本發(fā)明涉及攝像器技術(shù)領(lǐng)域,具體而言,涉及一種非溶劑型的藍(lán)膜組合物、未固化膠、藍(lán)色基膜、藍(lán)色基膜的制備方法、濾波器與相機(jī)模塊。
背景技術(shù):
在數(shù)碼影像技術(shù)中的圖像傳感器CCD(Charge-coupled Device,電荷耦合元件)和圖像傳感器CMOS(Complementary Metal-Oxide Semiconductor,金屬氧化物半導(dǎo)體元件),是一種離散像素的光電探測器,用圖像傳感器CCD和圖像傳感器CMOS攝像獲取目標(biāo)圖像時(shí),圖像傳感器中的高頻諧波會(huì)和基頻造成疊柵效應(yīng),從而產(chǎn)生莫爾條紋,進(jìn)而使圖像將產(chǎn)生周期性的頻譜交疊,甚至出現(xiàn)彩色條紋,為了消除這種空間高頻諧波引起的圖像干擾,光學(xué)濾波器就應(yīng)用而生了。
濾波器的入射角光線的角度不同會(huì)產(chǎn)生半值波長偏移效應(yīng),并且該效應(yīng)在波長為650nm附近的過渡區(qū)較為明顯,現(xiàn)有的光學(xué)濾波器中通常采用一種特殊的藍(lán)玻璃作為基片,這種藍(lán)玻璃基片可以吸收波長為650nm左右的紅外光,能夠較好地消除過渡區(qū)的半值波長偏移效應(yīng),使得濾波器的吸收的波長不會(huì)因?yàn)槟繕?biāo)圖像的光線入射角變化而產(chǎn)生移動(dòng),因而能獲得較均勻的圖像。但是,這種學(xué)濾波器的缺點(diǎn)較明顯,主要是:這種藍(lán)玻璃基片目前只能由日本提供,價(jià)格昂貴,并且重量大,體積大;其機(jī)械、化學(xué)性能較差、鍍膜后切割成小片時(shí)容易破碎、腐蝕,導(dǎo)致制造成品率低;該藍(lán)玻璃基片的厚度一般為0.5mm左右,當(dāng)這種光學(xué)濾波器直接貼在圖像傳感器CCD和圖像傳感器CMOS前時(shí),造成不可忽視的像差。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明的主要目的在于提供一種非溶劑型的藍(lán)膜組合物、未固化膠、藍(lán)色基膜、藍(lán)色基膜的制備方法、濾波器與相機(jī)模塊,以解決現(xiàn)有技術(shù)中消除半值波長效應(yīng)的藍(lán)玻璃基片價(jià)格昂貴、厚度較大的問題。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的,根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面,提供了一種非溶劑型的藍(lán)膜組合物,該非溶劑型的藍(lán)膜組合物包括:樹脂主體與藍(lán)色染料,其中,藍(lán)色染料分散在上述樹脂主體中,上述樹脂主體的粘度在1~5000Cps之間,上述藍(lán)色染料的重量為上述樹脂主體的重量的0.01~5%,上述藍(lán)色染料的最大吸收波長在500~800nm之間。
進(jìn)一步地,上述藍(lán)色染料的最大吸收波長在650~800nm之間。
進(jìn)一步地,上述樹脂主體為紫外固化型樹脂和/或熱固化型樹脂。
進(jìn)一步地,上述藍(lán)色染料為無機(jī)染料或者有機(jī)染料,優(yōu)選上述無機(jī)染料為鈷藍(lán)、磷酸銅或孔雀石,優(yōu)選上述有機(jī)染料為金屬配合物染料、酞菁染料、萘酞菁染料、分子間金屬配合物型花青染料和二亞銨染料中的一種或多種。
進(jìn)一步地,上述組合物中還包括納米功能顆粒,上述納米功能顆粒為SiO2顆粒、TiO2顆粒、ZnO顆粒、Fe-ZnSe顆粒、Cu-MgF2顆粒、PMMA顆粒與PS顆粒的一種或者多種。
進(jìn)一步地,上述納米功能顆粒的重量為上述樹脂主體的重量的1~10%,優(yōu)選上述納米功能顆粒的平均粒徑在1~200nm之間。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的,根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面,提供了一種未固化膠,該未固化膠包括:襯底與未固化膠層,其中,未固化膠層設(shè)置在上述襯底上,上述未固化膠層由上述的藍(lán)膜組合物干燥形成。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的,根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面,提供了一種藍(lán)色基膜,該藍(lán)色基膜包括藍(lán)膜,上述藍(lán)膜采用上述的藍(lán)膜組合物制備而成。
進(jìn)一步地,上述藍(lán)色基膜包括:襯底與藍(lán)膜,其中,藍(lán)膜設(shè)置在上述襯底的表面上。
進(jìn)一步地,上述藍(lán)色基膜中包括兩層上述藍(lán)膜,分別為:第一藍(lán)膜與第二藍(lán)膜,其中,第一藍(lán)膜設(shè)置在上述襯底的表面上;第二藍(lán)膜設(shè)置在上述襯底的遠(yuǎn)離上述第一藍(lán)膜的表面上。
進(jìn)一步地,上述藍(lán)色基膜中包括兩層上述襯底,分別為:第一襯底與第二襯底,其中,第一襯底設(shè)置在上述藍(lán)膜的表面上;第二襯底設(shè)置在上述藍(lán)膜的遠(yuǎn)離上述第一襯底的表面上。
進(jìn)一步地,上述藍(lán)色基膜的厚度在38~150μm之間。
進(jìn)一步地,上述藍(lán)膜的折射率在1.45~1.80之間。
進(jìn)一步地,上述藍(lán)膜的厚度在2~120μm之間。
進(jìn)一步地,上述襯底的厚度在23~120μm之間。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的,根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面,提供了一種上述的藍(lán)色基膜的制備方法,上述制備方法包括:在襯底的表面上涂布上述的藍(lán)膜組合物,將上述藍(lán)膜組合物固化成膜。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的,根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面,提供了一種濾波器,該濾波器包括藍(lán)色基膜,上述藍(lán)色基膜為上述的藍(lán)色基膜。
進(jìn)一步地,上述濾波器還包括近紅外線反射膜,上述近紅外線反射膜設(shè)置在上述藍(lán)色基膜的至少一個(gè)表面上。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的,根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面,提供了一種相機(jī)模塊,該相機(jī)模塊包括濾波器,上述濾波器為上述的濾波器。
應(yīng)用本發(fā)明的技術(shù)方案,非溶劑型的藍(lán)膜組合物中包括藍(lán)色染料,該藍(lán)色染料的最大吸收波長在500~800nm之間,可以吸收波長在500~1100nm范圍的光波,使得該藍(lán)色染料吸收的 波長不會(huì)因?yàn)槟繕?biāo)圖像的光線入射角變化而產(chǎn)生漂移或者只是產(chǎn)生少量漂移(即透射光譜曲線中T=50%的波長漂移小于或等于±5nm),較好地消除或緩解了半值波長偏移效應(yīng),使得采用該藍(lán)膜組合物制備得到的薄膜能獲得較均勻、穩(wěn)定的圖像;并且,將藍(lán)色染料的重量控制在樹脂主體的重量的0.01~5%,能夠更好地避免不同入射角度光線造成的吸收光波長漂移的問題(偏振問題),且可以吸收近紅外光波,避免近紅外以及紅外光線造成圖像傳感器成像時(shí)的圖像干擾;另外,該組合物種的樹脂主體的粘度在1~5000Cps之間,使得藍(lán)色染料可以均勻地分布在樹脂主體中,進(jìn)而使得該組合物制備而成的薄膜能夠較好地吸收波長在500nm~1100nm之間的光波;且上述的非溶劑型的藍(lán)膜組合物制備成薄膜的工藝較簡單,只需采用常規(guī)的方法就可以制備得到,且該組合物的各種成分取材容易,且價(jià)格便宜,使得該組合物制備成膜的成本較低;并且該藍(lán)膜組合物為高分子材料,具有較好的柔性,可以采用卷對卷方式進(jìn)行制備,沒有脆性,方便裁切;而且,只要采用非溶劑型的藍(lán)膜組合物形成厚度為50~350μm的薄膜,就可以實(shí)現(xiàn)上述功能,比藍(lán)色玻璃的厚度要小的多,避免了當(dāng)其貼附在圖像傳感器上導(dǎo)致的像差問題。因此,該非溶劑型的藍(lán)膜組合物制備得到的薄膜能起到與藍(lán)玻璃基片相同的作用,同時(shí),避免了濾波器中只能采用日本生產(chǎn)的價(jià)格昂貴的藍(lán)玻璃基片的現(xiàn)象,且其制備而成的薄膜重量較小、體積較小,方便裁切。
附圖說明
構(gòu)成本發(fā)明的一部分的說明書附圖用來提供對本發(fā)明的進(jìn)一步理解,本發(fā)明的示意性實(shí)施例及其說明用于解釋本發(fā)明,并不構(gòu)成對本發(fā)明的不當(dāng)限定。在附圖中:
圖1示出了本發(fā)明一種實(shí)施例提供的藍(lán)色基膜的剖面結(jié)構(gòu);
圖2示出了本發(fā)明一種實(shí)施例提供的藍(lán)色基膜的剖面結(jié)構(gòu);
圖3示出了本發(fā)明一種實(shí)施例提供的藍(lán)色基膜的剖面結(jié)構(gòu);以及
圖4示出了本發(fā)明一種實(shí)施例4提供的藍(lán)色基膜的透射光譜曲線。
其中,上述附圖包括以下附圖標(biāo)記:
1、襯底;11、第一襯底;12、第二襯底;2、藍(lán)膜;21、第一藍(lán)膜;22、第二藍(lán)膜。
具體實(shí)施方式
應(yīng)該指出,以下詳細(xì)說明都是例示性的,旨在對本申請?zhí)峁┻M(jìn)一步的說明。除非另有指明,本文使用的所有技術(shù)和科學(xué)術(shù)語具有與本申請所屬技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員通常理解的相同含義。
需要注意的是,這里所使用的術(shù)語僅是為了描述具體實(shí)施方式,而非意圖限制根據(jù)本申請的示例性實(shí)施方式。如在這里所使用的,除非上下文另外明確指出,否則單數(shù)形式也意圖包括復(fù)數(shù)形式,此外,還應(yīng)當(dāng)理解的是,當(dāng)在本說明書中使用術(shù)語“包含”和/或“包括” 時(shí),其指明存在特征、步驟、操作、器件、組件和/或它們的組合。
正如背景技術(shù)所介紹的,現(xiàn)有技術(shù)中的濾波器中的藍(lán)玻璃基片只能由日本提供,其價(jià)格昂貴,重量大,體積大,并且機(jī)械、化學(xué)性能較差,成品率較低的問題,為了解決如上的技術(shù)問題,本申請?zhí)岢隽艘环N非溶劑型的藍(lán)膜組合物、未固化膠、藍(lán)色基膜、藍(lán)色基膜的制備方法、濾波器與相機(jī)模塊。
本申請一種典型的實(shí)施方式中,提供了一種非溶劑型的藍(lán)膜組合物,該組合物包括樹脂主體與藍(lán)色染料,上述藍(lán)色染料分散在上述樹脂主體中,上述樹脂主體的粘度在1~5000Cps之間,上述藍(lán)色染料的重量為上述樹脂主體的重量的0.01~5%,且該藍(lán)色燃料的最大吸收波長在500~800nm之間。
首先,本申請上述的藍(lán)膜組合物能夠有效地消除半值波長效應(yīng),具體為:上述的非溶劑型的藍(lán)膜組合物中包括藍(lán)色染料,該藍(lán)色染料的最大吸收波長在500~800nm之間,可以吸收波長在500~1100nm范圍的光波,使得該藍(lán)色染料吸收的波長不會(huì)因?yàn)槟繕?biāo)圖像的光線入射角變化而產(chǎn)生漂移或者只是產(chǎn)生少量漂移(即透射光譜曲線中T=50%的波長漂移小于或等于±5nm),從而較好地消除或緩解了半值波長偏移效應(yīng),使得采用該藍(lán)膜組合物制備得到的薄膜能獲得較均勻、穩(wěn)定的圖像;并且,將藍(lán)色染料的重量控制在樹脂主體的重量的0.01~5%,能夠更好地避免不同入射角度光線造成的吸收光波長漂移的問題(偏振問題),且可以吸收近紅外光波,避免近紅外以及紅外光線造成圖像傳感器成像時(shí)的圖像干擾;另外,該組合物種的樹脂主體的粘度在1~5000Cps之間,使得藍(lán)色染料可以均勻地分布在樹脂主體中,進(jìn)而使得該組合物制備而成的薄膜能夠較好地吸收波長在500nm~1100nm之間的光波。
其次,利用本申請的藍(lán)膜組合物制備的薄膜的成本較低,具體為:上述的非溶劑型的藍(lán)膜組合物制備成薄膜的工藝較簡單,只需采用常規(guī)的方法就可以制備得到,且該組合物的各種成分取材容易,且價(jià)格便宜,使得該組合物制備成膜的成本較低。
此外,利用本申請的藍(lán)膜組合物制備的薄膜的厚度較小,具體為:
只要采用非溶劑型的藍(lán)膜組合物形成厚度為50~350μm的薄膜,就可以實(shí)現(xiàn)上述功能,比藍(lán)色玻璃的厚度要小的多,避免了當(dāng)其貼附在圖像傳感器上導(dǎo)致的像差問題。
由此可見,該非溶劑型的藍(lán)膜組合物制備得到的薄膜能起到與藍(lán)玻璃基片相同的作用,同時(shí),避免了濾波器中只能采用日本生產(chǎn)的價(jià)格昂貴的藍(lán)玻璃基片的現(xiàn)象,且其制備而成的薄膜重量較小、體積較小,方便裁切。
本申請中的樹脂主體為高分子聚合物,包括無定型聚合物,結(jié)晶型聚合物或半結(jié)晶型聚合物,例如丙烯酸酯類聚合物,聚酯類聚合物,環(huán)烯烴聚合物或聚酰胺聚合物。具體地,該樹脂主體可以為PMMA、PC、COC、COP、PET、PEN、PBT、POM、PA、PI或者以上聚合物的共聚物或者三嵌段共聚物。但是樹脂主體并不限于上述的樹脂主體,本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)實(shí)際情況選擇合適的樹脂主體。
具體地,樹脂主體可以是環(huán)狀烯烴系樹脂“ZEONOR 1420R”(日本zeon株式會(huì)社制造)、環(huán)狀烯烴系樹脂“APEL#6015”(日本三井化學(xué)株式會(huì)社制造)、聚碳酸酯系樹脂“PURE ACE”(帝人株式會(huì)社制造)、聚醚砜系樹脂“Sumilite FS-1300”(住友電木株式會(huì)社制造)、耐熱丙烯酸系樹脂“Acryviewa”(日本觸媒株式會(huì)社制造)、氟系聚酯樹脂“OKP4”(大阪瓦斯化學(xué)株式會(huì)社)或聚碳酸酯系樹脂“Lupizeta EP-5000”(日本三菱樹脂株式會(huì)社制造)。但是并不限于上述的樹脂主體,本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)實(shí)際情況選擇合適的樹脂主體。
為了使得藍(lán)色染料能夠更好地吸收紅外光,本申請優(yōu)選上述藍(lán)色染料的最大吸收波長在650~800nm之間。
為了進(jìn)一步提高藍(lán)色染料的在樹脂主體的均一性,并且簡化非溶劑型的藍(lán)膜組合物形成藍(lán)膜的工藝過程,本申請優(yōu)選上述樹脂主體為紫外固化型樹脂和/或熱固化型樹脂。這樣,只需采用熱固化或者UV固化就可以將非溶劑型的藍(lán)膜組合物固化成膜。紫外固化型樹脂主要包括丙烯酸酯類光固化樹脂與聚氨酯類光固化樹脂,熱固化型樹脂主要包括丙烯酸酯類熱固化樹脂與聚氨酯類熱固化樹脂。但是并不限于上述的主體樹脂,本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)實(shí)際情況選擇合適的樹脂主體。
本申請一種實(shí)施例中,上述藍(lán)色染料為無機(jī)染料或者有機(jī)染料,優(yōu)選上述無機(jī)染料為鈷藍(lán)、磷酸銅或孔雀石,優(yōu)選上述有機(jī)染料為選自由金屬配合物染料、酞菁染料、萘酞菁染料、分子間金屬配合物型花青染料和二亞銨染料中的一種或多種。例如可以是菁、酞菁、萘酞菁、卟啉、四氮雜卟啉、二硫醇金屬絡(luò)合物、方酸、甘菊環(huán)鎓(azulenium)、二苯基甲烷、三苯基甲烷、噁嗪、吖嗪、硫代吡喃鎓、偶氮金屬絡(luò)合物、蒽醌、靛蒽醌、靛藍(lán)、靛苯胺、喹啉等。但是,并不限于上述的藍(lán)色染料,本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)實(shí)際情況選擇合適的藍(lán)色染料。
為了提高藍(lán)膜組合物的耐刮傷性、耐磨擦性或者增加其與后續(xù)加工層之間的親和性與粘結(jié)性,本申請優(yōu)選上述組合物中還包括納米功能顆粒,該納米功能顆粒可包含金屬、金屬氧化物、碳化物、氮化物、硼化物、鹵化物、氟烴固體等等,或者它們的混合物。優(yōu)選的材料包括SiO2、ZrO2、TiO2、ZnO、碳酸鈣、硅酸鎂、銦錫氧化物、銻錫氧化物、碳、聚(四氟乙烯)、Fe-ZnSe、Cu-MgF2、PMMA、PS等等。優(yōu)選地,納米功能顆粒為SiO2。優(yōu)選該納米功能顆粒為SiO2顆粒、TiO2顆粒、ZnO顆粒、Fe-ZnSe顆粒、Cu-MgF2顆粒、PMMA顆粒與PS顆粒中的一種或者多種。
納米功能顆??梢蕴峁┧{(lán)膜適當(dāng)?shù)钠渌阅?,如耐刮、耐磨、親水性、親油性、高粘結(jié)性等等。本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)具體的情況添加上述納米功能顆粒中的一種或者多種,也可以選擇添加上述納米功能顆粒之外的其它的具有一定功能的顆粒。
為了進(jìn)一步保證納米功能顆粒能夠較好地起到其應(yīng)有的作用,同時(shí),避免納米功能顆粒含量過多,加工制備時(shí)產(chǎn)生顆粒團(tuán)聚,影響非溶劑型的藍(lán)膜組合物制成的薄膜的光學(xué)性質(zhì)。本申請優(yōu)選上述納米功能顆粒的重量為上述樹脂主體的重量的1~10%。
本申請的另一種實(shí)施例中,上述納米功能顆粒的平均粒徑在1~200nm之間,這樣平均粒徑的納米功能顆粒不會(huì)影響藍(lán)膜組合物的光學(xué)性能,并且能夠較均勻地分散在主體樹脂中,起到較好的對應(yīng)作用。進(jìn)一步優(yōu)選上述納米功能顆粒的平均平均粒徑在1nm~100nm之間。
具體地,可優(yōu)選上述納米功能顆粒的平均粒徑為5nm、20nm或80nm。
納米功能顆粒在加入樹脂主體之前,先溶解在基質(zhì)中,且納米功能顆粒的重量為基質(zhì)的1%~60%,優(yōu)選為10%~40%。納米功能顆粒SiO2的商品名稱有“Nalco Colloidal Silicas”如產(chǎn)品型號1040、1042、1050、1060、2327和2329,主要購自Nalco Chemical Co.或Naperville,IL。
熱解法制備的SiO2的商品有名稱為“Aerosil seriesOX-50”,對應(yīng)的產(chǎn)品型號有主要有-130號、-150號和-200號,主要購自Evonik公司,熱解法制備的SiO2的商品名稱有“CAB-O-SPERSE2095”、“CAB-O-SPERSEA105”和“CAB-O-SILM5”,主要購自Cabot Corp.公司或Tuscola公司,IL。本發(fā)明的組合物和制品中所用的氧化鋯的商品名稱為“Nalco OOSSOO8”,購自Nalco Chemical Co公司。其他膠態(tài)SiO2的商品名稱有“IPA-ST”、“IPA-ST-L”和“IPA-ST-ML”購自Nissan Chemicals。
為了使納米功能顆粒更加穩(wěn)定地分散在樹脂主體中,產(chǎn)生均勻的組合物,本申請優(yōu)選在將納米功能顆粒加入樹脂主體與藍(lán)色染料組成的混合前,對納米功能顆粒進(jìn)行表面改性處理,使得其表面的至少一部分進(jìn)行改性,從而使得納米功能顆粒在固化期間與可聚合的樹脂主體進(jìn)行共聚反應(yīng)。
上述的表面改性處理過程可以采用表面處理劑實(shí)施。一般來講,表面處理劑具有第一末端和第二末端,第一末端連接至顆粒表面(通過共價(jià)鍵、離子鍵或強(qiáng)物理吸附作用),第二末端使顆粒與樹脂主體相容,和/或在固化過程中與樹脂主體反應(yīng)。
表面處理劑包括醇、胺、羧酸、磺酸、膦酸、硅烷和鈦酸鹽。本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)納米功能顆粒選擇合適的表面處理劑。對于SiO2顆粒和其它含硅的納米功能顆粒,一般選擇硅烷作為表面處理劑;對于金屬氧化物(例如氧化鋯)納米功能顆粒,一般選擇硅烷或羧酸。表面處理劑具體地,有異辛基三甲氧基硅烷、N-(3-三乙氧基甲硅烷基丙基)氨基甲酸甲氧基乙氧基乙氧基乙酯(PEG3TES)、N-(3-三乙氧基甲硅烷基丙基)氨基甲酸甲氧基乙氧基乙氧基乙酯(PEG2TES)、3-(甲基丙烯酰氧基)丙基三甲氧基硅烷、3-烯丙氧丙基三甲氧基硅烷、3-(甲基丙烯酰氧基)丙基三乙氧基硅烷、3-(甲基丙烯酰氧基)丙基甲基二甲氧基硅烷、3-(丙烯酰氧基丙基)甲基二甲氧基硅烷、3-(甲基丙烯酰氧基)丙基二甲基乙氧基硅烷、乙烯基二甲基乙氧基硅烷、苯基三甲氧基硅烷、正辛基三甲氧基硅烷、十二烷基三甲氧基硅烷、十八烷基三甲氧基硅烷、丙基三甲氧基硅烷、己基三甲氧基硅烷、乙烯基甲基二乙酰氧基硅烷、乙烯基甲基二乙氧基硅烷、乙烯基三乙酰氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基三異丙氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三苯氧基硅烷、乙烯基三叔丁氧基硅烷、乙烯基三異丁氧基硅烷、乙烯基三異丙烯氧基硅烷、乙烯基三(2-甲氧基乙氧基)硅烷、苯乙烯基乙基三甲氧基硅烷、巰基丙基三甲氧基硅烷、3-縮水甘油氧基丙基三甲氧基硅烷、丙烯酸、甲基丙烯酸、油酸、硬脂酸、十 二烷酸、2-(2-(2-甲氧基乙氧基)乙氧基)乙酸(MEEAA)、丙烯酸β-羧乙基酯、2-(2-甲氧基乙氧基)乙酸、甲氧基苯基乙酸以及它們的混合物。此外,還有以商品名“Silquest A1230”購自O(shè)SI Specialties,Crompton South Charleston,WV的專有硅烷的表面改性劑。本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)實(shí)際情況選擇合適的表面處理劑。
表面改性處理可以在緊隨與單體混合之后進(jìn)行,也可以在混合完成形成分散體后進(jìn)行。就硅烷而言,一般是在將納米功能顆粒與樹脂混合前,讓硅烷與納米功能顆粒的表面反應(yīng),所需的表面改性劑的量取決于很多因素,例如粒度、顆粒類型、改性劑的分子量和改性劑類型等。本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)實(shí)際的情況加入合適重量的表面改性劑。
對分散體中納米功能顆粒的表面的改性處理的過程可以采用多種方式。該過程包括將分散體與表面改性劑混合的步驟??蛇x地,在分散體與表面改性劑混合的過程可以加入助溶劑,以提高表面改性劑與經(jīng)表面改性的納米功能顆粒的溶解度。助溶劑包括1-甲氧基-2-丙醇、乙醇、異丙醇、乙二醇、N,N-二甲基乙酰胺和1-甲基-2-吡咯烷酮。本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)實(shí)際情況選擇合適的助溶劑。
表面改性劑也可以是混合物,并且,其中至少有一種有可以與可硬化樹脂共聚的官能團(tuán)。例如,該官能團(tuán)可以是烯鍵式不飽和官能團(tuán)或易于開環(huán)聚合的環(huán)狀官能團(tuán)。烯鍵式不飽和官能團(tuán)可以是丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯或乙烯基。易于開環(huán)聚合的環(huán)狀官能團(tuán)一般含有雜原子,例如含有氧原子、硫原子或氮原子,并且,易于開環(huán)聚合的環(huán)狀官能團(tuán)優(yōu)選為含氧的三元環(huán)化合物,例如環(huán)氧化物。
本申請的又一種典型的實(shí)施方式中,提供了一種未固化膠,該未固化膠包括:襯底與設(shè)置在上述襯底上的未固化膠層,該未固化膠層由上述的藍(lán)膜組合物干燥形成。
該未固化膠由上述的藍(lán)膜組合物干燥形成,同樣可以較好地緩解或消除了過渡區(qū)的半值波長偏移效應(yīng),使得采用該未固化膠能獲得較均勻、穩(wěn)定的圖像;且其制備工藝簡單成熟,且制備成本較低;并且可以采用卷對卷方式進(jìn)行制備。且其成本較低,容易制備,重量小,體積小,并且機(jī)械、化學(xué)性能較好。并且,藍(lán)膜組合物制備的未固化膠,具有一定的粘性,其適用范圍更廣。
本申請的另一種典型的實(shí)施方式中,如圖1所示,提供了一種藍(lán)色基膜,該藍(lán)色基膜中包括藍(lán)膜2,該藍(lán)膜2采用上述的藍(lán)膜組合物制備而成。
該藍(lán)色基膜中的藍(lán)膜采用上述的藍(lán)膜組合物制備而成,能夠較好地消除過渡區(qū)的半值波長偏移效應(yīng),使得采用該藍(lán)色基膜能獲得較均勻、穩(wěn)定的圖像;且制備工藝簡單成熟,且制備成本較低;并具有較好的柔性,可以采用卷對卷方式進(jìn)行制備,使得形成的藍(lán)膜沒有脆性,方便裁切。因此,該藍(lán)色基膜的作用與藍(lán)玻璃基片的作用相同,但是,其成本較低,容易制備,避免了成像設(shè)備中只能采用日本的藍(lán)玻璃基片的缺陷,避免了藍(lán)玻璃存在的重量大,體積大,并且機(jī)械、化學(xué)性能較差的問題。
本申請的再一種實(shí)施例中,如圖1所示,上述藍(lán)色基膜包括襯底1與藍(lán)膜2,藍(lán)膜2設(shè)置在上述襯底1的表面上。該藍(lán)色基膜中的襯底1對藍(lán)膜2具有保護(hù)作用,防止藍(lán)膜2被損壞。
為了更好地消除半值波長偏移效應(yīng),獲得較均勻且清晰的圖像,如圖2所示,本申請優(yōu)選上述藍(lán)色基膜中包括兩層上述藍(lán)膜2,分別為:第一藍(lán)膜21與第二藍(lán)膜22,第一藍(lán)膜21設(shè)置在上述襯底1的表面上;第二藍(lán)膜22設(shè)置在上述襯底1的遠(yuǎn)離上述第一藍(lán)膜21的表面上。
本申請的又一種實(shí)施例中,如圖3所示,上述藍(lán)色基膜中包括兩層上述襯底1,分別為:第一襯底11與第二襯底12,第一襯底11設(shè)置在上述藍(lán)膜2的表面上;第二襯底12設(shè)置在上述藍(lán)膜2的遠(yuǎn)離上述第一襯底11的表面上。這樣采用上下兩層襯底1將藍(lán)膜2包圍,能夠更好地保護(hù)藍(lán)膜2不被損傷,保證了藍(lán)色基膜具有較長的壽命。
本申請的再一種實(shí)施例中,上述藍(lán)色基膜的厚度在38~150μm之間。將藍(lán)色基膜的厚度設(shè)置在此范圍內(nèi),可以進(jìn)一步見色藍(lán)色基膜的體積與重量,并且,還能夠提高藍(lán)色基膜的機(jī)械、化學(xué)性能,避免其切割成小片時(shí)發(fā)生破碎、被腐蝕等的問題;同時(shí),當(dāng)該具有藍(lán)色基膜的濾波器直接貼在圖像傳感器CCD和圖像傳感器CMOS前時(shí),不會(huì)由于濾波器的厚度過大造成不可忽視的像差,進(jìn)一步保證了圖像傳感器CCD和圖像傳感器CMOS具有較的圖像效果。
為了進(jìn)一步減小藍(lán)色基膜的體積與重量,并且提高其機(jī)械、化學(xué)性能,避免其切割成小片時(shí)容易破碎、腐蝕的問題,提高其成品率,上述藍(lán)膜2的厚度在2~120μm之間。
本申請的又一種實(shí)施例中,上述藍(lán)膜2的折射率在1.45~1.80之間。當(dāng)其折射率在此范圍內(nèi),藍(lán)膜與基材的折射率匹配性合適,可以提高整體光學(xué)品質(zhì),產(chǎn)品結(jié)構(gòu)整體的光透過率高。
為了進(jìn)一步減小藍(lán)色基膜的體積與重量,并且保證藍(lán)色基膜的光學(xué)性能,優(yōu)選上述襯底1的厚度在23~120μm之間。
本申請的另一種實(shí)施例中,上述襯底1為柔性襯底,例如可以采用PET襯底或PEN襯底,柔性襯底能夠進(jìn)一步提高藍(lán)色基膜的柔韌性,避免其切割成小片時(shí)容易破碎的問題,保證了成品率,并且,柔韌性較好的藍(lán)色基膜可以廣泛地應(yīng)用在各種成像設(shè)備中。
可用的襯底為塑料襯底,塑料襯底可以包含(但不限于)聚對苯二甲酸乙二醇酯(polyethylene terephthalate,PET)襯底、聚碳酸酯(polycarbonate,PC)襯底、聚酰亞胺(polyimide,PI)襯底、聚萘二甲酸乙二醇酯(polyethylene naphthalate,PEN)襯底、聚醚砜(polyether sulfone,PES)襯底、聚芳酯(polyarylate,PAR)襯底以及環(huán)烯烴共聚物(cycloolefin copolymer,COC)襯底、非晶環(huán)烯烴聚合物(cycloolefin polymer,COP)的環(huán)聚烯烴襯底。
本申請的又一種實(shí)施方式中,提供了一種上述藍(lán)色基膜的制備方法,上述制備方法包括:在襯底的表面上涂布上述的藍(lán)膜組合物;以及將上述藍(lán)膜組合物固化成膜。
采用上述制備方法制備得到的藍(lán)色基膜起到與藍(lán)玻璃基片相同的作用,同時(shí),避免了濾波器中只能采用日本生產(chǎn)的價(jià)格昂貴的藍(lán)玻璃基片的現(xiàn)象,且其制備而成的薄膜重量較小、體積較小,方便裁切。
本申請的再一種實(shí)施方式中,提供了一種濾波器,該濾波器包括藍(lán)色基膜,該藍(lán)色基膜為上述的藍(lán)色基膜。
該濾波器中采用上述的藍(lán)色基膜替代日本生產(chǎn)的藍(lán)色玻璃,不僅可以實(shí)現(xiàn)與藍(lán)色玻璃相同的作用,還可以避免采用藍(lán)色玻璃導(dǎo)致的濾波器的成本較高的問題,同時(shí)可以避免將濾波器直接貼在圖像傳感器CCD和圖像傳感器CMOS前時(shí)造成的不可忽視的像差問題。
優(yōu)選地,上述濾波器還包括近紅外線反射膜,上述近紅外線反射膜設(shè)置在上述藍(lán)色基膜的至少一個(gè)表面上。該紅外線反射膜是具有反射近紅外線的能力的膜。作為這樣的近紅外線反射膜,可以使用鋁蒸鍍膜、貴金屬薄膜、分散有以氧化銦為主要成分并含有少量氧化錫的金屬氧化物微粒的樹脂膜、將高折射率層和低折射率層交替層疊而得到的電介質(zhì)多層膜等。在這些近紅外線反射膜中,可以優(yōu)選使用將高折射率層和低折射率層交替層疊而得到的電介質(zhì)多層膜。
本發(fā)明的濾波器由于具有這樣的近紅外線反射膜,可以將近紅外線充分截止。在本發(fā)明中,近紅外線反射膜可以設(shè)于藍(lán)色基膜的一個(gè)表面上,也可以設(shè)置于其的兩個(gè)表面上。設(shè)置于一個(gè)表面時(shí),濾波器的制備成本較低,制備工藝較簡單。設(shè)置于兩個(gè)表面上時(shí),使得濾波器具有高強(qiáng)度且不易發(fā)生翹曲。
紅外線反射膜可以由高折射率層與低折射率層交替設(shè)置形成,高折射率層的材料,一般為折射率大于1.7的材料,通常選擇的折射率范圍為1.7~2.5。例如氧化鈦、氧化鋯、五氧化鉭、五氧化鈮、氧化鑭、氧化釔、氧化鋅、硫化鋅、氧化銦為主要成分并含有少量氧化鈦、氧化錫、氧化銫等的材料。低折射率層的材料,一般為折射率小于1.6的材料,通常選擇的折射率范圍為1.2~1.6。例如氧化硅、氧化鋁、氟化鑭、氟化鎂、六氟化鋁鈉等。
對于高、低折射率層交替設(shè)置形成的紅外線反射膜,其制備方法可以是現(xiàn)有技術(shù)中任意的可以形成其的方法,例如采用CVD法、濺射法或真空蒸鍍法等,高折射率層和低折射率層交替層疊的紅外線反射膜。對于紅外線反射膜與藍(lán)色基膜的連接方式,可以采用粘合劑將紅外線反射膜粘合于藍(lán)色基膜的表面上,也可以通過CVD法、濺射法或真空蒸鍍法直接在上述藍(lán)色基膜上形成將高、低折射率層交替層疊的紅外線反射膜。
這些高折射率層和低折射率層的厚度依據(jù)想要阻斷的紅外線波長而定,當(dāng)想要阻斷的紅外線波長為λ時(shí),優(yōu)選高折射率層和低折射率層的厚度均為0.1λ~0.5λ。如果厚度不在上述范圍內(nèi)時(shí),可能無法阻斷特定波長的紅外線。
另外,紅外線反射膜的層數(shù)一般為5~50層,優(yōu)選為10~40層。
當(dāng)紅外線反射膜采用蒸鍍法設(shè)置在藍(lán)色基膜的過程中,藍(lán)色基膜發(fā)生翹曲時(shí),可以采取如下方法消除翹曲現(xiàn)象:向藍(lán)色基膜的兩個(gè)表面蒸鍍紅外線反射膜,向紅外線反射膜的表面照射紫外線等放射線。照射放射線可以在進(jìn)行紅外線反射膜的蒸鍍的同時(shí)進(jìn)行照射,也可以在蒸鍍后再照射。
本申請的另一種實(shí)施方式中,提供了一種相機(jī)模塊,該相機(jī)模塊包括濾波器,上述濾波器為上述的濾波器。
該相機(jī)模塊由于采用了上述的濾波器,降低了自身的成本,并且該相機(jī)模塊中的濾波器較薄,不容易出現(xiàn)像差問題。
為了使得本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠更加清楚地了解本申請的技術(shù)方案,以下將結(jié)合具體的實(shí)施例與對比例詳細(xì)說明本申請的技術(shù)方案。
實(shí)施例1
非溶劑型的藍(lán)膜組合物包括樹脂主體與藍(lán)色染料,其中,樹脂主體為聚碳酸酯系樹脂“Lupizeta EP-5000”(日本三菱樹脂株式會(huì)社制造),該樹脂主體的粘度為2500Cps;藍(lán)色染料為鈷藍(lán),鈷藍(lán)的重量為樹脂主體的重量的2%。
將上述的非溶劑型藍(lán)膜組合物,采用光固化的方式固化,形成藍(lán)膜(藍(lán)色基膜),該藍(lán)膜的厚度為200μm,折射率為1.45。
實(shí)施例2
非溶劑型的藍(lán)膜組合物包括樹脂主體、藍(lán)色染料與納米功能顆粒,其中,樹脂主體為氟系聚酯樹脂“OKP4”(大阪瓦斯化學(xué)株式會(huì)社),該樹脂主體的粘度為1Cps;藍(lán)色染料為酞菁銅,酞菁銅的重量占樹脂主體的重量的0.01%;納米功能顆粒為Fe-ZnSe顆粒,該顆粒的重量為樹脂主體重量的1%,該顆粒的平均粒徑為5nm。
將上述的非溶劑型藍(lán)膜組合物,采用熱固化的方式固化,形成藍(lán)膜,該藍(lán)膜的厚度為2μm,折射率為1.8。
實(shí)施例3
非溶劑型的藍(lán)膜組合物包括樹脂主體、藍(lán)色染料與納米功能顆粒,其中,樹脂主體為耐熱丙烯酸系樹脂“Acryviewa”(日本觸媒株式會(huì)社制造),該樹脂主體的粘度為5000Cps;藍(lán)色染料為磷酸銅,磷酸銅的重量占樹脂主體的重量的5%;納米功能顆粒包括PS顆粒與PMMA顆粒,PS顆粒的重量為樹脂主體重量的5%,PMMA顆粒的重量為樹脂主體重量的5%,PS顆粒的平均粒徑為100nm,PMMA顆粒的平均粒徑為200nm。
將上述的非溶劑型藍(lán)膜組合物,采用光固化的方式固化,形成藍(lán)膜,該藍(lán)膜的厚度為120μm,折射率為1.7。
實(shí)施例4
非溶劑型的藍(lán)膜組合物包括樹脂主體、藍(lán)色染料與納米功能顆粒,其中,樹脂主體為聚醚砜系樹脂“Sumilite FS-1300”(住友電木株式會(huì)社制造),該樹脂主體的粘度為2500Cps;藍(lán)色染料為酞菁鈷(II),酞菁鈷(II)的重量占樹脂主體的重量的2%;納米功能顆粒為PMMA顆粒,PMMA顆粒的重量為樹脂主體重量的5%,PMMA顆粒的平均粒徑為100nm。
將上述的非溶劑型藍(lán)膜組合物,采用熱固化的方式固化,形成藍(lán)膜(藍(lán)色基膜),該藍(lán)膜的厚度為60μm,折射率為1.65。
實(shí)施例5
與實(shí)施例4的區(qū)別在于:納米功能顆粒的重量為樹脂主體重量的0.05%。
實(shí)施例6
與實(shí)施例4的區(qū)別在于:納米功能顆粒的平均平均粒徑大于250nm。
實(shí)施例7
與實(shí)施例4的區(qū)別在于:樹脂主體為氟系聚酯樹脂“OKP4”(大阪瓦斯化學(xué)株式會(huì)社),最后形成的藍(lán)膜的折射率為1.35。
實(shí)施例8
與實(shí)施例4的區(qū)別在于:最后形成的藍(lán)膜的厚度為200μm。
實(shí)施例9
與實(shí)施例4的區(qū)別在于:藍(lán)色染料為蒽醌染料,其最大吸收波長為500nm。
實(shí)施例10
將實(shí)施例4的非溶劑型組合物涂覆在23μm的PI襯底的表面上,采用熱固化的方式將其固化,最后形成圖1所示的藍(lán)色基膜。
實(shí)施例11
將實(shí)施例4的非溶劑型組合物涂覆在70μm的PET襯底的表面上,采用熱固化的方式將其固化,最后形成圖1所示的藍(lán)色基膜。
實(shí)施例12
將實(shí)施例4的非溶劑型組合物涂覆在120μm的PET襯底的表面上,采用熱固化的方式將其固化,最后形成圖1所示的藍(lán)色基膜。
實(shí)施例13
將實(shí)施例4的非溶劑型組合物涂覆在300μm的PET襯底的表面上,采用熱固化的方式將其固化,最后形成圖1所示的藍(lán)色基膜。
實(shí)施例14
將實(shí)施例4的非溶劑型組合物涂覆在300μm的PET襯底1的上下表面,采用熱固化的方式將其固化,在襯底1的下、上表面分別形成第一藍(lán)膜21與第二藍(lán)膜22,最后形成圖2所示的藍(lán)色基膜。
實(shí)施例15
采用熱固化的方式將實(shí)施例4的非溶劑型組合物固化,形成藍(lán)膜2,在藍(lán)膜2的下、上表面涂覆PI膠水并固化,分別形成第一襯底11與第二襯底12,最后形成圖3所示的藍(lán)色基膜。
對比例1
與實(shí)施例4的區(qū)別在于:樹脂主體的粘度為0.1Cps,無藍(lán)色染料。
對比例2
與實(shí)施例4的區(qū)別在于:藍(lán)色染料的重量為樹脂主體重量的30%。
使用lambda950紫外可見近紅外分光光度計(jì)對各實(shí)施例與對比例中的藍(lán)膜或藍(lán)色基膜的透射光譜進(jìn)行測試,并且,計(jì)算了|Ya-Yb|,其中,Ya為波長為500~800nm中的垂直光的透射率為50%對應(yīng)的波長,Ya波長在500~800nm中的30°斜入射光的透射率為50%對應(yīng)的波長,測試與計(jì)算結(jié)果如表1所示,圖4示出了實(shí)施例4提供的藍(lán)色基膜(藍(lán)膜)的透射光譜曲線。
表1
從表1中可以看出,當(dāng)非溶劑型的藍(lán)膜組合物中的樹脂主體的粘度在1~5000Cps之間,所述藍(lán)色染料的重量為所述樹脂主體的重量的0.01~5%,所述藍(lán)色染料的最大吸收波長在500~800nm之間時(shí),本申請中的非溶劑型的藍(lán)膜組合物、未固化膠、藍(lán)色基膜能夠較好地吸收波長在500~800nm之間的光波,能夠較好地消除或緩解半值波長偏移效應(yīng),使得采用該藍(lán)膜組合物制備得到的薄膜能獲得較均勻、穩(wěn)定的圖像。
從以上的描述中,可以看出,本申請上述的實(shí)施例實(shí)現(xiàn)了如下技術(shù)效果:
1)、本申請中的非溶劑型的藍(lán)膜組合物中包括藍(lán)色染料,該藍(lán)色染料的最大吸收波長在500~800nm之間,可以吸收波長在500~1100nm范圍的光波,使得該藍(lán)色染料吸收的波長不會(huì)因?yàn)槟繕?biāo)圖像的光線入射角變化而產(chǎn)生漂移或者只是產(chǎn)生少量漂移(即透射光譜曲線中T=50%的波長漂移小于或等于±5nm),較好地消除或緩解了半值波長偏移效應(yīng),使得采用該藍(lán)膜組合物制備得到的薄膜能獲得較均勻、穩(wěn)定的圖像;并且,將藍(lán)色染料的重量控制在樹脂主體的重量的0.01~5%,能夠更好地避免不同入射角度光線造成的吸收光波長漂移的問題(偏振問題),且可以吸收波長在650nm~1100nm范圍的近紅外光波,避免近紅外以及紅外光線造成圖像傳感器成像時(shí)的圖像干擾;另外,該組合物種的樹脂主體的粘度在1~5000Cps之間,使得藍(lán)色染料可以均勻地分布在樹脂主體中,進(jìn)而使得該組合物制備而成的薄膜能夠較好地吸收波長在500nm~1100nm之間的光波;且上述的非溶劑型的藍(lán)膜組合物制備成薄膜的工藝較簡單,只需采用常規(guī)的方法就可以制備得到,且該組合物的各種成分取材容易,且價(jià)格便宜,使得該組合物制備成膜的成本較低;并且該藍(lán)膜組合物為高分子材料,具有較好的柔性,可以采用卷對卷方式進(jìn)行制備,沒有脆性,方便裁切,而且,只要采用非溶劑型的藍(lán)膜組合物形成厚度為50~3580μm的薄膜,就可以實(shí)現(xiàn)上述功能,比藍(lán)色玻璃的厚度要小的多,避免了當(dāng)其貼附在圖像傳感器上導(dǎo)致的像差問題。因此,該非溶劑型的藍(lán)膜組合物制備得到的薄膜能起到與藍(lán)玻璃基片相同的作用,同時(shí),避免了濾波器中只能采用日本生產(chǎn)的價(jià)格昂貴的藍(lán)玻璃基片的現(xiàn)象,且其制備而成的薄膜重量較小、體積較小,方便裁切。
2)、本申請中的未固化膠由上述的藍(lán)膜組合物干燥形成,同樣可以較好地緩解或消除了過渡區(qū)的半值波長偏移效應(yīng),使得采用該未固化膠能獲得較均勻、穩(wěn)定的圖像;且其制備工藝簡單成熟,且制備成本較低;并且可以采用卷對卷方式進(jìn)行制備。且其成本較低,容易制備,重量小,體積小,并且機(jī)械、化學(xué)性能較好。并且,藍(lán)膜組合物制備的未固化膠,具有一定的粘性,其適用范圍更廣。
3)、本申請中的藍(lán)色基膜中的藍(lán)膜采用上述的藍(lán)膜組合物制備而成,能夠較好地消除過渡區(qū)的半值波長偏移效應(yīng),使得采用該藍(lán)色基膜能獲得較均勻、穩(wěn)定的圖像;且制備工藝簡單成熟,且制備成本較低;并具有較好的柔性,可以采用卷對卷方式進(jìn)行制備,使得形成的藍(lán)膜沒有脆性,方便裁切。因此,該藍(lán)色基膜的作用與藍(lán)玻璃基片的作用相同,但是,其成本較低,容易制備,避免了成像設(shè)備中只能采用日本的藍(lán)玻璃基片的缺陷,避免了藍(lán)玻璃存在的重量大,體積大,并且機(jī)械、化學(xué)性能較差的問題。
4)、本申請中的藍(lán)色基膜的制備方法制得的藍(lán)色基膜起到與藍(lán)玻璃基片相同的作用,同時(shí),避免了濾波器中只能采用日本生產(chǎn)的價(jià)格昂貴的藍(lán)玻璃基片的現(xiàn)象,且其制備而成的薄膜重量較小、體積較小,方便裁切。
5)、本申請的濾波器中采用上述的藍(lán)色基膜替代日本生產(chǎn)的藍(lán)色玻璃,不僅可以實(shí)現(xiàn)與藍(lán)色玻璃相同的作用,還可以避免采用藍(lán)色玻璃導(dǎo)致的濾波器的成本較高的問題,同時(shí)可以避免將濾波器直接貼在圖像傳感器CCD和圖像傳感器CMOS前時(shí)造成的不可忽視的像差問題。
6)、本申請的相機(jī)模塊由于采用了上述的濾波器,降低了自身的成本,并且該相機(jī)模塊中的濾波器較薄,不容易出現(xiàn)像差問題。
以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例而已,并不用于限制本發(fā)明,對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說,本發(fā)明可以有各種更改和變化。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi),所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等,均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。