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KR102306716B1 - 폴리포스포네이트 중합체, 이를 이용한 렌즈 및 카메라 모듈 - Google Patents

폴리포스포네이트 중합체, 이를 이용한 렌즈 및 카메라 모듈 Download PDF

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KR102306716B1
KR102306716B1 KR1020150045097A KR20150045097A KR102306716B1 KR 102306716 B1 KR102306716 B1 KR 102306716B1 KR 1020150045097 A KR1020150045097 A KR 1020150045097A KR 20150045097 A KR20150045097 A KR 20150045097A KR 102306716 B1 KR102306716 B1 KR 102306716B1
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KR
South Korea
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lens
polymer
unsubstituted
substituted
polyphosphonate
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KR1020150045097A
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Inventor
정회철
마이클 페트릭 쉐이버
에밀리 케이트 맥도날드
Original Assignee
삼성전기주식회사
더 유니버시티 코트 오브 더 유니버시티 오브 에딘버그
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Publication date
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Abstract

본 발명은 인산 에스테르기 및 방향족 고리를 포함하는 구성 반복단위를 가지며, 상기 인산 에스테르기와 방향족 고리는 직접 결합된 폴리포스포네이트 중합체, 이를 이용한 렌즈 및 카메라 모듈에 관한 것이다.

Description

폴리포스포네이트 중합체, 이를 이용한 렌즈 및 카메라 모듈 {Polyphosphonate polymer, lens and camera module using the same}
본 발명은 폴리포스포네이트 중합체, 이를 이용한 렌즈 및 카메라 모듈에 관한 것이다.
각종 카메라의 광학계에 사용되는 광학 소자의 재료로서, 광학 유리 또는 광학용 투명 수지가 사용되고 있다.
광학 유리는 내열성이나 투명성, 치수 안정성, 내약품성 등이 우수하고, 여러 가지 굴절율(nD)이나 아베수(υD)를 갖는 다종류의 재료가 존재하고 있지만, 재료 비용이 고가인 데다가, 성형 가공성이 나쁘고, 또한 생산성이 낮은 문제가 있다. 특히, 수차 보정에 사용되는 비구면 렌즈로 가공하기 위해서는, 매우 고도의 기술과 높은 비용이 들기 때문에 실용상 큰 장해가 되고 있다.
한편, 광학용 투명 수지는 카메라용 렌즈 등의 용도로서 사용되고 있다.
한국공개특허 제2003-0085020호
본 발명의 일 실시형태의 목적은 우수한 광학 특성이 발현되는 폴리포스포네이트 중합체를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 일 실시형태의 목적은 상기 폴리포스포네이트 중합체를 포함하는 렌즈를 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 일 실시형태의 목적은 상기 렌즈를 포함하는 카메라 모듈을 제공하는 것이다.
본 발명의 일 실시형태는 인산 에스테르기 및 방향족 고리를 포함하는 구성 반복단위를 가지며, 상기 인산 에스테르기와 방향족 고리는 직접 결합된 폴리포스포네이트 중합체를 제공한다.
상기 폴리포스포네이트 중합체는 하기 [화학식 1] 또는 [화학식 6]으로 표시되는 구성 반복단위를 가질 수 있다.
[화학식 1]
Figure 112015031476540-pat00001
R1은 중수소, 치환 또는 비치환된 C1 ~ C10의 지방족 사슬, 치환 또는 비치환된 C3 ~ C10의 지방족 고리, 치환 또는 비치환된 C6 ~ C20의 방향족 고리, 또는 이들의 조합이며; n은 5 내지 500의 정수이며; R2는 하기 화학식 2 내지 5 중 어느 하나일 수 있다.
[화학식 2]
Figure 112015031476540-pat00002
[화학식 3]
Figure 112015031476540-pat00003
[화학식 4]
Figure 112015031476540-pat00004
[화학식 5]
Figure 112015031476540-pat00005

[화학식 6]
Figure 112015031476540-pat00006
R3은 중수소, 치환 또는 비치환된 C1 ~ C10의 지방족 사슬, 치환 또는 비치환된 C3 ~ C10의 지방족 고리, 치환 또는 비치환된 C6 ~ C20의 방향족 고리, 또는 이들의 조합이며; R4 내지 R7은 동일하거나 상이하며, 각각 독립적으로, 수소 원자, 치환 또는 비치환된 C1 ~ C20의 지방족 사슬, 치환 또는 비치환된 C3 ~ C10의 지방족 고리, 치환 또는 비치환된 C6 ~ C20의 방향족 고리, 또는 이들의 조합이며; m은 5 내지 500의 정수일 수 있다.
본 발명의 다른 일 실시형태는 상기 폴리포스포네이트 공중합체를 포함하는 렌즈 및 상기 렌즈를 포함하는 카메라 모듈을 제공한다.
본 발명의 일 실시형태에 의하면 굴절률이 높으며, 광학적 특성이 우수하고, 무색 투명한 폴리포스포네이트 중합체를 제공할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시형태에 의하면 환경 친화적인 폴리포스포네이트 중합체를 제공할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시형태에 따른 폴리포스포네이트 중합체는 가공성이 우수하며, 사출 성형으로 렌즈 형성이 가능할 수 있다.
본 발명의 다른 일 실시형태에 의하면 상기 폴리포스포네이트 중합체를 포함하여, 광학적 특성 및 투명성이 향상된 렌즈 및 이를 적용한 카메라 모듈을 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시형태에 따른 카메라 모듈의 개략 분해 사시도이다.
먼저, 본 발명에서 사용되는 용어를 정의한다.
(1) 본 명세서에 있어서, 지방족 사슬은 직쇄 또는 분지쇄 형태의 지방족 화합물을 의미하는 것으로, 이로써 한정되는 것은 아니나, 예를 들면, 포화 또는 불포화 탄화수소, 알콕시, 알킬 에스테르, 알킬 에테르, 티오알킬 등일 수 있다. 이때, 상기 지방족 사슬은 주쇄 및/또는 측쇄에 적어도 하나 이상의 치환기를 포함할 수 있으며, 이때, 상기 치환기는, 이로써 한정되는 것은 아니나, 예를 들면, 산소, 히드록시기, 카르복시기, 알킬기, 시아노기, 에스테르기, 에테르기, 아미드기, 이미드기, 알콕시기 또는 이들의 조합일 수 있다.
(2) 본 명세서에서, 지방족 고리는, 고리 형태의 지방족 화합물을 의미하는 것으로, 단환식 또는 2 이상의 고리가 축합되어 형성되는 다환식 화합물일 수 있으며, 예를 들면, 사이클로알킬과 같은 포화 또는 불포화 탄화수소 고리일 수 있다. 한편, 본 명세서에서는 지방족 고리가 헤테로 고리를 포함하는 개념으로 사용하였으며, 따라서 지방족 고리를 이루는 원소에는 탄소뿐만 아니라 산소, 인, 규소 등의 탄소 외의 다른 원자가 포함될 수 있다. 상기 지방족 고리는 적어도 하나 이상의 치환기를 포함할 수 있으며, 이때, 상기 치환기는, 이로써 한정되는 것은 아니나, 예를 들면, 산소, 히드록시기, 카르복시기, 알킬기, 시아노기, 에스테르기, 에테르기, 아미드기, 이미드기, 알콕시기 또는 이들의 조합일 수 있다.
(3) 본 명세서에 있어서, 방향족 고리는, 고리 형태의 방향족 화합물을 의미하는 것으로, 단환식 또는 2 이상의 고리가 축합되어 형성되는 다환식 화합물일 수 있으며, 예를 들면, 페닐, 나프탈렌 등과 같은 아릴일 수 있다. 상기 방향족 고리는 적어도 하나 이상의 치환기를 포함할 수 있으며, 이때, 상기 치환기는, 이로써 한정되는 것은 아니나, 예를 들면, 산소, 히드록시기, 카르복시기, 알킬기, 시아노기, 에스테르기, 에테르기, 아미드기, 이미드기, 알콕시기 또는 이들의 조합일 수 있다.
(4) 본 명세서에 있어서, 유리전이온도(Tg)란 고분자 물질이 온도에 의해 분자들이 활성을 가지며 움직이기 시작하는 시점의 온도를 의미하며, 시차주사 열량측정기(DSC: Differential Scanning Calorimeter) 등으로 측정할 수 있다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시 형태들을 설명한다. 그러나, 본 발명의 실시형태는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 이하 설명하는 실시 형태로 한정되는 것은 아니다. 또한, 본 발명의 실시형태는 당해 기술분야에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다.
본 발명의 일 실시형태에 의하면, 인산 에스테르기 및 방향족 고리를 포함하는 구성 반복단위를 가지며, 상기 인산 에스테르기와 방향족 고리는 직접 결합된 폴리포스포네이트 중합체가 제공된다.
본 발명의 일 실시형태에 의한 폴리포스포네이트 중합체는 내부에 인산 에스테르기 및 방향족 고리를 포함하는 구성 반복단위를 가져 굴절률이 향상되며, 사출 성형성이 높고, 무색 투명하여 광학적 특성 및 가공성을 요하는 렌즈에 적용 시 우수한 물성을 발현할 수 있다.
본 발명의 일 실시형태에 의한 폴리포스포네이트 중합체는 하기 [화학식 1]로 표시되는 구성 반복단위를 가질 수 있다.
[화학식 1]
Figure 112015031476540-pat00007
상기 화학식 1에서, R1은 중수소, 치환 또는 비치환된 C1 ~ C10의 지방족 사슬, 치환 또는 비치환된 C3 ~ C10의 지방족 고리, 치환 또는 비치환된 C6 ~ C20의 방향족 고리, 또는 이들의 조합이며; n은 5 내지 500의 정수이며; R2는 하기 화학식 2 내지 5 중 어느 하나일 수 있다.
[화학식 2]
Figure 112015031476540-pat00008

[화학식 3]
Figure 112015031476540-pat00009

[화학식 4]
Figure 112015031476540-pat00010

[화학식 5]
Figure 112015031476540-pat00011

상기 화학식 1에서, 인산 에스테르기와 방향족 고리 사이에는 추가 결합기 없이 인산 에스테르기와 방향족 고리가 직접 결합된 구조일 수 있다.
상기 화학식 1에서, R2는 인산 에스테르기와 직접 결합되는 화학식 2 내지 화학식 5의 방향족 고리일 수 있으며, 방향족 고리의 결합 위치는 특별히 제한되지 않는다.
본 발명의 일 실시형태에 의하면, 상기 화학식 1에서와 같이 인산 에스테르기와 방향족 고리를 동시에 포함하며, 인산 에스테르기와 방향족 고리가 직접 결합된 구성 반복단위를 가짐으로써 가시광선 영역에서의 굴절률이 높으며, 무색 투명한 폴리포스포네이트 중합체를 제공할 수 있다.
본 발명의 다른 실시형태에 의한 폴리포스포네이트 중합체는 하기 [화학식 6]으로 표시되는 구성 반복단위를 가질 수 있다.
[화학식 6]
Figure 112015031476540-pat00012
상기 화학식 6에서, R3은 중수소, 치환 또는 비치환된 C1 ~ C10의 지방족 사슬, 치환 또는 비치환된 C3 ~ C10의 지방족 고리, 치환 또는 비치환된 C6 ~ C20의 방향족 고리, 또는 이들의 조합이며; R4 내지 R7은 동일하거나 상이하며, 각각 독립적으로, 수소 원자, 치환 또는 비치환된 C1 ~ C20의 지방족 사슬, 치환 또는 비치환된 C3 ~ C10의 지방족 고리, 치환 또는 비치환된 C6 ~ C20의 방향족 고리, 또는 이들의 조합이며; m은 5 내지 500의 정수일 수 있다.
상기 화학식 6에서, 인산 에스테르기와 플루오렌(fluorene)기 사이에는 추가 결합기 없이 인산 에스테르기와 플루오렌(fluorene)기의 방향족 고리가 직접 결합된 구조일 수 있으며, 플루오렌(fluorene)기의 방향족 고리의 결합 위치는 특별히 제한되지 않는다.
본 발명의 다른 실시형태에 의하면, 상기 화학식 6에서와 같이 인산 에스테르기와 플루오렌(fluorene)기를 동시에 포함하며, 인산 에스테르기와 플루오렌(fluorene)기의 방향족 고리가 직접 결합된 구성 반복단위를 가짐으로써 가시광선 영역에서의 굴절률이 더욱 향상되며, 무색 투명한 폴리포스포네이트 중합체를 제공할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시형태에 따른 폴리포스포네이트 중합체는 황(S)을 포함하지 않으며, 특히, 인(P)과 결합되는 황(S)을 포함하지 않는다. 예를 들어, 상기 폴리포스포네이트 중합체는 P=S, P-S를 포함하지 않으며, 이에 따라 투명성이 향상될 수 있다.
또한, 본 발명의 실시형태에 따른 폴리포스포네이트 중합체는 광학적 특성 향상을 위해 사용되나 다이옥신 문제를 일으키는 단점이 있는 브롬(Br) 또는 염소(Cl)와 같은 할로겐 치환기가 구조 단위에 도입되지 않아 환경 친화적이다.
또한, 본 발명의 실시형태에 따른 폴리포스포네이트 중합체는 적어도 하나의 수소(H)와 직접 결합된 질소(N)를 포함하지 않는다. 예를 들어, 상기 폴리포스포네이트 중합체는 -NH 및 -NH2를 포함하지 않으며, 이에 따라 투명성이 확보될 수 있다.
또한, 본 발명의 실시형태에 따른 폴리포스포네이트 중합체는 가공성이 우수하며, 200℃ 이상의 고열에서도 분해되지 않아 사출 성형으로 렌즈 형성이 가능하며, 경도가 높아 긁힘에 강한 특성을 가질 수 있다.
한편, 본 발명의 일 실시형태에 따른 폴리포스포네이트 공중합체는 방향족 디하이드록시 화합물과, 디포스폰산 (Diphosphonic acid) 또는 그 에스테르 형성성 유도체의 축합중합으로 형성될 수 있다.
이에 제한되는 것은 아니나, 상기 방향족 디하이드록시 화합물로는 하이드로퀴논, 레조르시놀, 4,4＇-디하이드록시비페닐, 4,4＇-사이클로헥실리덴 디페놀, 비스페놀 A, 비스(4-하이드록시 페닐) 메탄, 2,2-비스(2-하이드록시 페닐) 프로판, 디하이드록시 디페닐에테르, 디하이드록시벤조페논, 1,5-디하이드록시 나프탈렌, 2,5-디하이드록시 나프탈렌, 2,2-비스(3,5-디메틸-4-하이드록시 페닐) 프로판, 4,4＇-비스(하이드록시 페닐) 페닐 포스핀 옥사이드, α,α＇-비스(4-하이드록시-3-메틸 페닐)-1,4-디이소프로필벤젠, 2,2-비스(4-하이드록시-3-메틸 페닐) 프로판, 디하이드록시 디페닐에테르, 1,3-비스(4-하이드록시 페녹시) 벤젠, 9,9-비스(4-하이드록시페닐) 플루오렌(fluorene), 9,9-비스(4-하이드록시-3-메틸 페닐) 플루오렌(fluorene) 중 어느 하나 이상을 포함할 수 있다.
이에 제한되는 것은 아니나, 상기 디포스포산(Diphosphonic acid) 또는 그 에스테르 형성성 유도체는 페닐 포스폰산, 메틸렌 포스폰산, 페닐 포스포닉 디클로라이드, 메틸렌 포스포닉 디클로라이드 중 어느 하나 이상을 포함할 수 있다.
상기 화학식 1의 R1 및 화학식 6의 R3은 실제 폴리포스포네이트 중합체의 중합 시 적용되는 디포스포산(Diphosphonic acid) 또는 그 에스테르 형성성 유도체 단량체의 종류에 따라 달라질 수 있다.
본 발명의 다른 실시형태에서는 상술한 본 발명의 실시형태에 따른 폴리포스포네이트 중합체를 포함하는 렌즈를 제공한다. 상기 폴리포스포네이트 중합체는 전술한 바와 같으며, 여기에서는 상세한 설명을 생략한다.
본 발명의 실시형태에 의해 제공되는 렌즈는 상기 폴리포스포네이트 중합체를 성형하여 형성될 수 있으며, 사출 성형으로 형성될 수 있다.
본 발명의 실시형태에 따른 렌즈는 예를 들어, 상기 폴리포스포네이트 중합체를 사출성형기 또는 사출압축 성형기에서 렌즈형상으로 사출 성형함으로써 얻어질 수 있다. 이에 제한되는 것은 아니나, 상기 폴리포스포네이트 중합체를 사출 성형하는 온도는 약 200℃ 내지 300℃ 일 수 있다. 더 바람직하게는, 상기 폴리포스포네이트 중합체를 사출 성형하는 온도는 약 240℃ 내지 280℃ 일 수 있다.
상기 폴리포스포네이트 중합체를 성형하여 얻어지는 렌즈는 고(高) 굴절 특성을 나타내며, 투명성 등의 전반적인 광학적 특성이 뛰어나다.
예를 들어, 본 발명의 실시형태에 따른 렌즈는 파장 587nm에서 측정한 굴절률(Refractive Index)이 1.570 이상, 보다 바람직하게는 1.620 이상일 수 있고, 아베수가 23 이상, 예컨대 23 내지 27 정도일 수 있으며, APHA값이 50 이하로 무색 투명할 수 있고, 투과도가 85% 이상, 예컨대 86% 내지 93% 정도일 수 있다.
이에 제한되는 것은 아니나, 상기 렌즈는 필요에 따라 비구면 렌즈 형태로 형성될 수 있다. 비구면 렌즈는 광학렌즈 중에서도 카메라 렌즈로서 유용하게 사용된다. 상기 렌즈의 표면에는, 필요에 따라, 반사방지층 또는 하드코트층과 같은 코트층이 형성될 수 있다.
상기 렌즈는 또한 픽업렌즈, f-θ렌즈, 안경렌즈 등의 각종 렌즈에 사용될 수 있다. 예를 들어, 일안 반사식 카메라(Single Lens Reflex), 디지털 스틸 카메라, 비디오 카메라, 카메라장착 휴대전화, 렌즈장착 필름, 망원경, 쌍안경, 현미경, 프로젝터 등의 렌즈로 사용될 수 있다.
또한, 상기 렌즈는 카메라 모듈에 적용될 수 있으며, 본 발명의 또 다른 일 실시형태는 상기 렌즈를 포함하는 카메라 모듈을 제공할 수 있다.
이하, 본 발명을 실시예를 통해 설명한다. 하기 실시예는 본원 발명의 구현예들을 설명하기 위한 것이며, 이로써 본원 발명의 범위가 제한되는 것은 아니다.
실시예
폴리(비페놀 페닐 포스포네이트)의 합성 - 폴리포스포네이트 중합체 1
먼저 하기 반응식 1에 도시된 바와 같이, 출발물질로서 4,4＇-디하이드록시비페닐과 페닐포스포닉 디클로라이드를 사용하여 중합체를 형성할 수 있다.
[반응식 1]
Figure 112015031476540-pat00013
본 실시 예에서는, 하기와 같은 방법으로 중합체를 형성하였다.
자석교반막대를 넣은 플라스크를 고온 오븐에서 건조한 후, 상온이될 때까지 진공 하에서 식혔다. 이후에, 플라스크에 4,4＇-디하이드록시비페닐을 2.44g 넣고 진공 상태로 만들었다.
플라스크에 캐뉼라(cannula)로 디클로로메탄 20mL를 넣고, 주사기로 트리에틸아민 4.56mL과 N-메틸이미다졸 32㎕를 넣었다.
플라스크를 아이스 배쓰(ice bath)에서 냉각하고, 페닐포스포닉 디클로라이드 2.13g을 주사기로 넣어준 뒤, 질소 분위기 하에서 상온에서 4시간 교반하였다.
4시간 후, 페놀 1.23g을 넣고 1시간 추가 반응시켰다. 반응 후 용액을 물로 2회 세척하고, 5% 염산 수용액으로 추가 세척하여 준 뒤, 다시 물로 3회 세척하였다.
중합체는 메탄올 하에서 침전시켜 얻었으며, 진공 오븐에서 120℃로 가열하면서 약 하루 동안 건조하였다.
이후, NMR을 이용하여 합성된 중합체가 폴리(비페놀 페닐 포스포네이트) 중합체임을 확인하였다. (1H NMR (500MHz, DMSO) δ7.77-7.71 (m, 5H, Ar O-C6H5), 7.40-7.29 (dd, 8H, Ar O-C6H4-C6H4))
폴리포스포네이트 중합체 2 내지 7의 합성
단량체인 방향족 디하이드록시 화합물과, 디포스폰산 (Diphosphonic acid) 또는 그 에스테르 형성성 유도체의 종류를 달리한 것을 제외하고, 상기 폴리(비페놀 페닐 포스포네이트)(폴리포스포네이트 중합체 1)의 상술한 합성 방법과 같은 방법으로 폴리포스포네이트 중합체 2 내지 7의 중합체를 추가로 합성하였다.
합성된 폴리포스포네이트 중합체 2 내지 7 각각의 구조와 NMR 확인 데이터를 표 1에 나타내었다.
중합체
번호		 중합체 구조 4시간 후
추가 반응물질		 NMR (ppm, DMSO)
중합체 2
Figure 112015031476540-pat00014
Figure 112015031476540-pat00015
 1H NMR δ7.69 (d, ∫=5.3, 4H, Ar), 7.32 (d, ∫=5.3, 4H, Ar), 1.91(s, 3H, CH3)/ 31P{1H} NMR δ25.86
중합체 3
Figure 112015031476540-pat00016
Figure 112015031476540-pat00017
 1H NMR δ7.88 (d of d, ∫=7.9, 4H, Ar), 7.67 (t, ∫=6.8, 2H, Ar), 7.55 (t, ∫=6.5, 3H, Ar)/ 31P{1H} NMR δ12.54
중합체 4
Figure 112015031476540-pat00018
Figure 112015031476540-pat00019
 1H NMR δ7.83-7.53 (m, 5H, Ar), 7.14-7.00 (m, 8H, Ar), 1.49(s, 6H, CH3)/ 31P{1H} NMR δ11.92
중합체 5
Figure 112015031476540-pat00020
 없음 1H NMR δ7.98 (q, ∫=5.9, 2H, Ar), 7.89 (d, ∫=9.0, 2H, Ar), 7.76 (s, 2H, Ar), 7.67(t, ∫=6.1, 1H, Ar), 7.57(t, ∫=5.8, 2H, Ar), 7.39(t, ∫=9.0, 2H, Ar)/ 31P{1H} NMR δ12.49
중합체 6
Figure 112015031476540-pat00021
Figure 112015031476540-pat00022
 1H NMR δ7.79 (qt, ∫=7.1, 2H, Ar), 7.88 (d, ∫=8.5, 2H, Ar), 7.8 (s, 2H, Ar), 7.64(t, ∫=7.1, 1H, Ar), 7.54(t, ∫=7.0, 2H, Ar), 7.34(d, ∫=8.5, 2H, Ar)/ 31P{1H} NMR δ12.36
중합체 7
Figure 112015031476540-pat00023
Figure 112015031476540-pat00024
 1H NMR δ7.88-7.78 (m, 8H, Ar), 7.61-7.45 (m, 5H, Ar), 7.32-7.20(m, 8H, CH3)/ 31P{1H} NMR δ11.96
폴리포스포네이트 중합체의 특성 평가
상술한 방법으로 합성된 폴리포스포네이트 중합체 1 내지 7의 GPC(Gel Permeation Chromatography) 분자량 및 유리전이온도(Tg)를 계측 후, 그 결과를 하기 표 2에 기재하였다.
중합체
번호
 GPC 분자량
 DSC TGA
Mn, *100 Mw, *100 Mw/Mn Tg (℃) Td 5wt% (℃)
중합체 1 41.8 75.7 1.81 140 412
중합체 2 17.7 20.0 1.13 119 367
중합체 3 19.3 22.1 1.15 116 396
중합체 4 60.3 139.8 2.32 127 402
중합체 5 71.4 212.6 2.98 147 467
중합체 6 72.0 216.0 3.00 117 347
중합체 7 53.6 154.3 2.32 127 402
렌즈 형성 및 렌즈 특성 평가
상술한 방법으로 합성된 폴리포스포네이트 중합체 1 내지 7를 각각 가로, 세로가 각각 2cm, 두께 1mm 주형(mold)에 넣어 열을 가해 용융시킨 뒤, 주형(mold)을 제거하여 판상의 렌즈 광학 특성 평가 시편을 제작하고 굴절률, 아베수(Abbe's Number), 투과도 및 APHA 값을 측정 후, 그 결과를 하기 표 3에 기재하였다.
중합체
번호		 Refractive Index
(587nm, 25℃)		 ABBE's number 투과도 APHA 값
중합체 1 1.596 25 91% 41
중합체 2 1.630 25 91% 42
중합체 3 1.584 26 86% 49
중합체 4 1.575 27 89% 48
중합체 5 1.622 26 88% 46
중합체 6 1.633 25 87% 46
중합체 7 1.666 23 93% 40
상기 표 2를 참조하면, 본 발명의 실시형태에 따른 폴리포스포네이트 중합체는 사출성에 적합한 낮은 유리전이온도(Tg)를 가지며, 표 3을 참조하면, 본 발명의 실시형태에 따른 폴리포스포네이트 중합체로 형성된 렌즈는 굴절률이 1.570 이상이며, 86% 이상의 높은 투과도와, 50 이하의 낮은 APHA 값을 가져 광학적 특성 및 투명성이 우수한 것을 알 수 있다.
특히, 인산 에스테르기 및 플루오렌(fluorene)기를 가지는 폴리포스포네이트 중합체 7은 1.66 수준의 고(高) 굴절률을 나타내며, 투과도가 93%로 매우 높고, APHA 값이 40으로 낮아 무색 투명한 것을 확인할 수 있다.
카메라 모듈
이하에서는 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 카메라 모듈을 설명한다. 다만, 본 발명의 사상은 제시되는 실시예에 제한되지 아니하고, 본 발명의 사상을 이해하는 당업자는 동일한 사상의 범위 내에서 다른 구성요소를 추가, 변경 또는 삭제 등을 통하여, 퇴보적인 다른 발명이나 본 발명 사상의 범위 내에 포함되는 다른 실시예를 용이하게 제안할 수 있을 것이나, 이 또한 본원 발명 사상의 범위 내에 포함된다고 할 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 카메라 모듈의 개략 분해 사시도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 카메라 모듈(1000)은 하우징(200), 상기 하우징(200)에 수용되는 제1 프레임(400), 상기 제1 프레임(400)에 수용되는 제2 프레임(500)과 렌즈 모듈(300), 상기 하우징(200)과 결합하는 케이스(100) 및 렌즈 구동 장치(600, 700)를 포함할 수 있다.
상기 렌즈 모듈(300)은 렌즈 배럴(310)과 상기 렌즈 배럴(310)을 내부에 수용하는 제3 프레임(330)을 포함할 수 있다.
상기 렌즈 배럴(310)은 피사체를 촬상하는 복수의 렌즈가 내부에 수용될 수 있도록 중공의 원통 형상일 수 있으며, 상기 복수의 렌즈는 광축을 따라 상기 렌즈 배럴(310)에 구비될 수 있다.
상기 복수의 렌즈는 상기 렌즈 배럴(310)의 설계에 따라 필요한 수만큼 적층되고, 각각의 상기 렌즈는 동일하거나 상이한 굴절률 등의 광학적 특성을 가질 수 있다.
상기 렌즈 배럴(310)은 상기 제3 프레임(330)과 결합할 수 있다.
상기 제3 프레임(330)은 상기 제2 프레임(500)과 함께 상기 제1 프레임(400)의 내부에 수용될 수 있다. 예를 들어, 상기 제1 프레임(400)의 내부에 상기 제2 프레임(500)과 상기 제3 프레임(330)이 순서대로 배치될 수 있다.
또한, 상기 제2 프레임(500)과 상기 제3 프레임(330)은 상기 제1 프레임(400)의 내부 바닥면으로부터 광축 방향(Z 방향)으로 이격 배치될 수 있다.
예를 들어, 상기 제1 프레임(400)의 내부 바닥면과 상기 제2 프레임(500)의 하부면은 상기 광축 방향(Z 방향)으로 이격되어 배치되며, 상기 제2 프레임(500)의 상부면과 상기 제3 프레임(330)의 하부면도 상기 광축 방향(Z 방향)으로 이격되어 배치될 수 있다.
상기 하우징(200)에는 상기 제1 프레임(400), 상기 제2 프레임(500) 및 상기 제3 프레임(330)이 수용될 수 있다.
또한, 상기 하우징(200)의 하부에는 이미지 센서(810)가 실장된 제1 기판(800)이 결합될 수 있다.
상기 하우징(200)은 외부 광이 입사되어 상기 이미지 센서(810)에 수광되도록 상기 광축 방향(Z 방향)으로 개방된 형상으로 제공될 수 있다.
한편, 자동 초점 조정을 위하여 상기 제1 프레임(400), 상기 제2 프레임(500) 및 상기 제3 프레임(330)은 상기 하우징(200) 내에서 상기 광축 방향(Z 방향)으로 구동될 수 있다.
이때, 상기 제1 프레임(400), 상기 제2 프레임(500) 및 상기 제3 프레임(330)의 이동 거리를 제한하도록 상기 하우징(200)의 상부에는 스토퍼(210)가 장착될 수 있다.
상기 스토퍼(210)는 상기 제3 프레임(330)이 외부 충격 등에 의하여 상기 하우징(200)의 외부로 이탈되는 것을 방지하는 기능도 구비한다.
상기 케이스(100)는 상기 하우징(200)의 외부면을 감싸도록 상기 하우징(200)과 결합하며, 카메라 모듈의 구동 중에 발생되는 전자파를 차폐하는 기능을 할 수 있다.
상기 제1 프레임(400), 상기 제2 프레임(500) 및 상기 제3 프레임(330)은 상기 하우징(200)에 대하여 상대 이동 가능하도록 배치될 수 있다.
또한, 상기 제3 프레임(330)과 상기 제2 프레임(500)은 상기 제1 프레임(400)의 내부에서 상기 제1 프레임(400)에 대하여 상대 이동 가능하도록 배치될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 카메라 모듈(1000)은 렌즈 구동 장치(600, 700)를 구비할 수 있다.
상기 렌즈 구동 장치(600, 700)는 손떨림 보정부(600)와 오토 포커싱 구동부(700)를 포함한다.
상기 손떨림 보정부(600)는 이미지 촬영 또는 동영상 촬영 시 사용자의 손떨림과 같은 요인에 의해 이미지가 번지거나 동영상이 흔들리는 것을 보정하기 위해 사용될 수 있다.
예를 들어, 상기 손떨림 보정부(600)는 영상 촬영 시 사용자의 손떨림이 발생할 때, 상기 제3 프레임(330)에 상기 손떨림에 대응하는 상대변위를 부여함으로써 손떨림을 보상할 수 있다.
상기 오토 포커싱 구동부(700)는 자동 초점 조정 또는 줌 기능을 위하여 사용될 수 있다.
상기 오토 포커싱 구동부(700)에 의하여 상기 제3 프레임(330)을 상기 광축 방향(Z 방향)으로 구동시킴으로써 자동 초점 조정 또는 줌 기능을 수행할 수 있게 된다.
예를 들어, 상기 오토 포커싱 구동부(700)는 상기 제1 프레임(400)의 일면에 구비되는 제3 마그네트(710), 상기 제3 마그네트(710)와 마주보도록 배치되는 제3 코일(730), 상기 제3 코일(730)에 전원을 인가하는 제3 기판(770)을 포함하고, 상기 제3 마그네트(710)의 위치를 센싱하도록 제3 홀 센서(750)를 더 포함할 수 있다.
상기 제3 코일(730)은 제3 기판(770)에 장착되어 상기 제3 마그네트(710)와 대향 배치되며, 상기 제3 기판(770)은 상기 하우징(200)의 일면에 고정된다.
상기 오토 포커싱 구동부(700)는 상기 제3 마그네트(710)와 상기 제3 코일(730) 사이의 전자기적 영향력에 의하여 상기 제1 프레임(400)을 상기 광축 방향(Z 방향)으로 이동시킬 수 있다.
이상 본 발명을 구체적인 실시 예를 통하여 상세히 설명하였으나, 이는 본 발명을 구체적으로 설명하기 위한 것으로, 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 본 발명의 기술적 사상 내에서 당 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 그 변형이나 개량이 가능함이 명백하다.
본 발명의 단순한 변형 내지 변경은 모두 본 발명의 영역에 속하는 것으로 본 발명의 구체적인 보호 범위는 첨부된 특허청구범위에 의하여 명확해질 것이다.

Claims (13)

  1. 인산 에스테르기 및 방향족 고리를 포함하는 구성 반복단위를 가지며,
    상기 인산 에스테르기와 방향족 고리는 직접 결합되고,
    하기 [화학식 1] 또는 [화학식 6]으로 표시되는 구성 반복단위를 가지는 폴리포스포네이트 중합체:
    [화학식 1]
    Figure 112021048665411-pat00025

    [화학식 5]
    Figure 112021048665411-pat00032

    [화학식 6]
    Figure 112021048665411-pat00033

    R1은 중수소, 치환 또는 비치환된 C1 ~ C10의 지방족 사슬, 치환 또는 비치환된 C3 ~ C10의 지방족 고리, 치환 또는 비치환된 C6 ~ C20의 방향족 고리, 또는 이들의 조합이며;
    n은 5 내지 500의 정수이며;
    R2는 상기 화학식 5이고,
    R3은 중수소, 치환 또는 비치환된 C1 ~ C10의 지방족 사슬, 치환 또는 비치환된 C3 ~ C10의 지방족 고리, 치환 또는 비치환된 C6 ~ C20의 방향족 고리, 또는 이들의 조합이며;
    R4 내지 R7은 동일하거나 상이하며, 각각 독립적으로, 수소 원자, 치환 또는 비치환된 C1 ~ C20의 지방족 사슬, 치환 또는 비치환된 C3 ~ C10의 지방족 고리, 치환 또는 비치환된 C6 ~ C20의 방향족 고리, 또는 이들의 조합이며;
    m은 5 내지 500의 정수일 수 있다.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 폴리포스포네이트 중합체는 황(S) 원자를 포함하지 않는 폴리포스포네이트 중합체.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 폴리포스포네이트 중합체는 할로겐 치환기를 포함하지 않는 폴리포스포네이트 중합체.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 폴리포스포네이트 중합체는 적어도 하나의 수소(H)와 직접 결합된 질소(N)를 포함하지 않는 폴리포스포네이트 중합체.
  7. 제 1항에 있어서,
    상기 폴리포스포네이트 중합체는 방향족 디하이드록시 화합물과, 디포스폰산 (Diphosphonic acid) 또는 그 에스테르 형성성 유도체의 축합중합으로 형성된 폴리포스포네이트 중합체.
  8. 제 1항 및 제4항 내지 제 7항 중 어느 한 항의 폴리포스포네이트 중합체를 포함하는 렌즈.
  9. 제 8항에 있어서,
    상기 렌즈는 상기 폴리포스포네이트 중합체를 사출 성형하여 형성되는 것인 렌즈.
  10. 제 8항에 있어서,
    상기 렌즈는 파장 587nm에서 측정한 굴절률(Refractive Index)이 1.57 이상인 렌즈.
  11. 제 8항에 있어서,
    상기 렌즈는 투과도가 86% 이상인 렌즈.
  12. 제 8항에 있어서,
    상기 렌즈는 APHA 값이 50 이하인 렌즈.
  13. 제 1항 및 제4항 내지 7항 중 어느 한 항의 폴리포스포네이트 중합체를 포함하는 렌즈를 포함하는 카메라 모듈.
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