적 화합물(화학식 B2의 화합물)에 대한 Mass 분석 결과는 하기와 같다.
<Mass 분석 결과>
LC-MS m/z 641.5 [M+H]+
합성예 9. 화합물(B3)의 제조
하기 반응식 9의 과정을 통해서 화학식 B3의 화합물을 합성하였다.
[반응식 9]
상기 반응식 9의 화합물 I 8.8 g, 스쿠아르산(Squaric acid) 2.0g 및 테트라에틸 오르토포메이트(Tetraethyl orthoformate) 7.8g을 n-부탄올(n-butanol) 100mL에 용해하고, 95℃에서 4시간 동안 반응시킨다. 반응 후 상온(약 25℃)으로 식히고, 에탄올 300 mL를 추가하고, 6시간 이상 교반한 후, 침전된 고체들을 에탄올을 통과시키며 감압 필터링하여 목적물(화학식 B3의 화합물)(5.4 g, 51%)을 얻을 수 있다. 상기 합성된 목적 화합물(화학식 B3의 화합물)에 대한 Mass 분석 결과는 하기와 같다.
<Mass 분석 결과>
LC-MS m/z 609.2 [M+H]+
합성예 10. 화합물(B4)의 제조
하기 반응식 10의 과정을 통해서 화학식 B4의 화합물을 합성하였다.
[반응식 10]
상기 반응식 10의 화합물 J 10.3 g, 스쿠아르산(Squaric acid) 2.0g 및 테트라에틸 오르토포메이트(Tetraethyl orthoformate) 8.5g을 n-부탄올(n-butanol) 100mL에 용해하고, 95℃에서 4시간 동안 반응시킨다. 반응 후 상온(약 25℃)으로 식히고, 에탄올 300 mL를 추가하고, 6시간 이상 교반한 후, 침전된 고체들을 에탄올을 통과시키며 감압 필터링하여 목적물(화학식 B4의 화합물)(3.6 g, 31%)을 얻을 수 있다. 상기 합성된 목적 화합물(화학식 B4의 화합물)에 대한 Mass 분석 결과는 하기와 같다.
<Mass 분석 결과>
LC-MS m/z 665.4 [M+H]+
합성예 11. 화합물(B5)의 제조
하기 반응식 11의 과정을 통해서 화학식 B5의 화합물을 합성하였다.
[반응식 11]
상기 반응식 11의 화합물 K 9.3 g, 스쿠아르산(Squaric acid) 2.0g 및 테트라에틸 오르토포메이트(Tetraethyl orthoformate) 7.8g을 n-부탄올(n-butanol) 100mL에 용해하고, 95℃에서 4시간 동안 반응시킨다. 반응 후 상온(약 25℃)으로 식히고, 에탄올 300 mL를 추가하고, 6시간 이상 교반한 후, 침전된 고체들을 에탄올을 통과시키며 감압 필터링하여 목적물(화학식 B5의 화합물)(5.7 g, 53%)을 얻을 수 있다. 상기 합성된 목적 화합물(화학식 B5의 화합물)에 대한 Mass 분석 결과는 하기와 같다.
<Mass 분석 결과>
LC-MS m/z 636.4 [M+H]+
합성예 12. 화합물(B6)의 제조
하기 반응식 12의 과정을 통해서 화학식 B6의 화합물을 합성하였다.
[반응식 12]
상기 반응식 12의 화합물 L 8.9 g, 스쿠아르산(Squaric acid) 2.0 g 및 테트라에틸 오르토포메이트(Tetraethyl orthoformate) 7.8 g을 n-부탄올(n-butanol) 100mL에 용해하고, 95℃에서 4시간 동안 반응시킨다. 반응 후 상온(약 25℃)으로 식히고, 에탄올 300 mL를 추가하고, 6시간 이상 교반한 후, 침전된 고체들을 에탄올을 통과시키며 감압 필터링하여 목적물(화학식 B6의 화합물)(5.6 g, 52%)을 얻을 수 있다.
상기 합성된 목적 화합물(화학식 B6의 화합물)에 대한 Mass 분석 결과는 하기와 같다.
<Mass 분석 결과>
LC-MS m/z 612.3 [M+H]+
합성예 13. 화합물(B7)의 제조
하기 반응식 13의 과정을 통해서 화학식 B7의 화합물을 합성하였다.
[반응식 13]
상기 반응식 13의 화합물 M 7.8 g, 스쿠아르산(Squaric acid) 2.0 g 및 테트라에틸 오르토포메이트(Tetraethyl orthoformate) 7.8 g을 n-부탄올(n-butanol) 100mL에 용해하고, 95℃에서 4시간 동안 반응시킨다. 반응 후 상온(약 25℃)으로 식히고, 에탄올 300 mL를 추가하고, 6시간 이상 교반한 후, 침전된 고체들을 에탄올을 통과시키며 감압 필터링하여 목적물(화학식 B7의 화합물)(4.5 g, 49%)을 얻을 수 있다.
상기 합성된 목적 화합물(화학식 B7의 화합물)에 대한 Mass 분석 결과는 하기와 같다.
<Mass 분석 결과>
LC-MS m/z 525.6 [M+H]+
합성예 14. 화합물(B8)의 제조
하기 반응식 14의 과정을 통해서 화학식 B8의 화합물을 합성하였다.
[반응식 14]
상기 반응식 14의 화합물 N 7.8 g, 스쿠아르산(Squaric acid) 2.0 g 및 테트라에틸 오르토포메이트(Tetraethyl orthoformate) 7.8 g을 n-부탄올(n-butanol) 100mL에 용해하고, 95℃에서 4시간 동안 반응시킨다. 반응 후 상온(약 25℃)으로 식히고, 에탄올 300 mL를 추가하고, 6시간 이상 교반한 후, 침전된 고체들을 에탄올을 통과시키며 감압 필터링하여 목적물(화학식 B8의 화합물)(3.9 g, 42%)을 얻을 수 있다. 상기 합성된 목적 화합물(화학식 B8의 화합물)에 대한 Mass 분석 결과는 하기와 같다.
<Mass 분석 결과>
LC-MS m/z 525.5 [M+H]+
상기 합성된 각 화합물의 용해성을 평가하였다. 용해성은, 상온(약 25℃)에서 각 화합물의 복수의 용매(사이클로헥사논, 톨루엔, 메틸이소부틸케톤(MIBK) 또는 메틸에틸케톤(MEK))에 대한 용해도를 평가하여 하기 기준으로 판단하였다.
<용해성 판단 기준>
A: 용해도가 1 질량% 이상인 경우
B: 용해도가 0.5 질량% 이상, 1 질량% 미만인 경우
C: 용해도가 0.2 질량% 이상, 0.5 질량% 미만인 경우
D: 용해도가 0.2 질량% 미만인 경우
상기 용해성 평가 결과를 하기 표 1에 정리하여 기재하였다.
Cyclohexanone Toluene MIBK MEK
합성예1 A A A A
합성예2 A A A A
합성예3 A A A A
합성예4 A A A A
합성예5 A A A A
합성예6 B B B B
합성예7 A B A A
합성예8 A A A A
합성예9 A B B B
합성예10 A A A A
합성예11 A B A A
합성예12 A A A A
합성예13 D D D C
합성예14 C D D C
실시예 1.
용매와 수지 성분을 포함하는 혼합물에 합성예 1의 화합물(화학식 A1)과 합성예 7의 화합물(화학식 B1)을 약 55:40의 중량 비율(A1:B1)로 분산시켜서 제조하였다. 상기 과정에서 분산은, 상기 합성예 1의 화합물과 합성예 7의 화합물의 합계 중량이 상기 수지 성분 100 중량부 대비 약 7 정도의 중량부가 되도록 하였다.
상기 수지 성분과 용매의 혼합물로는 LG 화학의 아크릴 수지(PMMA(polymethylmethacry1ate))가 메틸이소부틸케톤(MIBK)에 약 15 중량%의 농도로 분산된 혼합물(실시예 1-1), 실리콘 수지(다우사)가 사이클로헥사논에 약 15 중량%의 농도로 분산된 혼합물(실시예 1-2) 또는 고리형 올레핀계 수지(TOPAS사)가 사이클로헥사논에 약 15 중량%의 농도로 분산된 혼합물(실시예 1-3)을 적용하였다.
실시예 2.
합성예 1의 화합물(화학식 A1) 대신 합성예 2의 화합물(화학식 A2)을 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 흡수제 조성물을 제조하였다. 상기 수지 성분과 용매의 혼합물로는, 실시예 1과 동일한 아크릴 수지(PMMA(polymethylmethacrylate))와 메틸이소부틸케톤(MIBK)의 혼합물(실시예 2-1), 실리콘 수지와 사이클로헥사논의 혼합물(실시예 2-2) 또는 고리형 올레핀계 수지와 사이클로헥사논의 혼합물(실시예 2-3)을 적용하였다.
실시예 3.
합성예 7의 화합물(화학식 B1) 대신 합성예 8의 화합물(화학식 B2)을 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 흡수제 조성물을 제조하였다. 상기 수지 성분과 용매의 혼합물로는, 실시예 1과 동일한 아크릴 수지(PMMA(polymethylmethacrylate))와 메틸이소부틸케톤(MIBK)의 혼합물(실시예 3-1), 실리콘 수지와 사이클로헥사논의 혼합물(실시예 3-2) 또는 고리형 올레핀계 수지와 사이클로헥사논의 혼합물(실시예 3-3)을 적용하였다.
실시예 4.
합성예 1의 화합물(화학식 A1) 대신 합성예 2의 화합물(화학식 A2)을 사용하고, 합성예 7의 화합물(화학식 B1) 대신 합성예 9의 화합물(화학식 B3)을 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 흡수제 조성물을 제조하였다. 상기 수지 성분과 용매의 혼합물로는, 실시예 1과 동일한 아크릴 수지(PMMA(polymethylmethacrylate))와 메틸이소부틸케톤(MIBK)의 혼합물(실시예 4-1), 실리콘 수지와 사이클로헥사논의 혼합물(실시예 4-2) 또는 고리형 올레핀계 수지와 사이클로헥사논의 혼합물(실시예 4-3)을 적용하였다.
실시예 5.
합성예 1의 화합물(화학식 A1) 대신 합성예 4의 화합물(화학식 A4)을 사용하고, 합성예 7의 화합물(화학식 B1) 대신 합성예 10의 화합물(화학식 B4)을 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 흡수제 조성물을 제조하였다. 상기 수지 성분과 용매의 혼합물로는, 실시예 1과 동일한 아크릴 수지(PMMA(polymethylmethacrylate))와 메틸이소부틸케톤(MIBK)의 혼합물(실시예 5-1), 실리콘 수지와 사이클로헥사논의 혼합물(실시예 5-2) 또는 고리형 올레핀계 수지와 사이클로헥사논의 혼합물(실시예 5-3)을 적용하였다.
실시예 6.
합성예 1의 화합물(화학식 A1) 대신 합성예 5의 화합물(화학식 A5)을 사용하고, 합성예 7의 화합물(화학식 B1) 대신 합성예 11의 화합물(화학식 B5)을 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 흡수제 조성물을 제조하였다. 상기 수지 성분과 용매의 혼합물로는, 실시예 1과 동일한 아크릴 수지(PMMA(polymethylmethacrylate))와 메틸이소부틸케톤(MIBK)의 혼합물(실시예 6-1), 실리콘 수지와 사이클로헥사논의 혼합물(실시예 6-2) 또는 고리형 올레핀계 수지와 사이클로헥사논의 혼합물(실시예 6-3)을 적용하였다.
실시예 7.
합성예 1의 화합물(화학식 A1) 대신 합성예 5의 화합물(화학식 A5)을 사용하고, 합성예 7의 화합물(화학식 B1) 대신 합성예 8의 화합물(화학식 B2)을 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 흡수제 조성물을 제조하였다. 상기 수지 성분과 용매의 혼합물로는, 실시예 1과 동일한 아크릴 수지(PMMA(polymethylmethacrylate))와 메틸이소부틸케톤(MIBK)의 혼합물(실시예 7-1), 실리콘 수지와 사이클로헥사논의 혼합물(실시예 7-2) 또는 고리형 올레핀계 수지와 사이클로헥사논의 혼합물(실시예 7-3)을 적용하였다.
실시예 8.
합성예 1의 화합물(화학식 A1) 대신 합성예 5의 화합물(화학식 A5)을 사용하고, 합성예 7의 화합물(화학식 B1) 대신 합성예 12의 화합물(화학식 B6)을 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 흡수제 조성물을 제조하였다. 상기 수지 성분과 용매의 혼합물로는, 실시예 1과 동일한 아크릴 수지(PMMA(polymethylmethacrylate))와 메틸이소부틸케톤(MIBK)의 혼합물(실시예 8-1), 실리콘 수지와 사이클로헥사논의 혼합물(실시예 8-2) 또는 고리형 올레핀계 수지와 사이클로헥사논의 혼합물(실시예 8-3)을 적용하였다.
실시예 9.
합성예 1의 화합물(화학식 A1) 대신 합성예 5의 화합물(화학식 A5)을 사용하고, 합성예 7의 화합물(화학식 B1) 대신 합성예 9의 화합물(화학식 B3)을 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 흡수제 조성물을 제조하였다. 상기 수지 성분과 용매의 혼합물로는, 실시예 1과 동일한 아크릴 수지(PMMA(polymethylmethacrylate))와 메틸이소부틸케톤(MIBK)의 혼합물(실시예 9-1), 실리콘 수지와 사이클로헥사논의 혼합물(실시예 9-2) 또는 고리형 올레핀계 수지와 사이클로헥사논의 혼합물(실시예 9-3)을 적용하였다.
비교예 1.
합성예 1의 화합물(화학식 A1) 대신 합성예 5의 화합물(화학식 A5)을 사용하고, 합성예 7의 화합물(화학식 B1) 대신 합성예 13의 화합물(화학식 B7)을 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 흡수제 조성물을 제조하였다. 상기 수지 성분과 용매의 혼합물로는, 실시예 1과 동일한 아크릴 수지(PMMA(polymethylmethacrylate))와 메틸이소부틸케톤(MIBK)의 혼합물(비교예 1-1), 실리콘 수지와 사이클로헥사논의 혼합물(비교예 1-2) 또는 고리형 올레핀계 수지와 사이클로헥사논의 혼합물(비교예 1-3)을 적용하였다.
비교예 2.
합성예 1의 화합물(화학식 A1) 대신 합성예 6의 화합물(화학식 A6)을 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 흡수제 조성물을 제조하였다. 상기 수지 성분과 용매의 혼합물로는, 실시예 1과 동일한 아크릴 수지(PMMA(polymethylmethacrylate))와 메틸이소부틸케톤(MIBK)의 혼합물(비교예 2-1), 실리콘 수지와 사이클로헥사논의 혼합물(비교예 2-2) 또는 고리형 올레핀계 수지와 사이클로헥사논의 혼합물(비교예 2-3)을 적용하였다.
비교예 3.
합성예 1의 화합물(화학식 A1) 대신 합성예 6의 화합물(화학식 A6)을 사용하고, 합성예 7의 화합물(화학식 B1) 대신 합성예 8의 화합물(화학식 B2)을 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 흡수제 조성물을 제조하였다. 상기 수지 성분과 용매의 혼합물로는, 실시예 1과 동일한 아크릴 수지(PMMA(polymethylmethacrylate))와 메틸이소부틸케톤(MIBK)의 혼합물(비교예 3-1), 실리콘 수지와 사이클로헥사논의 혼합물(비교예 3-2) 또는 고리형 올레핀계 수지와 사이클로헥사논의 혼합물(비교예 3-3)을 적용하였다.
비교예 4.
합성예 1의 화합물(화학식 A1) 대신 합성예 6의 화합물(화학식 A6)을 사용하고, 합성예 7의 화합물(화학식 B1) 대신 합성예 13의 화합물(화학식 B7)을 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 흡수제 조성물을 제조하였다. 상기 수지 성분과 용매의 혼합물로는, 실시예 1과 동일한 아크릴 수지(PMMA(polymethylmethacrylate))와 메틸이소부틸케톤(MIBK)의 혼합물(비교예 4-1), 실리콘 수지와 사이클로헥사논의 혼합물(비교예 4-2) 또는 고리형 올레핀계 수지와 사이클로헥사논의 혼합물(비교예 4-3)을 적용하였다.
비교예 5.
합성예 1의 화합물(화학식 A1) 대신 합성예 6의 화합물(화학식 A6)을 사용하고, 합성예 6의 화합물(화학식 B1) 대신 합성예 14의 화합물(화학식 B8)을 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 흡수제 조성물을 제조하였다. 상기 수지 성분과 용매의 혼합물로는, 실시예 1과 동일한 아크릴 수지(PMMA(polymethylmethacrylate))와 메틸이소부틸케톤(MIBK)의 혼합물(비교예 5-1), 실리콘 수지와 사이클로헥사논의 혼합물(비교예 5-2) 또는 고리형 올레핀계 수지와 사이클로헥사논의 혼합물(비교예 5-3)을 적용하였다.
상기 실시예 및 비교예의 각 흡수제 조성물에 대한 용해성을 평가하였다. 용해성은, 상온(약 25℃)에서 필터 크기가 약 1 μm 정도인 주사기 필터(Syringe filter)를 사용하여 각 흡수제 조성물을 주사하면서, 하기 기준에 따라서 평가하였다.
<용해성 판단 기준>
A: 주사기 필터에 의한 주사 시에 흡수제 조성물이 필터에 막힘 없이 잘 통과하는 경우
B: 주사기 필터에 의한 주사 시에 흡수제 조성물이 필터를 통과하지만, 막힘 현상에 의해서 통과 속도가 현격히 느려지는 경우
C: 주사기 필터에 의한 주사 시에 흡수제 조성물이 필터를 통과하지 못하는 경우
상기 평가 결과를 하기 표 2에 정리하여 기재하였다.
하기 표 2에서 조건 1은, 흡수제 조성물의 수지 성분과 용매의 혼합물로서, 아크릴 수지(PMMA(polymethylmethacrylate))와 메틸이소부틸케톤(MIBK)의 혼합물을 사용한 경우이고, 조건 2는 실리콘 수지와 사이클로헥사논의 혼합물을 사용한 경우이며, 조건 3은, 고리형 올레핀계 수지와 사이클로헥사논의 혼합물을 적용한 경우이다.
용해성
조건1 조건2 조건3
실시예1 A A A
실시예2 A A A
실시예3 A A A
실시예4 A A A
실시예5 A A B
실시예6 A A B
실시예7 A A B
실시예8 A A B
실시예9 A B B
비교예1 B B C
비교예2 B B C
비교예3 B C C
비교예4 C C C
비교예5 C C C
실시예 10.
고리형 올레핀 수지(COP, Cycloolefin polymer), 합성예 1의 화합물(화학식 A1), 합성예 7의 화합물(B1) 및 용매(cyclohexanone)를 1.5:0.055:0.04:10의 중량 비율(COP:A1:B1:cyclohexanone)로 혼합하고, 12 시간 이상 교반하여 흡수제 조성물을 제조하였다. 이 조성물에 대해서 상기 방식으로 용해성을 평가한 결과, 평가 결과는 A(주사기 필터에 의한 주사 시에 흡수제 조성물이 필터에 막힘 없이 잘 통과)였다.
상기 흡수제 조성물을 광의 흡수 및 반사가 실질적으로 없는 투명 기판(SCHOTT사)상에 스핀 코팅하고, 약 130℃ 정도의 온도에서 약 2 시간 정도 열처리하여 두께가 약 3 μm 정도인 흡수막을 형성하였다.
도 4는 상기와 같은 흡수막에 대해서 투과율을 평가한 결과를 보여주는 도면이다.
실시예 11.
실리콘 수지, 합성예 2의 화합물(화학식 A2), 합성예 9의 화합물(B3) 및 용매(cyclohexanone)를 1.5:0.055:0.04:10의 중량 비율(COP:A2:B3:cyclohexanone)로 혼합하고, 12 시간 이상 교반하여 흡수제 조성물을 제조하였다. 이 조성물에 대해서 상기 방식으로 용해성을 평가한 결과, 평가 결과는 A(주사기 필터에 의한 주사 시에 흡수제 조성물이 필터에 막힘 없이 잘 통과)였다.
상기 흡수제 조성물을 사용하여 실시예 10과 동일하게 흡수막을 형성하였다.
도 5는 상기와 같은 흡수막에 대해서 투과율을 평가한 결과를 보여주는 도면이다.
비교예 6.
실리콘 수지, 합성예 5의 화합물(화학식 A5), 합성예 13의 화합물(B7) 및 용매(cyclohexanone)를 1.5:0.055:0.04:10의 중량 비율(COP:A4:B7:cyclohexanone)로 혼합하고, 12 시간 이상 교반하여 흡수제 조성물을 제조하였다. 이 조성물에 대해서 상기 방식으로 용해성을 평가한 결과, 평가 결과는 B(주사기 필터에 의한 주사 시에 흡수제 조성물이 필터를 통과하지만, 막힘 현상에 의해서 통과 속도가 현격히 느려짐)였다.
상기 흡수제 조성물을 사용하여 실시예 10과 동일하게 흡수막을 형성하였다.
도 6은 상기와 같은 흡수막에 대해서 투과율을 평가한 결과를 보여주는 도면이다.
상기 실시예 10 및 11과 비교예 6의 흡수막에 대해서 600 nm 내지 900 nm의 파장 영역 내에서의 흡수 특성을 평가하고 그 결과를 하기 표 3에 정리하였다.
하기 표 3에서 T50% cut on은, 상기 투과율 스펙트럼에서 600 nm 내지 900 nm의 파장 영역 내에서 50%의 투과율을 나타내는 가장 짧은 파장이고, T50% cut off는, 상기 투과율 스펙트럼에서 600 nm 내지 900 nm의 파장 영역 내에서 50%의 투과율을 나타내는 가장 긴 파장이다.
하기 표 3에서 T20% cut on은, 상기 투과율 스펙트럼에서 600 nm 내지 900 nm의 파장 영역 내에서 20%의 투과율을 나타내는 가장 짧은 파장이고, T20% cut off는, 상기 투과율 스펙트럼에서 600 nm 내지 900 nm의 파장 영역 내에서 20%의 투과율을 나타내는 가장 긴 파장이다.
하기 표 3에서 TMIN은 600 nm 내지 900 nm의 파장 영역 내에서 확인되는 최소 투과율이고, TAVG는, 600 nm 내지 900 nm의 파장 영역 내의 평균 투과율이다.
실시예10 실시예11 비교예6
T50% cut on(nm) 635.8 635.8 647.0
T50% cut off(nm) 804.9 798.4 783.0
T20% cut on(nm) 667.8 662.9 669.4
T20% cut off(nm) 789.2 788.3 717.7
600nm~900nm TMIN(%) 0.58 0.18 0.59
TAVG(%) 42.6 44.3 57.6
100: 기재층
200: 흡수막
300: 유전체막

Claims (26)

  1. 하기 화학식 1의 화합물 및 하기 화학식 2의 화합물을 포함하고,
    하기 조건 1 및 2 중 어느 하나를 만족하며,
    하기 조건 3 및 4 중 어느 하나를 만족하는 흡수제 조성물:
    [화학식 1]

    화학식 1에서 R11, R12, R51 및 R52는 각각 독립적으로 알킬기, 할로알킬기, 알콕시기 또는 알콕시알킬기이고, R21, R22, R23, R24, R25, R26, R31, R32, R41 및 R42는 각각 독립적으로 수소, 알킬기, 알콕시기 또는 알콕시알킬기이다:
    [화학식 2]

    화학식 2에서 R71 및 R72는 각각 독립적으로 알킬기, 알콕시기 또는 알콕시알킬기이고, R61 내지 R64는 각각 독립적으로 수소, 알킬기, 알콕시기 또는 알콕시알킬기이며, A1, B1, A2 및 B2는, 각각 독립적으로 벤젠 구조이거나, 존재하지 않는다:
    조건 1: 화학식 1의 R11, R12, R51, R52, R21, R22, R23, R24, R25, R26, R31, R32, R41 및 R42의 탄소수의 합이 16개 이상:
    조건 2: 화학식 1의 R11, R12, R51, R52, R21, R22, R23, R24, R25, R26, R31, R32, R41 및 R42의 탄소수의 합이 14개 이상이고, R11, R12, R51, R52, R21, R22, R23, R24, R25, R26, R31, R32, R41 및 R42 중 적어도 하나가 알콕시기 또는 알콕시알킬기:
    조건 3: 화학식 2에서 R61, R62, R63, R64, R71 및 R72의 탄소수의 합이 10개 이상:
    조건 4: 화학식 2에서 R61, R62, R63, R64, R71 및 R72의 탄소수의 합이 4개 이상이고, R61, R62, R63, R64, R71 및 R72 중 적어도 하나가 알콕시기 또는 알콕시알킬기.
  2. 제 1 항에 있어서, 화학식 1에서 R21, R22, R23, R24, R25 및 R26가 각각 독립적으로 알킬기, 알콕시기 또는 알콕시알킬기이고, R31, R32, R41 및 R42는 수소인 흡수제 조성물.
  3. 제 1 항에 있어서, 화학식 1에서 R11 및 R12의 탄소수의 합계(C1)의 R51 및 R52의 탄소수의 합계(C5)에 대한 비율(C1/C5)이 0.1 내지 10의 범위 내에 있는 흡수제 조성물.
  4. 제 1 항에 있어서, 화학식 1에서 R11 및 R12의 탄소수의 합계(C1)의 R21 내지 R26, R31, R32, R41 및 R42의 탄소수의 합계(C2)에 대한 비율(C1/C2)이 1 내지 10의 범위 내에 있는 흡수제 조성물.
  5. 제 1 항에 있어서, 화학식 1에서 R11의 탄소수(C11)의 R12의 탄소수(C12)에 대한 비율이 0.1 내지 2의 범위 내에 있는 흡수제 조성물.
  6. 제 1 항에 있어서, 화학식 1에서 R51의 탄소수(C51)의 R52의 탄소수(C52)에 대한 비율이 0.1 내지 2의 범위 내에 있는 흡수제 조성물.
  7. 제 1 항에 있어서, 화학식 2에서 R71 및 R72의 탄소수의 합계(C7)의 R61 내지 R64의 탄소수의 합계(C6)에 대한 비율(C7/C6)이 0.1 내지 10의 범위 내에 있는 흡수제 조성물.
  8. 제 1 항에 있어서, 화학식 2에서 R71의 탄소수(C71)의 R72의 탄소수(C72)에 대한 비율(C71/C72)이 0.1 내지 2의 범위 내에 있는 흡수제 조성물.
  9. 제 1 항에 있어서, 화학식 2에서 A1 및 B1 중 어느 하나는 벤젠 구조이고, 다른 하나는 존재하지 않으며, A2 및 B2 중 어느 하나는 벤젠 구조이고, 다른 하나는 존재하지 않는 흡수제 조성물.
  10. 제 1 항에 있어서, 화학식 1의 R11 및 R12의 탄소수의 합계(C1)의 화학식 2의 R71 및 R72의 탄소수의 합계(C7)에 대한 비율(C1/C7)이 0.1 내지 10의 범위 내에 있는 흡수제 조성물.
  11. 제 1 항에 있어서, R11, R12, R51, R52, R21, R22, R23, R24, R25, R26, R31, R32, R41, R42, R61, R62, R63, R64, R71 및 R72의 탄소수의 합이 30개 이상인 흡수제 조성물.
  12. 제 1 항에 있어서, R11, R12, R51, R52, R21, R22, R23, R24, R25, R26, R31, R32, R41 및 R42의 탄소수의 합(CA)의 R61, R62, R63, R64, R71 및 R72의 탄소수의 합(CB)에 대한 비율(CA/CB)이 0.5 내지 5의 범위 내인 흡수제 조성물.
  13. 제 1 항에 있어서, 화학식 1의 화합물 100 중량부 대비 1 내지 500 중량부의 화학식 2의 화합물을 포함하는 흡수제 조성물.
  14. 제 1 항에 있어서, 수지 성분을 추가로 포함하는 흡수제 조성물.
  15. 제 1 항에 있어서, 용매를 추가로 포함하는 흡수제 조성물.
  16. 수지 성분; 하기 화학식 1의 화합물 및 하기 화학식 2의 화합물을 포함하는 흡수막:
    [화학식 1]

    화학식 1에서 R11, R12, R51 및 R52는 각각 독립적으로 알킬기, 할로알킬기, 알콕시기 또는 알콕시알킬기이고, R21, R22, R23, R24, R25, R26, R31, R32, R41 및 R42는 각각 독립적으로 수소, 알킬기, 알콕시기 또는 알콕시알킬기이다:
    [화학식 2]

    화학식 2에서 R71 및 R72는 각각 독립적으로 알킬기, 알콕시기 또는 알콕시알킬기이고, R61 내지 R64는 각각 독립적으로 수소, 알킬기, 알콕시기 또는 알콕시알킬기이며, A1, B1, A2 및 B2는, 각각 독립적으로 벤젠 구조이거나, 존재하지 않는다.
  17. 제 16 항에 있어서, 600 nm 내지 900 nm의 파장 범위 내에서 밴드폭이 60 nm 이상인 흡수 밴드를 나타내는 흡수막.
  18. 제 16 항에 있어서, 수지 성분이 고리형 올레핀(COP, Cycloolefin)계 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 실리콘 수지로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상을 포함하는 흡수막.
  19. 제 16 항에 있어서, T50% Cut on 파장이 600 nm 내지 800 nm의 범위 내에 있는 흡수막.
  20. 제 16 항에 있어서, T50% Cut off 파장이 700 nm 내지 900 nm의 범위 내에 있는 흡수막.
  21. 제 16 항에 있어서, 수지 성분 100 중량부 대비 0.5 내지 50 중량부의 화학식 1의 화합물을 포함하는 흡수막.
  22. 제 16 항에 있어서, 수지 성분 100 중량부 대비 0.5 내지 50 중량부의 화학식 2의 화합물을 포함하는 흡수막.
  23. 기재층; 및
    상기 기재층의 일면 또는 양면에 형성된 제 16 항의 흡수막을 포함하는 광학 필터.
  24. 제 23 항에 있어서, 유전체막을 추가로 포함하고, 상기 유전체막은 600 nm 내지 900 nm의 파장 영역 내에서 50%의 반사율을 나타내는 가장 짧은 파장이 710 nm 이상이거나 존재하지 않는 광학 필터.
  25. 제 23 항의 광학 필터를 포함하는 고체 촬상 소자.
  26. 제 16 항의 흡수막을 포함하는 적외선 센서.
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