KR101598989B1 - 입자를 이용한 열 차단 시스템 - Google Patents

입자를 이용한 열 차단 시스템 Download PDF

Info

Publication number
KR101598989B1
KR101598989B1 KR1020150148016A KR20150148016A KR101598989B1 KR 101598989 B1 KR101598989 B1 KR 101598989B1 KR 1020150148016 A KR1020150148016 A KR 1020150148016A KR 20150148016 A KR20150148016 A KR 20150148016A KR 101598989 B1 KR101598989 B1 KR 101598989B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
layer
fine particles
spherical
filler material
refractive index
Prior art date
Application number
KR1020150148016A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20150123767A (ko
Inventor
조승래
Original Assignee
주식회사 머트리얼스비젼
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 주식회사 머트리얼스비젼 filed Critical 주식회사 머트리얼스비젼
Publication of KR20150123767A publication Critical patent/KR20150123767A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101598989B1 publication Critical patent/KR101598989B1/ko

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F13/00—Arrangements for modifying heat-transfer, e.g. increasing, decreasing
    • F28F13/003—Arrangements for modifying heat-transfer, e.g. increasing, decreasing by using permeable mass, perforated or porous materials
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B5/00—Optical elements other than lenses
    • G02B5/20—Filters
    • G02B5/26—Reflecting filters
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05D—PROCESSES FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05D7/00—Processes, other than flocking, specially adapted for applying liquids or other fluent materials to particular surfaces or for applying particular liquids or other fluent materials
    • B05D7/22—Processes, other than flocking, specially adapted for applying liquids or other fluent materials to particular surfaces or for applying particular liquids or other fluent materials to internal surfaces, e.g. of tubes
    • B05D7/222—Processes, other than flocking, specially adapted for applying liquids or other fluent materials to particular surfaces or for applying particular liquids or other fluent materials to internal surfaces, e.g. of tubes of pipes
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05D—PROCESSES FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05D7/00—Processes, other than flocking, specially adapted for applying liquids or other fluent materials to particular surfaces or for applying particular liquids or other fluent materials
    • B05D7/50—Multilayers
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05D—PROCESSES FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05D7/00—Processes, other than flocking, specially adapted for applying liquids or other fluent materials to particular surfaces or for applying particular liquids or other fluent materials
    • B05D7/50—Multilayers
    • B05D7/52—Two layers
    • B05D7/54—No clear coat specified
    • B05D7/544—No clear coat specified the first layer is let to dry at least partially before applying the second layer
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05D—PROCESSES FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05D7/00—Processes, other than flocking, specially adapted for applying liquids or other fluent materials to particular surfaces or for applying particular liquids or other fluent materials
    • B05D7/50—Multilayers
    • B05D7/52—Two layers
    • B05D7/54—No clear coat specified
    • B05D7/546—No clear coat specified each layer being cured, at least partially, separately
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C65/00—Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor
    • B29C65/48—Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor using adhesives, i.e. using supplementary joining material; solvent bonding
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C65/00—Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor
    • B29C65/56—Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor using mechanical means or mechanical connections, e.g. form-fits
    • B29C65/62—Stitching
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B27/00—Layered products comprising a layer of synthetic resin
    • B32B27/12—Layered products comprising a layer of synthetic resin next to a fibrous or filamentary layer
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C17/00—Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating
    • C03C17/001—General methods for coating; Devices therefor
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E04—BUILDING
    • E04B—GENERAL BUILDING CONSTRUCTIONS; WALLS, e.g. PARTITIONS; ROOFS; FLOORS; CEILINGS; INSULATION OR OTHER PROTECTION OF BUILDINGS
    • E04B1/00—Constructions in general; Structures which are not restricted either to walls, e.g. partitions, or floors or ceilings or roofs
    • E04B1/62—Insulation or other protection; Elements or use of specified material therefor
    • E04B1/74—Heat, sound or noise insulation, absorption, or reflection; Other building methods affording favourable thermal or acoustical conditions, e.g. accumulating of heat within walls
    • E04B1/76—Heat, sound or noise insulation, absorption, or reflection; Other building methods affording favourable thermal or acoustical conditions, e.g. accumulating of heat within walls specifically with respect to heat only
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E04—BUILDING
    • E04B—GENERAL BUILDING CONSTRUCTIONS; WALLS, e.g. PARTITIONS; ROOFS; FLOORS; CEILINGS; INSULATION OR OTHER PROTECTION OF BUILDINGS
    • E04B1/00—Constructions in general; Structures which are not restricted either to walls, e.g. partitions, or floors or ceilings or roofs
    • E04B1/62—Insulation or other protection; Elements or use of specified material therefor
    • E04B1/74—Heat, sound or noise insulation, absorption, or reflection; Other building methods affording favourable thermal or acoustical conditions, e.g. accumulating of heat within walls
    • E04B1/76—Heat, sound or noise insulation, absorption, or reflection; Other building methods affording favourable thermal or acoustical conditions, e.g. accumulating of heat within walls specifically with respect to heat only
    • E04B1/7604—Heat, sound or noise insulation, absorption, or reflection; Other building methods affording favourable thermal or acoustical conditions, e.g. accumulating of heat within walls specifically with respect to heat only fillings for cavity walls
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L—PIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L59/00—Thermal insulation in general
    • F16L59/02—Shape or form of insulating materials, with or without coverings integral with the insulating materials
    • F16L59/029—Shape or form of insulating materials, with or without coverings integral with the insulating materials layered
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L—PIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L59/00—Thermal insulation in general
    • F16L59/14—Arrangements for the insulation of pipes or pipe systems
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B1/00—Optical elements characterised by the material of which they are made; Optical coatings for optical elements
    • G02B1/10—Optical coatings produced by application to, or surface treatment of, optical elements
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B5/00—Optical elements other than lenses
    • G02B5/02—Diffusing elements; Afocal elements
    • G02B5/0205—Diffusing elements; Afocal elements characterised by the diffusing properties
    • G02B5/0236—Diffusing elements; Afocal elements characterised by the diffusing properties the diffusion taking place within the volume of the element
    • G02B5/0242—Diffusing elements; Afocal elements characterised by the diffusing properties the diffusion taking place within the volume of the element by means of dispersed particles
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B5/00—Optical elements other than lenses
    • G02B5/02—Diffusing elements; Afocal elements
    • G02B5/0205—Diffusing elements; Afocal elements characterised by the diffusing properties
    • G02B5/0236—Diffusing elements; Afocal elements characterised by the diffusing properties the diffusion taking place within the volume of the element
    • G02B5/0247—Diffusing elements; Afocal elements characterised by the diffusing properties the diffusion taking place within the volume of the element by means of voids or pores
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B5/00—Optical elements other than lenses
    • G02B5/20—Filters
    • G02B5/206—Filters comprising particles embedded in a solid matrix
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B5/00—Optical elements other than lenses
    • G02B5/20—Filters
    • G02B5/208—Filters for use with infrared or ultraviolet radiation, e.g. for separating visible light from infrared and/or ultraviolet radiation
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B5/00—Optical elements other than lenses
    • G02B5/20—Filters
    • G02B5/28—Interference filters
    • G02B5/281—Interference filters designed for the infrared light
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/0009—Materials therefor
    • G02F1/0018—Electro-optical materials
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/0009—Materials therefor
    • G02F1/0063—Optical properties, e.g. absorption, reflection or birefringence
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/0102—Constructional details, not otherwise provided for in this subclass
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/23—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  for the control of the colour
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05D—PROCESSES FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05D7/00—Processes, other than flocking, specially adapted for applying liquids or other fluent materials to particular surfaces or for applying particular liquids or other fluent materials
    • B05D7/02—Processes, other than flocking, specially adapted for applying liquids or other fluent materials to particular surfaces or for applying particular liquids or other fluent materials to macromolecular substances, e.g. rubber
    • B05D7/04—Processes, other than flocking, specially adapted for applying liquids or other fluent materials to particular surfaces or for applying particular liquids or other fluent materials to macromolecular substances, e.g. rubber to surfaces of films or sheets
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B33/00—Layered products characterised by particular properties or particular surface features, e.g. particular surface coatings; Layered products designed for particular purposes not covered by another single class
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B37/00—Methods or apparatus for laminating, e.g. by curing or by ultrasonic bonding
    • B32B37/14—Methods or apparatus for laminating, e.g. by curing or by ultrasonic bonding characterised by the properties of the layers
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F2265/00—Safety or protection arrangements; Arrangements for preventing malfunction
    • F28F2265/10—Safety or protection arrangements; Arrangements for preventing malfunction for preventing overheating, e.g. heat shields
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F2270/00—Thermal insulation; Thermal decoupling
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F2201/00—Constructional arrangements not provided for in groups G02F1/00 - G02F7/00
    • G02F2201/08—Constructional arrangements not provided for in groups G02F1/00 - G02F7/00 light absorbing layer
    • G02F2201/083—Constructional arrangements not provided for in groups G02F1/00 - G02F7/00 light absorbing layer infrared absorbing
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F2201/00—Constructional arrangements not provided for in groups G02F1/00 - G02F7/00
    • G02F2201/30—Constructional arrangements not provided for in groups G02F1/00 - G02F7/00 grating
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T428/00—Stock material or miscellaneous articles
    • Y10T428/24—Structurally defined web or sheet [e.g., overall dimension, etc.]
    • Y10T428/24942—Structurally defined web or sheet [e.g., overall dimension, etc.] including components having same physical characteristic in differing degree
    • Y10T428/2495—Thickness [relative or absolute]
    • Y10T428/24967—Absolute thicknesses specified
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T428/00—Stock material or miscellaneous articles
    • Y10T428/249921—Web or sheet containing structurally defined element or component
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T428/00—Stock material or miscellaneous articles
    • Y10T428/249921—Web or sheet containing structurally defined element or component
    • Y10T428/249953—Composite having voids in a component [e.g., porous, cellular, etc.]
    • Y10T428/249971—Preformed hollow element-containing
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T428/00—Stock material or miscellaneous articles
    • Y10T428/249921—Web or sheet containing structurally defined element or component
    • Y10T428/249953—Composite having voids in a component [e.g., porous, cellular, etc.]
    • Y10T428/249975—Void shape specified [e.g., crushed, flat, round, etc.]
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T428/00—Stock material or miscellaneous articles
    • Y10T428/25—Web or sheet containing structurally defined element or component and including a second component containing structurally defined particles

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Nonlinear Science (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Architecture (AREA)
  • Dispersion Chemistry (AREA)
  • Civil Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Acoustics & Sound (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Toxicology (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Laminated Bodies (AREA)
  • Paints Or Removers (AREA)
  • Application Of Or Painting With Fluid Materials (AREA)

Abstract

적외선파들을 반사하는 다중층 코팅 시스템이 개시된다. 다중층 코팅 시스템은 기판 상에 위치하며, 불규칙하게 분포되고 적절하게 분리된 반경 a1의 복수의 구형 미립자들 및 적절하게 분리된 반경 b1 > a1의 복수의 구형 공동들과, 상기 구형 미립자들 및 구형 공동들 사이의 공간에 개재된 굴절률 n1의 필러 물질을 포함하는 층 1; 및 다음 단어 방정식으로 표현되는 그 다음 층들, "층 i-1 상에 위치하며, 불규칙하게 분포되고 적절하게 분리된 반경 ai의 복수의 구형 미립자들 및 적절하게 분리된 반경 bi > ai(여기서, bi > bi -1)의 복수의 구형 공동들과, 상기 구형 미립자들 및 구형 공동들 사이의 공간에 개재된 굴절률 ni의 필러 물질을 포함하는 층 i"(여기서, 정수 i는 1보다 크다)을 구비한다.

Description

입자를 이용한 열 차단 시스템{Heat blocking system utilizing particulates}
본 내용은 특정한 범위의 파장을 갖는 전자파는 선택적으로 반사하고 나머지는 투과시키는 다중층 코팅 시스템(multi-layered coating system)에 관한 것이다. 특히, 본 내용은 적외선 전자파를 반사하기 위한 다중층 코팅 시스템(또는 다중층 필름 구조(multi-layered film structure))으로서, 다중층 코팅 시스템의 각 층이 불규칙하게 분포되고 적절하게 분리된(well separated) 복수의 구형 미립자들(particulates) 및 복수의 구형 공동들(voids)과, 상기 구형 미립자들과 구형 공동들 사이의 공간에 개재된 필러(filler) 물질을 포함하는 다중층 코팅 시스템에 관한 것이다.
인류가 만든 에너지의 대부분은 난방과 냉방에 사용된다. 예컨대, 여름에는 흔히 전기 요금의 대부분이 실내 온도를 낮게 유지하기 위해 에어컨을 작동시키는데 사용되는 에너지와 관련이 있는 반면에, 겨울에는 실내를 따뜻하게 유지하기 위해 히터를 작동시키는데 에너지를 사용한다. 난방 및 냉방에 낭비된 에너지의 대부분은 열 손실에 대한 열악한 절연에 기인할 수 있다. 내열(耐熱)(heat resistant) 페인트에 관한 종래 기술에서는, 통상의 페인트가 미립자들 및 공동들과 혼합됨으로써 내열 페인트로 변환되게 된다. 다른 유사한 종래 기술에서는, 콜로이드 입자들(colloidal particles)이 적외선 전자파를 차단하기 위해 창유리나 유리와 같은 기판 상에 적용되는 막-형성 물질과 혼합된다.
열 차단 기술에 관한 종래 기술 중 하나의 범주는 내열 페이트에 관한 것이다. 미국 특허 제4623390호에서는, 직접적인 열 전도도를 줄이기 위해 통상의 페인트에 유리 마이크로스피어들(glass microspheres) 또는 중공 유리 연장제들(hollow glass extenders)이 혼합되는데, 이들은 열 손실에 대한 절연을 크게 개선시킨다. 일 실시례에서는, 대략 50 마이크론(micron)에서 150 마이크론까지의 범위의 직경을 갖는 유리 마이크로스피어들이 통상의 페인트에 혼합되는 반면에, 다른 실시례에서는, 대략 100 마이크론의 직경을 갖는 유리 마이크로스피어들이 통상의 페인트에 혼합된다. 그 외에는 미국 특허 제4623390호는 본 발명에서 논의되는 다중층 코팅 구조에 관한 어떠한 측면에 대해서도 논의하고 있지 않다.
미국 특허 제8287998B2호에서는, 평균 입자 크기가 0.5 마이크론과 150 마이크론 사이인 유리 마이크로스피어들, 세라믹 마이크로스피어들 및 유기 폴리머(organic polymer) 마이크로스피어들로부터 선택된 중공의 마이크로스피어들이 직접적인 열 전도도(thermal conductivity)를 줄이기 위해 통상의 페인트에 혼합되어 있다. 나아가, 미국 특허 제8287998B2호는 또한 방사 열 전달(radiative heat transfers)과 관련된 열 전도도를 줄이기 위해 통상의 페인트 혼합물에 적외선 반사 안료 물질들(pigment materials)을 포함시키고 있다. 그 외에는 미국 특허 제8287998B2호는 본 발명에서 논의되는 다중층 코팅 구조의 어떠한 측면에 대해서도 논의하고 있지 않다.
미국 특허 제2010/0203336A1호에서는, 태양 반사 루핑 과립(solar reflective roofing granule)이 개시되어 있다. 일 실시례에서는, 태양 반사 과립은 세라믹 입자들을 소결(sinter)함으로써 형성되는데, 소결된 세라믹 입자들은 태양 반사 입자들로 코팅되어 있다. 그 외에는 미국 특허 제2010/0203336A1호는 본 내용에서 커버하는 다중층 코팅 구조들의 어떠한 측면에 대해서도 논의하고 있지 않다.
미국 특허 제2013/0108873A1호에서는, 루핑 과립(roofing granule) 형성 입자가 근적외선 방사(near infrared radiation)를 반사하는 나노입자층으로 코팅되어 있다. 유사하게, 미국 특허 제2013/0161578A1호에서는, 루핑 과립이 자연적으로 발생하는 공동들(voids)(또는 결함들(defects))을 갖는 적외선 반사 불활성 미네랄 코어 입자(infrared reflecting inert mineral core particle)로부터 형성된다. 그 외에는 미국 특허 제2013/0108873A1호와 미국 특허 제2013/0161578A1호는 본 내용에서 언급하는 다중층 코팅 구조들의 어떠한 측면에 대해서도 논의하고 있지 않다.
미국 특허 제2008/0035021A1호에서는, 알루미늄 인산염 중공 마이크로스피어들을 제조하는 방법이 개시되어 있다. 이 미국 특허는 또한 열 손실에 대한 절연을 개선하기 위해 그러한 미립자들을 어떻게 사용할 것인지를 나타내고 있다. 그 외에는 미국 특허 제2008/0035021A1호는 본 발명에 의해 커버되는 다중층 코팅 구조들의 어떠한 측면에도 대해서도 논의하고 있지 않다.
미국 특허 제2007/0298242A1호에서는, 광파(optical waves)를 필터링하기 위한 렌즈가 개시되어 있으며, 그 렌즈 표면에는 박막층을 구비하는 금속 나노미립자들이 형성되어 있는 것이 개시되어 있다. 그 외에는 미국 특허 제2007/0298242A1호는 본 내용에서 논의된 다중층 코팅 구조들의 어떠한 측면에 대해서도 논의하고 있지 않다.
미국 특허 제2007/0036985A1호에서는, 인듐 주석 산화물(indium tin oxide, ITO) 미세 미립자들이 적외선파들(infrared waves)을 반사하는 박막층을 형성하기 위해 막-형성 혼합물과 섞여 있다. 그 외에는 미국 특허 제2007/0036985A1호는 본 발명에서 나타내고 있는 다중층 코팅 구조들의 어떠한 측면에 대해서도 논의하고 있지 않다.
미국 특허 제2013/0266800A1호에서는, 알루미늄 도핑 아연 산화물(aluminum doped zinc oxide, AZO) 나노크리스탈들(nanocrystals)을 준비하는 방법이 개시되어 있다. 더욱이, 이 특허에는 AZO 나노-미립자들을 사용하여 적외선파들을 반사하는 박막 구조가 개시되어 있다. 그 외에는 미국 특허 제2013/0266800A1호는 본 내용에서 논의된 다중층 코팅 구조들의 어떠한 측면에 대해서도 논의하고 있지 않다.
본 발명은 미국 특허 제7760424B2호와 미국 특허 제8009351B2호와 특히 유사한데, 여기서는 적외선 전자파들을 반사하기 위해 콜로이드 입자들을 사용하는 다중층 박막 구조들이 개시되어 있다. 그러나, 본 발명과 이러한 종래 기술들과의 사이에는 기본적으로 명백한 차이점들이 있다. 그 차이점들은 다음과 같이 요약된다.
미국 특허 제7760424B2호와 미국 특허 제8009351B2호의 세부사항들은 다음과 같다:
1. 미국 특허 제7760424B2호와 미국 특허 제8009351B2호에서는, 다중층 구조의 각 층에 있어서 미립자들이 규칙적인 격자간 거리(lattice spacing)로 배열되어 있다.
a) 이는 필수조건이다. 이것이 없다면, 모든 작동 원리는, 미국 특허 제7760424B2호와 미국 특허 제8009351B2호에 설명되어 있는 바와 같이, 실패하게 된다.
b) 그러한 종래 기술은 광결정들(photonic crystals)로 분류될 수 있다.
2. 미국 특허 제7760424B2호와 미국 특허 제8009351B2호는 적외선파 반사를 설명하기 위한 브래그의 법칙(Bragg? law)에 의거하게 된다.
a) 브래그의 법칙의 프레임 워크(frame work) 내에서는, 격자 상수(또는 격자간 거리)가 반사파들의 파장을 결정한다.
b) 이는 광결정들의 전형적인 특성이다.
3. 가시광 파장들이 고도로 투과되도록 하기 위해서, 미국 특허 제7760424B2호와 미국 특허 제8009351B2호는 다음 제한들을 필요로 한다:
a) 미립자들의 굴절률과 미립자들 사이의 공간에 개재되는 필러(filler) 물질의 굴절률은 거의 일치하여야 한다.
b) 필러 물질의 굴절률과 미립자들의 굴절률 사이의 차이는 0.05보다 작거나 동일하다. 즉, 만일 nm = 1.5가 필러 물질의 굴절률이라고 하면, 미립자들은 |nm - np| ≤ 0.05가 되도록 np = 1.45와 np = 1.55 사이의 굴절률들을 갖는 물질들로부터 선택되어야 한다.
c) 위와 같은 제한들로 인해 알루미늄, 크롬, 코발트, 구리, 금, 이리듐(iridium), 리튬, 몰리브덴, 니켈, 오스뮴(osmium), 팔라듐, 백금, 로듐(rhodium), 은, 탄탈륨(tantalum), 티타늄, 텅스텐 및 바나듐을 포함하는 금속 미립자들의 사용이 제한된다. 반면에, 그 산화물의 대부분은 np = 1.45와 np = 1.55 사이의 굴절률을 갖고 있어서 미립자로 사용될 수 있다.
4. 미국 특허 제7760424B2호와 미국 특허 제8009351B2호에서는, 적외선 반사가 도래파(到來波)(incoming wave)의 입사각, 광결정들의 일반적인 특성 및 브래그의 법칙의 결과에 크게 의존하게 된다.
본 발명의 세부사항은 다음과 같다:
1. 본 발명에 있어서, 미립자들은 다중층 코팅 시스템의 각 층에 불규칙하게 분포되어 있다.
2. 본 발명은 적외선파 반사를 설명하기 위한 미이 산란 이론(Mie scattering theory)에 의존한다.
3. 본 발명에 있어서, 미립자들은 도전체들로부터 적절하게 선택된다. 미국 특허 제7760424B2호와 미국 특허 제8009351B2호의 경우와 달리, 필러 물질과 불규칙하게 분포된 미립자들은 거의 동일한 굴절률들을 가질 필요가 없다.
4. 본 발명의 하나 또는 그 이상의 실시례에 있어서는, 다중층 코팅 시스템의 각 층에서 불규칙하게 분포된 미립자들과 함께 불규칙하게 분포된 공동들도 존재하게 된다.
5. 본 발명에 있어서, 적외선 반사는 도래파의 입사각, (불규칙하게 분포된 공동들을 갖거나 또는 갖지 않는) 불규칙하게 분포된 미립자들과 관련된 시스템의 일반적인 특성들에 대해 의존하지 않는다.
이와 같은 세부사항들의 명백한 차이점들이 미국 특허 제7760424B2호 및 미국 특허 제8009351B2호로부터 본 발명을 명확하게 구별짓게 한다.
참고로, 양자점(quantum dot) 기술들에 관한 종래 기술로 미국 특허 제8362684B2호, 미국 특허 제8395042B2호, 미국 특허 제2013/0003163A1호 및 미국 특허 제2013/0207073A1호가 있다. 비록 이러한 종래 기술은 기술적으로 본 발명과 관련이 없다고 하더라도, 다중층 코팅 시스템의 각 층에서의 미립자들의 분포와 현저한 유사점들이 있다. 반면에, 본 내용과 양자점 기술에 관한 위 종래 기술은 기본적으로 다른 물리학에 기초하고 있으며 양자는 동일한 것으로 간주되어서는 않된다.
본 발명의 주요 목적은 적외선을 반사함으로써 열 손실에 대한 절연성을 향상시키는 다중층 코팅 시스템을 제공하는 것이다.
특정한 범위의 파장들의 전자파들은 선택적으로 반사하고 그 특정한 범위 이외의 파장들을 갖는 전자파들은 투과시키는 다중층 코팅 시스템이 개시된다. 개시된 다중층 코팅 시스템은 서브코팅층들(subcoated layers)의 다중층들과 관련되며, 각 서브코팅층은 그 내부에 불규칙하게 분포되어 적절하게 분리된(well separated) 복수의 구형 미립자들과 적절하게 분리된 복수의 구형 공동들을 구비한다. 개시된 다중층 코팅 시스템에서 전자기파 파장들의 선택적인 필터링은 서브코팅층들의 특정한 배열에 의존하며 각 서브코팅층은 고유한 직경 크기들을 갖는 구형 미립자들과 구형 공동들에 의해 특징지워진다.
여기서 개시된 다중층 코팅 시스템은 모든 유형의 직물들뿐만 아니라, 자동차, 주택 및 빌딩(벽, 창유리, 지붕 등), 송유관, 가스관, 수도관, 가구, 종이, 전자기기 및 다양한 집안 물품 및 기구 등을 포함하는, 코팅될 수 있는 어떠한 표면들에도 쉽게 적용될 수 있다.
이하에서 다양한 예시적인 실시례들을 요약한다.
예시적인 제1 실시례에 있어서는, 기판 상에 제1 층이 위치하고, 제1 층 상에 제2 층이 위치하며, 제2 층 상에 제3 층이 위치하고, 제3 층 상에 제4 층이 위치하는, 다중층의 서브코팅들을 구비하는 코팅 시스템이 제공된다. 제1 층은 불규칙하게 분포되며 적절하게 분리된 반경 a1의 복수의 구형 미립자들과, 상기 구형 미립자들 사이의 공간에 개재된 굴절률 n1의 필러 물질을 포함한다. 제2 층은 불규칙하게 분포되며 적절하게 분리된 반경 a2 > a1의 복수의 구형 미립자들과, 상기 구형 미립자들 사이의 공간에 개재된 굴절률 n1의 필러 물질을 포함한다. 제3 층은 불규칙하게 분포되며 적절하게 분리된 반경 a3 > a2의 복수의 구형 미립자들과, 상기 구형 미립자들 사이의 공간에 개재된 굴절률 n1의 필러 물질을 포함한다. 제4 층은 불규칙하게 분포되며 적절하게 분리된 반경 a4 > a3의 복수의 구형 미립자들과, 상기 구형 미립자들 사이의 공간에 개재된 굴절률 n1의 필러 물질을 포함한다.
예시적인 제2 실시례에 있어서는, 기판 상에 제1 층이 위치하고, 제1 층 상에 제2 층이 위치하며, 제2 층 상에 제3 층이 위치하고, 제3 층 상에 제4 층이 위치하는, 다중층의 서브코팅들을 구비하는 코팅 시스템이 제공된다. 제1 층은 불규칙하게 분포되어 있으며 적절하게 분리된 반경 a1의 복수의 구형 미립자들 및 적절하게 분리된 반경 b1 > a1의 복수의 구형 공동들과, 상기 구형 미립자들과 구형 공동들 사이의 공간에 개재된 굴절률 n1의 필러 물질을 포함한다. 제2 층은 불규칙하게 분포되어 있으며 적절하게 분리된 반경 a2 > a1의 복수의 구형 미립자들 및 반경 b2(여기서, b2 > a2 및 b2 > b1)의 복수의 구형 공동들과, 상기 구형 미립자들과 구형 공동들 사이의 공간에 개재된 굴절률 n1의 필러 물질을 포함한다. 제3 층은 불규칙하게 분포되어 있으며 적절하게 분리된 반경 a3 > a2의 복수의 구형 미립자들 및 반경 b3(여기서, b3 > a3 및 b3 > b2)의 복수의 구형 공동들과, 상기 구형 미립자들과 구형 공동들 사이의 공간에 개재된 굴절률 n1의 필러 물질을 포함한다. 그리고 제4 층은 불규칙하게 분포되어 있으며 적절하게 분리된 반경 a4 > a3의 복수의 구형 미립자들 및 반경 b4(여기서, b4 > a4 및 b4 > b3)의 복수의 구형 공동들과, 상기 구형 미립자들과 구형 공동들 사이의 공간에 개재된 굴절률 n1의 필러 물질을 포함한다.
예시적인 제3 실시례에 있어서는, 기판 상에 제1 층이 위치하고, 제1 층 상에 제2 층이 위치하며, 제2 층 상에 제3 층이 위치하고, 제3 층 상에 제4 층이 위치하는, 다중층의 서브코팅들을 구비하는 코팅 시스템이 제공된다. 제1 층은 불규칙하게 분포되며 적절하게 분리된 반경 c1의 복수의 구형 미립자들과, 상기 구형 미립자들 사이의 공간에 개재된 굴절률 n1의 필러 물질을 포함한다. 제2 층은 불규칙하게 분포되며 적절하게 분리된 반경 c1의 복수의 구형 미립자들과, 상기 구형 미립자들 사이의 공간에 개재된 굴절률 n2 > n1의 필러 물질을 포함한다. 제3 층은 불규칙하게 분포되며 적절하게 분리된 반경 c1의 복수의 구형 미립자들과, 상기 구형 미립자들 사이의 공간에 개재된 굴절률 n3 > n2의 필러 물질을 포함한다. 그리고 제4 층은 불규칙하게 분포되며 적절하게 분리된 반경 c1의 복수의 구형 미립자들과, 상기 구형 미립자들 사이의 공간에 개재된 굴절률 n4 > n3의 필러 물질을 포함한다.
예시적인 제4 실시례에 있어서는, 기판 상에 제1 층이 위치하고, 제1 층 상에 제2 층이 위치하며, 제2 층 상에 제3 층이 위치하고, 제3 층 상에 제4 층이 위치하는, 다중층의 서브코팅들을 구비하는 코팅 시스템이 제공된다. 제1 층은 불규칙하게 분포되어 있으며 적절하게 분리된 반경 c1의 복수의 구형 미립자들 및 적절하게 분리된 반경 c2 > c1의 복수의 구형 공동들과, 상기 구형 미립자들과 구형 공동들 사이의 공간에 개재된 굴절률 n1의 필러 물질을 포함한다. 제2 층은 불규칙하게 분포되어 있으며 적절하게 분리된 반경 c1의 복수의 구형 미립자들 및 반경 c2 > c1의 복수의 구형 공동들과, 상기 구형 미립자들과 구형 공동들 사이의 공간에 개재된 굴절률 n2 > n1의 필러 물질을 포함한다. 제3 층은 불규칙하게 분포되어 있으며 적절하게 분리된 반경 c1의 복수의 구형 미립자들 및 반경 c2 > c1의 복수의 구형 공동들과, 상기 구형 미립자들과 구형 공동들 사이의 공간에 개재된 굴절률 n3 > n2의 필러 물질을 포함한다. 그리고 제4 층은 불규칙하게 분포되어 있으며 적절하게 분리된 반경 c1의 복수의 구형 미립자들 및 반경 c2 > c1의 복수의 구형 공동들과, 상기 구형 미립자들과 구형 공동들 사이의 공간에 개재된 굴절률 n4 > n3의 필러 물질을 포함한다.
기판용 물질들은 전도성 물질들, 유전체 물질들, 세라믹 물질들, 복합체 물질들, 반도체 물질들, 고분자 물질들(polymeric materials) 및 직물들로 구성된 그룹으로부터 선택될 수 있다.
필러 물질들은 유전체 물질들, 세라믹 물질들, 복합체 물질들(복합 혼합물들) 및 고분자 물질들로 구성된 그룹으로부터 선택될 수 있다.
각 구형 미립자용 물질들은 전도성 물질들, 유전체 물질들 및 세라믹 물질들로 구성된 그룹으로부터 선택될 수 있다.
각 구형 미립자는 단단한 물질, 중공 도전성 쉘(shell), 전도성 쉘로 둘러싸인 유전체 코어 또는 유전체 쉘로 둘러싸인 전도성 코어로 형성될 수 있다.
각 구형 공동은 중공 유전체 쉘로 형성될 수 있으며, 그 캐비티(cavity)는 기체로 채워져 있을 수 있거나 비어 있을 수 있다.
다중층 코팅 시스템에서 각 층은 0.01 마이크론에서 10,000 마이크론까지의 범위의 두께를 갖는다.
각 구형 미립자는 0.001 마이크론에서 250 마이크론까지의 범위의 반경을 갖는다.
각 구형 공동은 0.002 마이크론에서 500 마이크론까지의 범위의 캐비티 반경을 갖는다.
예시적인 제5 및 제6 실시례에 있어서는, 전술한 실시례들(예시적인 제1, 제2, 제3 및 제4 실시례)에 나타나 있는 다중층 코팅 시스템이 제1 전극과 제2 전극 사이에 끼여 있으며, 제1 전극에 제1 전압이 인가되고 제2 전극에 제1 전압과 다른 제2 전압이 인가된다.
전극들은 평면 도전체들로 형성되며, 그 도전체들은 관심을 갖는 적외선 파장을 투과시키고 광학적으로도 투명한 물질들로부터 선택된다.
전극들은 도전체들로 형성되며, 그 도전체들은 격자무늬(grid)나 격자구조들(grating structures) 또는 구멍들(holes)이나 사각형들(squares) 등의 배열과 같은 더 복잡한 패턴들을 갖도록 패턴화된다. 관심을 갖는 적외선 파장들과 가시광은 패턴화된 전극들의 개구들을 통해 투과된다.
전극들이 패턴화된 경우에는, 전극들용 전도성 물질들은 광학적으로 투명하거나 관심을 갖는 적외선 파장들을 투과시키는 전도성 물질들로 제한되는 것은 아니며 어떠한 전도성 물질들도 사용될 수 있다.
본 발명을 더욱 완전하게 이해하기 위해서, 다음 설명과 첨부 도면들에 도면 부호가 부가되어 있으며, 첨부 도면들에서,
도 1은 본 발명에 따른 다중층 코팅 시스템의 개략적인 도면을 나타내고;
도 2는 본 발명에 따른 다중층 코팅 시스템의 일련의 실시례들을 나타내는 것으로서, 도 1의 AB선에 따른 횡단면도들을 나타내며;
도 3은 본 발명에 따른 다중층 코팅 시스템의 다른 일련의 실시례들을 나타내는 것으로서, 도 1의 AB선에 따른 횡단면도들을 나타내고;
도 4는 특정한 범위의 파장들에서 전자기 방사선을 선택적으로 차단(또는 반사)하고 나머지는 투과시키는 예시적인 작용을 나타내는 도면이고;
도 5는 다중층 코팅 시스템이 온수(hot water)를 함유하는 파이프에 적용되는 두 가지 경우들을 나타내고;
도 6은 (Qext, Qbac, ΔQ = Qbac - Qext) 대 파장의 그래프로서, 굴절률 n = 1.4962를 갖는 매질(필러 물질)에 매립된 반경 a = 300 nm의 알루미늄 구형 미립자가 전자기 방사선으로 조사되는 것을 나타내고;
도 7은 도 6의 경우에 상응하는 산란된 방사선의 극 좌표 모습을 나타내는 것으로서, 굴절률 n = 1.4962를 갖는 매질(필러 물질)에 매립된 반경 a = 300 nm의 알루미늄 구형 미립자가 왼쪽으로부터 조사되는 것을 나타내고;
도 8은 도 6의 경우에 상응하는 산란된 방사선의 극 좌표 모습을 나타내는 것으로서, 굴절률 n = 1.4962를 갖는 매질(필러 물질)에 매립된 반경 a = 300 nm의 알루미늄 구형 미립자가 왼쪽으로부터 조사되는 것을 나타내고;
도 9는 (Qext, Qbac, ΔQ = Qbac - Qext) 대 파장의 그래프로서, 굴절률 n = 1.4962를 갖는 매질(필러 물질)에 매립된 반경 a = 100 nm의 알루미늄 구형 미립자가 전자기 방사선으로 조사되는 것을 나타내고;
도 10은 도 9의 경우에 상응하는 산란된 방사선의 극 좌표 모습을 나타내는 것으로서, 굴절률 n = 1.4962를 갖는 매질(필러 물질)에 매립된 반경 a = 100 nm의 알루미늄 구형 미립자가 왼쪽으로부터 조사되는 것을 나타내고;
도 11은 도 9의 경우에 상응하는 산란된 방사선의 극 좌표 모습을 나타내는 것으로서, 굴절률 n = 1.4962를 갖는 매질(필러 물질)에 매립된 반경 a = 100 nm의 알루미늄 구형 미립자가 왼쪽으로부터 조사되는 것을 나타내고;
도 12는 ΔQ = Qbac - Qext 대 파장의 그래프로서, 굴절률 n = 1.4962를 갖는 매질(필러 물질)에 매립된 알루미늄 구형 미립자가 전자기 방사선으로 조사되는 것을 나타내고;
도 13은 ΔQ = Qbac - Qext 대 파장의 그래프로서, 굴절률 n = 1.4962를 갖는 매질(필러 물질)에 매립된 구형 공동이 전자기 방사선으로 조사되는 것을 나타내고;
도 14는 도 13의 경우에 상응하는 산란된 방사선의 극 좌표 모습을 나타내는 것으로서, 굴절률 n = 1.4962를 갖는 매질(필러 물질)에 매립된 반경 a = 200 nm의 구형 공동이 왼쪽으로부터 조사되는 것을 나타내고;
도 15는 도 13의 경우에 상응하는 산란된 방사선의 극 좌표 모습을 나타내는 것으로서, 굴절률 n = 1.4962를 갖는 매질(필러 물질)에 매립된 반경 a = 200 nm의 구형 공동이 왼쪽으로부터 조사되는 것을 나타내고;
도 16은 ΔQ = Qbac - Qext 대 파장의 그래프로서, 굴절률 n을 갖는 매질(필러 물질)에 매립된 반경 a = 200 nm의 알루미늄 구형 미립자가 전자기 방사선으로 조사되는 것을 나타내고;
도 17은 (A) 정방형 격자 및 (B) 그 제조 과정을 나타내며;
도 18은 본 발명에 따른 다중층 코팅 시스템에 기초한 활성 전자기 파장 필터의 일련의 실시례들을 나타내는 것으로서, 도 1의 AB선을 따른 횡단면도들을 나타낸다.
다양한 예시적인 실시례들을 첨부 도면들을 참조하여 상세하게 설명하며, 예시적인 실시례들의 일부는 전체적으로 유사한 요소들을 나타내는 유사한 도면 부호들을 갖도록 나타나 있다. 예시적인 실시례들은 여기서 개시되는 특정한 형태들로 한정하고자 의도한 것은 아니며, 이러한 예시적인 실시례들은 본 내용의 여러 측면들을 설명하기 위해 도면들을 참조하여 제공된 것에 불과하다. 여기서 예시적인 실시례들은 본 내용의 범위 내에 속하는 모든 수정들(modifications), 균등물들(equivalents) 및 대안들(alternatives)을 커버한다.
도면들에 있어서, 층들의 두께들, 영역들, 구형 미립자들과 구형 공동들의 크기들은 명확성을 위해 과장될 수 있으며, 도면들의 설명 전체에 있어서 유사한 도면 부호들은 유사한 요소들을 언급한다. 여기서 예시적인 실시례들은 이상적인 실시례들의 횡단면도를 참조하여 설명된다. 따라서 예시적인 실시례들에서 특정한 형상들이나 영역들은 그 예시적인 실시례들에 나타나 있는 특정한 형상들이나 영역들에 한정되는 것으로 해석되어서는 않되며, 그러한 형상들이나 영역들은 제조상의 오차들에 기인한 파생물들을 포함할 수 있다. 예컨대, 예시적인 실시례에서 구형 미립자는 실제 장치에서는 이상적인 구로부터 약간 벗어나는 타원체 형상을 갖는 미립자로 나타날 수 있다.
설명 전체에 있어서, '제1 층', 제2 층', '제3 층', '제4 층' 등과 같은 용어들은 예시적인 실시례들에서 특정한 층들을 언급하기 위해 사용된다. 균등하게, '층 1', '층 2', '층 3, '층 4' 등과 같은 용어들이 더 적절할 때마다 대신해서 사용될 것이다.
예시적인 실시례들을 더욱 특정해서 설명하기 위해, 다양한 측면들이 첨부 도면들을 참조하여 상세하게 설명될 것이다. 그러나, 본 발명은 설명되는 예시적인 실시례들에 한정되지 않는다.
도 1의 도면 부호 '900'으로 나타나 있는 것은 본 내용에 개시된 코팅 시스템의 개요이다. 도 2에 나타나 있는 것은 예시적인 제1 실시례(100)로서, 기판(10) 상에 위치하는 제1 층(101), 제1 층(101) 상에 위치하는 제2 층(102), 제2 층(102) 상에 위치하는 제3 층(103), 제3 층(103) 상에 제4 층(104)을 구비한다. 예시적인 제1 실시례(100)는 AB선을 따라 취해진 코팅 시스템(900)의 단면도이다.
단지 네 개의 서브코팅층들이 예시적인 제1 실시례(100)(또는 코팅 시스템(900))에 나타나 있더라도, 다중층 코팅 시스템에서 서브코팅층들의 수에는 제한이 없다. 그러나, 간결하게 나타내기 위하여, 예시적인 실시례들에서는 단지 네 개의 서브코팅층들만을 갖는 다중층 코팅 시스템이 고려되어 있다.
도 2의 바람직한 실시례(100)에 있어서는, 각 서브코팅층(101, 102, 103, 104)이 다른 서브코팅층들에 대한 구형 미립자들의 크기 분포의 차이들을 강조하기 위해 서로 다른 수준의 두께를 갖는 것으로 나타나 있다. 반면에, 각 서브코팅층은 최소한 구형 미립자를 함유하기에 충분히 두꺼워야 한다는 것을 제외하고는 각 서브코팅층이 얼마나 두꺼워야 하는가에는 제한이 없다. 간단히 말하면, 각 서브코팅층은 적어도 그것이 함유하는 구형 미립자의 직경과 같은 두께를 갖고 있어야 한다.
예시적인 실시례(100)에서뿐만 아니라, 후술하는 예시적인 실시례들에 있어서는, 서브코팅층들의 각각의 구형 미립자들은 무질서한(불규칙한) 배열을 갖도록 나타나 있다. 본 내용에서는 각 서브코팅층들의 구형 미립자들이 결정 구조들 및 광결정들의 격자 배열들과 같은 질서정연한 패턴의 배열을 갖는 것을 방지하기 위한 작용들이 나타나 있지 않더라도, 미립자들뿐만 아니라, 존재하는 어떠한 공동들도 각 서브코팅층들에서 불규칙하게 분포되어 있는 것이 바람직하다. 그 이유는 단순하다. 구형 미립자들이 질서정연한 패턴으로 배열되어 있을 때(즉, 미립자들이 규정된 격자간 거리로 배열되어 있을 때)에는, 전자기 반사들이 브래그의 법칙에 따라 격자 상수에 의해 결정되는 완전히 불연속적인 일련의 파장값들에서 발생하게 된다. 그러한 특성이 여러 적용제품들을 조율하기 위해서 단지 불연속적인 파장값들만을 선택하는 곳에서는 이상적이라고 하더라도, 본 발명이 목표로 하는 종류의 적용제품들에는 적합하지 않다. 예컨대, 대부분의 열 에너지를 설명하는 전자기 스펙트럼의 적외선부는 파장이 0.7 마이크론에서 대략 1,000 마이크론까지 연장된다. 성공적인 열 차단 작용을 위해서는, 광범위한 파장들을 커버하는 적외선 전자기 에너지들을 반사시킬 필요가 있다. 그러한 작용들은, 브래그의 법칙에 따라 격자 상수에 의해 결정되는 완전히 불연속적인 일련의 파장들에서 단지 선택적으로만 반사시키도록 정열되어 있는 것과 같이, 구형 미립자들이 규칙적인 격자간 거리로 배열되어 있는 것으로는 달성될 수 없다. 그러나 구형 미립자들이 불규칙하게 분포되어 있을 때에는, 적외선 전자기 반사들이, 비록 그 정도가 불완전하더라도, 광범위한 파장에 대해 일어나게 되는데, 이는 성공적인 열 차단 작용에는 바람직한 특성이다.
여기서 개시된 다중층 코팅 시스템은 어떠한 표면들에 관해서도 직접 적용될 수 있다. 이들은 주택들, 가정용 기기들, 창문들, 자동차들, 직물들, 의류들, 종이들, 전자 제품들, 세라믹 제품들 등에 발견되는 표면들을 포함한다. 따라서, 만일 도면 부호 '100'이 벽에 적용되는 코팅 시스템(페인트)의 횡단면도를 나타낸다고 하면, 기판(10)은 벽을 나타내고; 반면에 도면 부호 '100'이 직물에 적용되는 코팅 시스템의 횡단면도를 나타낸다고 하면, 기판(10)은 직물을 나타내며; 만일 도면 부호 '100'이 창유리에 적용되는 코팅 시스템의 횡단면도를 나타낸다고 하면, 기판(10)은 유리를 나타낸다.
기판(10)용 물질들은 전도성 물질들, 유전체 물질들, 세라믹 물질들, 복합체 물질들, 반도체 물질들, 고분자 물질들 및 직물들로 구성된 그룹으로부터 선택될 수 있다. 여기서, 세라믹 물질들, 복합체 물질들, 고분자 물질들 및 직물들은 마치 이들이 전도성 물질들, 유전체 물질들 또는 반도체 물질들과 다른 물질들인 것처럼 언급되어 있다. 오해가 생길 수 있는 소지를 없애기 위하여, 모든 물질들은 전도성 물질들, 유전체 물질들 및 반도체 물질들의 세 가지 물질들로 분류될 수 있다. 이제 물질의 실제 성분들에 따라, 세라믹 물질들, 복합체 물질들, 고분자 물질들 및 직물들의 각각은 전도성 물질들, 유전체 물질들 또는 반도체 물질들로 분류될 수 있다. 그렇긴 하지만, 예컨대, '유전체 물질' 또는 '유전체'라는 용어가 설명에서 언급될 때마다, 그 용어는 유전체 물질로 분류되는 세라믹 물질들, 복합체 물질들, 고분자 물질들 또는 직물들도 포함하는, 유전체의 성질을 갖는 모든 물질들을 포함하는 것으로 이해될 것이다. 유사하게, '전도성 물질' 또는 '도전체'라는 용어가 설명에서 언급될 때마다, 그 용어는 전도성 물질로 분류되는 세라믹 물질들, 복합체 물질들, 고분자 물질들 또는 직물들도 포함하는, 도전체인 모든 물질들을 포함하는 것으로 이해될 것이다. 그리고, '반도체 물질' 또는 '반도체'라는 용어가 설명에서 언급될 때마다, 그 용어는 반도체 물질로 분류되는 세라믹 물질들, 복합체 물질들, 고분자 물질들 또는 직물들도 포함하는, 반도체인 모든 물질들을 포함하는 것으로 이해될 것이다.
기판(10)을 형성하기 위하여 사용될 수 있는 전도성 물질들의 목록에는 알루미늄, 크롬, 코발트, 구리, 금, 이리듐, 리튬, 몰리브덴, 니켈, 오스뮴, 팔라듐, 백금, 로듐, 은, 탄탈륨, 티타늄, 텅스텐, 바나듐, 그 합금(예컨대, 알루미늄-구리 및 강철) 및 그 혼합물이 포함되지만 이에 한정되지는 않는다. 기판(10)을 형성하기 위해 사용될 수 있는 복합체 물질들의 목록에는 콘크리트, 아스팔트-콘크리트, 섬유-강화 폴리머들(fibre-reinforced polymers), 카본-섬유 강화 플라스틱들, 유리-강화 플라스틱들, 강화 고무들, 적층 합판들(laminated woods), 합판(plywood), 종이, 섬유 유리들, 벽돌 및 다양한 복합체 유리들이 포함되지만 이에 한정되지는 않는다. 기판(10)을 형성하기 위해 사용될 수 있는 고분자 물질들의 목록에는 폴리아크릴아미드(polyacrylamide), 폴리아크릴레이트(polyacrylate), 폴리 다이아세틸렌(poly-diacetylene), 폴리에폭사이드(polyepoxide), 폴리에테르(polyether), 폴리에틸렌(polyethylene), 폴리이미다졸(polyimidazole), 폴리이미드(polyimide), 폴리메칠아크릴레이트(polymethylacrylate), 폴리메칠메타크릴레이트(polymethylmethacrylate), 폴리펩타이드(polypeptide), 폴리페닐렌-비닐렌(polyphenylene-vinylene), 폴리인산염(polyphosphate), 폴리피롤(Polypyrrole), 다당류(polysaccharide), 폴리스티렌(polystyrene), 폴리설폰(polysulfone), 폴리티오펜(polythiophene), 폴리우레탄(polyurethane), 폴리비닐(polyvinyl) 등과 같은 것이 포함되지만 이에 한정되지는 않는다. 기판(10)은 또한 아가로스(agarose), 셀룰로스(cellulose), 에폭시(epoxy), 하이드로겔(hydrogel), 실리카겔(silica gel), 실리카 글라스(silica glass), 실록산(siloxane) 등과 같은 다른 고분자 물질들로부터 형성될 수 있다. 기판(10)을 형성하기 위해 사용될 수 있는 직물들의 목록에는 동물성 직물들(animal textiles), 식물성 직물들(plant textiles), 광물성 직물들(mineral textiles), 합성 직물들(synthetic textiles) 및 그 조합들이 포함된다.
도면 부호 '100'에서 각 서브코팅층은 불규칙하게 분포되어 있으며 적절하게 분리된 반경 a의 복수의 구형 미립자들과, 상기 구형 미립자들 사이의 공간에 개재된 굴절률 n의 필러 물질을 포함한다. 예시적인 실시례(100)에 있어서, 서브코팅층(101)은 불규칙하게 분포되어 있으며 적절하게 분리된 복수의 구형 미립자들(11)과, 상기 구형 미립자들 사이의 공간에 개재된 필러 물질(51)을 포함하고; 서브코팅층(102)은 불규칙하게 분포되어 있으며 적절하게 분리된 복수의 구형 미립자들(12)과, 상기 구형 미립자들 사이의 공간에 개재된 필러 물질(52)을 포함하며; 서브코팅층(103)은 불규칙하게 분포되어 있으며 적절하게 분리된 복수의 구형 미립자들(13)과, 상기 구형 미립자들 사이의 공간에 개재된 필러 물질(53)을 포함하고; 서브코팅층(104)은 불규칙하게 분포되어 있으며 적절하게 분리된 복수의 구형 미립자들(14)과, 상기 구형 미립자들 사이의 공간에 개재된 필러 물질(54)을 포함한다. 도면 부호 '100'의 경우에는, 필러 물질들(51, 52, 53, 54)에 대한 굴절률들이 동일하다. 그리고, 구형 미립자들(11, 12, 13, 14)의 직경들은 d11 < d12 < d13 < d14이며, 여기서 d11, d12, d13 및 d14는 구형 미립자들(11, 12, 13, 14)에 대한 각각의 직경이다.
필러 물질들(51, 52, 53, 54)은 유전체 물질들, 세라믹 물질들, 복합체 물질들(복합체 혼합물들) 및 고분자 물질들로 구성되는 그룹으로부터 선택될 수 있다. 이들 목록에는 페인트, 점토(clay), 접착제(glue), 시멘트, 아스팔트, 고분자 물질들, 젤라틴, 유리들(glasses), 수지들(resins), 바인더들(binders), 산화물들 및 그 조합들이 포함되지만 이에 한정되지는 않는다. 복합체 물질들의 목록에는 페인트, 점토, 접착제, 시멘트 등이 포함된다. 고분자 물질들의 목록에는 아가로스(agarose), 셀룰로스(cellulose), 에폭시(epoxy), 하이드로겔(hydrogel), 폴리아크릴아미드(polyacrylamide), 폴리아크릴레이트(polyacrylate), 폴리 다이아세틸렌(poly-diacetylene), 폴리에폭사이드(polyepoxide), 폴리에테르(polyether), 폴리에틸렌(polyethylene), 폴리이미다졸(polyimidazole), 폴리이미드(polyimide), 폴리메칠아크릴레이트(polymethylacrylate), 폴리메칠메타크릴레이트(polymethylmethacrylate), 폴리펩타이드(polypeptide), 폴리페닐렌-비닐렌(polyphenylene-vinylene), 폴리인산염(polyphosphate), 폴리피롤(Polypyrrole), 다당류(polysaccharide), 폴리스티렌(polystyrene), 폴리설폰(polysulfone), 폴리티오펜(polythiophene), 폴리우레탄(polyurethane), 폴리비닐(polyvinyl) 등이 포함된다. 필러 물질들(51, 52, 53, 54)은 아가로스(agarose), 셀룰로스(cellulose), 에폭시(epoxy), 하이드로겔(hydrogel), 실리카겔(silica gel), 실리카 글라스(silica glass), 실록산(siloxane) 등과 같은 다른 고분자 물질들로부터도 형성될 수 있다. 다양한 수지들에는 아크릴(acrylic)과 같은 합성 수지들과 매스틱(mastic)과 같은 식물성 수지들이 포함된다. 유전체 물질들에 기초한 산화물의 목록에는 산화알루미늄, 산화베릴륨(beryllium oxide), 산화구리(I)(copper(I) oxide), 산화구리(II)(copper(II) oxide), 산화디스프로슘(dysprosium oxide), 산화하프늄(IV)(hafnium(IV) oxide), 산화루테튬(lutetium oxide), 산화마그네슘, 산화스칸듐(scandium oxide), 일산화규소(silicon monoxide), 이산화규소(silicon dioxide), 오산화탄탈럼(tantalum pentoxide), 이산화텔루륨(tellurium dioxide), 이산화티타늄(titanium dioxide), 이산화이트륨(yttrium oxide), 산화이테르븀(ytterbium oxide), 산화아연(zinc oxide), 이산화지르코늄(zirconium dioxide)과 같은 것이 포함되지만 이에 한정되지는 않는다.
구형 미립자들(11, 12, 13, 14)용 물질들은 전도성 물질들, 유전체 물질들 및 반도체 물질들로 구성되는 그룹으로부터 선택될 수 있다. 구형 미립자들(11, 12, 13, 14)을 형성하기 위해 사용될 수 있는 전도성 물질들의 목록에는 알루미늄, 크롬, 코발트, 구리, 금, 이리듐(iridium), 리튬(lithium), 몰리브덴(molybdenum), 니켈, 오스뮴(osmium), 팔라듐(palladium), 백금(platinum), 로듐(rhodium), 은, 탄탈럼(tantalum), 티타늄(titanium), 텅스텐(tungsten), 바나듐(vanadium), 그 합금(예컨대, 알루미늄-구리 및 강철) 및 그 혼합물이 포함되지만 이에 한정되지는 않는다. 구형 미립자들(11, 12, 13, 14)은 또한 코어-쉘(core-shell) 구조의 구형 미립자들과 같은 복합체로 형성될 수도 있는데, 여기서 전도성 코어는 절연성 쉘로 둘러싸여 있거나 또는 그 반대로(절연체 코어나 캐비티(cavity)가 전도성 쉘로 둘러싸여 있도록) 되어 있다. 큰 굴절률들을 갖는 유전체 물질들 또는 반도체 물질들도 또한 구형 미립자들(11, 12, 13, 14)로 선택될 수 있지만, 전도성 물질들을 선택하는 것이 바람직하다.
도 2의 예시적인 실시례(200)는 예시적인 실시례(100)의 변형이며, 그 실시례에서는 불규칙하게 분포된 구형 공동들이 서브코팅층들(201, 202, 203, 204)에 도입되어 있다. 예시적인 실시례(200)에 있어서는, 서로 다른 서브코팅층들에 있는 구형 공동들의 직경들이 d21 < d22 < d23 < d24를 충족하며, 여기서 d21, d22, d23 및 d24는 각각 구형 공동들(21, 22, 23, 24)에 대한 직경들이다. 예시적인 실시례(100)에서와 동일하게, 서로 다른 서브코팅층들에 있는 구형 미립자들의 직경들은 d11 < d12 < d13 < d14를 충족한다. 그리고, 구형 미립자들과 구형 공동들의 직경들은 d11 < d21, d12 < d22, d13 < d23 및 d14 < d24의 관계에 있다.
불규칙하게 분포된 구형 공동들의 수가 매우 크고 각 공동들의 직경이 매우 작은 한계점에 있어서는, 예시적인 실시례(200)의 다중층 코팅 시스템에서 각 서브코팅층들은 불규칙하게 분포된 구형 미립자들을 구비하는 에어로젤 구조(aerogel structure)가 된다. 에어로젤은 합성 다공성 물질이다.
구형 공동들(21, 22, 23, 24)은 기체로 채워질 수 있는 중공 유전체 쉘들(hollow dielectric shells)로 형성될 수 있다.
예시적인 실시례들(100, 200)에 있어서뿐만 아니라, 다른 실시례들에 있어서, 각 서브코팅층의 구형 미립자들은 하나의 일치된 직경 크기를 갖도록 나타나 있다. 예컨대, 서브코팅층(101)에서 구형 미립자(11)는 d11의 직경 크기를 갖는다. 실제로는, 동일한 직경 크기를 갖는 두 개의 서로 다른 구형 미립자들을 제조하는 것은 불가능하지는 않지만 극히 어렵다. 그러므로, 직경들 d11, d12, d13 및 d14는 평균 직경들로 해석되어야 하며, d11은 복수의 구형 미립자(11)에 대한 평균 직경 크기이고, d12는 복수의 구형 미립자(12)에 대한 평균 직경 크기이며, d13은 복수의 구형 미립자(13)에 대한 평균 직경 크기이고, d14는 복수의 구형 미립자(14)에 대한 평균 직경 크기이다. 마찬가지로, 예시적인 실시례(200)에서 구형 공동들에 대한 직경들도 평균 직경들로 해석되어야 한다. 예컨대, d21은 복수의 구형 공동(21)에 대한 평균 직경 크기이고, d22는 복수의 구형 공동(22)에 대한 평균 직경 크기이며, d23은 복수의 구형 공동(23)에 대한 평균 직경 크기이고, d24는 복수의 구형 공동(24)에 대한 평균 직경 크기이다.
도 3의 다른 예시적인 실시례(300)에 있어서는, 하나의 직경 크기의 구형 미립자들이 서로 다른 서브코팅층들(301, 302, 303, 304)을 가로질러 불규칙하게 분포되어 있으며, 각 서브코팅층들은 서로 다른 굴절률들을 갖는다. 다른 예시적인 실시례(300)의 3차원적인 개략도는 도 1의 도면 부호 '900'으로부터 층들(101, 102, 103, 104)을 각각 층들(301, 302, 303, 304)과 동일시함으로써 가시화될 수 있다. 그와 관련하여, 예시적인 실시례(300)는 AB선을 따르는 도면 부호 '900'의 횡단면도를 나타낸다. 예시적인 실시례(300)에 있어서 서로 다른 서브코팅층들에 대한 굴절률들은 n61 < n62 < n63 < n64를 충족하며, n61, n62, n63 및 n64는 각각 필러 물질들(61, 62, 63, 64)에 대한 굴절률을 나타낸다.
필러 물질들(61, 62, 63, 64)은 필러 물질들(51, 52, 53, 54)에 대한 목록의 물질들에서 선택될 수 있다.
구형 미립자(15)용 물질들은 구형 미립자들(11, 12, 13, 14)에 대한 목록의 물질들에서 선택될 수 있다.
도 3의 예시적인 실시례(400)는 예시적인 실시례(300)의 변형이며, 그 실시례에서는 불규칙하게 분포된 구형 공동들도 서브코팅층들(401, 402, 403, 404)에 존재한다. 예시적인 실시례(300)의 경우에서와 같이, 서브코팅층들에 대한 굴절률들은 n61 < n62 < n63 < n64를 충족한다. 그러나, 구형 공동들의 직경은 구형 미립자(15)의 직경보다 더 크게 되도록 선택된다. 예시적인 실시례(400)에서 구형 미립자(15)와 구형 공동(25)의 직경들은 d15 < d25를 충족하며, d15와 d25는 각각 구형 미립자(15)와 구형 공동(25)의 직경들을 나타낸다.
구형 공동(25)용 물질들은 구형 공동들(21, 22, 23, 24)에 대한 목록의 물질들에서 선택될 수 있다.
비록 여기서는 실시례들(300, 400)이 바람직한 실시례들(100, 200)의 대안으로서 설명해 왔지만, 실시례들(300, 400)에 기초한 다중층 코팅 시스템은 서브코팅층들에 대한 서로 다른 굴절률들에 의거한 서로 다른 서브코팅층들의 경계면들에서 발생하는 내부 반사들을 겪게 된다. 그러한 내부 반사들은 불가피하게 다중층 코팅 시스템의 자기 가열(self-heating)을 야기하게 된다.
이하에서는 하나 또는 그 이상의 예시적인 실시례들에 따른 다중층 코팅 시스템의 작용들을 상세히 설명한다.
도 4에는 물리적인(현실적인) 다중층 코팅 시스템(100)과 다른 이상적인 다중층 코팅 시스템(100)에서 투과와 반사의 작용을 보여주는 개략적인 도면이 나타나 있다. 비록 도 4에 나타나 있는 투과와 반사 작용들이 물리적인 다중층 코팅 시스템에 비해 너무 이상적이라고 하더라도, 그것은 다중층 코팅 시스템에서 파장들이 어떻게 선택적으로 필터링되는가에 관한 간결한 설명을 제공해 준다. 추후 물리적 다중층 코팅 시스템도 또한 도 4에 나타나 있는 바와 균등한 특성들을 나타낸다는 것을 보이도록 한다. 이를 염두에 두면서, 이하에서 이상적인 다중층 코팅 시스템에서 투과와 반사의 작용에 관해 설명한다.
이상적인 다중층 코팅 시스템은 이상적인 서브코팅층들을 구비한다. 따라서 이상적인 다중층 코팅 시스템(100)은 이상적인 서브코팅층들(101, 102, 103, 104)을 구비한다. 이상적인 다중층 코팅 시스템(100)에서 투과와 반사의 작용들이 도 4에 나타나 있으며, 도면 부호 '501'은 이상적인 서브코팅층(101)과 관련된 투과와 반사의 작용을 설명하고 도면 부호 '504'는 이상적인 서브코팅층(104)에 대한 유사한 작용들을 설명한다. 나머지 두 개의 작용들의 설명도, 도 4에 명시적으로 표시되어 있지는 않지만, 이상적인 서브코팅층들(102, 103)과 쉽게 관련될 수 있다.
이상적인 서브코팅층(104)에 있어서는, 파장 λ의 입사 전자기파가 λ < λ4에 대해서는 완전히 투과되고, λ4 ≤ λ ≤ λc에 대해서는 완전히 반사되며, λ > λc에 대해서는 일부는 투과되고 일부는 반사된다. 그러한 파장 필터 특성들을 갖는 서브코팅층들은 열 또는 적외선 전자기파들은 반사하고 가시광 스펙트럼과 방송 통신 산업에서 사용되는 파장들의 전자기파들은 투과하는 것이 매우 요구되는 창유리에 유용하게 적용된다.
서브코팅층에서 반사 영역의 폭은 한정되어 있다. 이상적인 서브코팅층(104)에 대하여는, 반사 영역의 폭은 Δλ = λc - λ4에 의해 주어진다. 일반적으로, 물리적인 서브코팅층은 반사 영역에 대해 매우 좁은 폭의 Δλ를 갖는다. 이러한 이유로, 단일 서브코팅층은, 종종 열 차단 적용제품들에서는, 적외선 스펙트럼의 원하지 않는 파장들을 전부 차단하기에 충분하지 않게 된다. 다행히, 서브코팅층의 반사 영역은 그 서브코팅층에 구비된 구형 미립자들의 직경들을 조절함으로써 파장 범위 내에서 변화될 수 있다. 이를 나타내기 위하여, 이상적인 서브코팅층(101)에서 투과와 반사의 작용들을 설명하는 도 4의 도면 부호 '501'을 참고한다. 도면 부호 '501'의 결과는 더 큰 직경 크기의 구형 미립자들에 대한 이상적인 서브코팅층(104)에서 투과 및 반사의 작용들을 설명하는 도면 부호 '504'의 결과와 비교될 수 있다. 양자를 비교하면, 도면 부호 '501'에서 반사 영역의 시작 지점은 λ = λ1에서 일어나게 되며, 여기서 λ4 > λ1이다. 그러한 도면 부호 '501'에서 반사 영역의 초기 지점의 변화는 서브코팅층(101)의 내부에 불규칙하게 분포된 더 작은 구형 미립자(11)에 따른 결과이다. 예시적인 실시례(100)에 있어서는, 서로 다른 서브코팅층들의 구형 미립자들의 직경들이 d11 < d12 < d13 < d14를 충족하고; 이상적인 다중층 코팅 시스템(100)의 구형 미립자들의 그러한 배열은 도 4에 나타나 있는 투과 및 반사 작용들을 반영한다.
단일 서브코팅층은 그 반사 영역에 대한 한정된 폭의 Δλ로 인해 원하지 않는 파장들을 전부 반사하기에는 충분하지 않다. 그러나, 도면 부호 '101, 102, 103, 104'와 같은 서브코팅층들은 반사 영역에 대한 더 큰 실효적 폭의 (Δλ)eff를 갖는 다중층 코팅 시스템을 형성하도록 함께 적층될 수 있다. 예컨대, 이상적인 다중층 코팅 시스템(100)은, 그 투과 및 반사 작용들이 도 4에 나타나 있으며, 그 반사 영역에 대해 (Δλ)eff = λc - λ1의 실효적 폭을 갖는다. 이상적인 다중층 코팅 시스템(100)에 있어서는, 서브코팅층(104)에 의해 반사되지 않는 원하지 않는 파장들의 어떠한 전자기파들도 그 다음의 서브코팅층들(101, 102, 103)에 의해 결국 반사되게 된다. 도 4에서 파장 범위 λ1 ≤ λ ≤ λ4에 속하는 반사파들은 다중층 코팅 시스템(100)의 내부에 가두어지지 않게 되는데, 이는 이들 전자기파들에 대하여 이동 경로상에는 반사 영역들이 없기 때문이다. 예컨대, 파장 범위 λ1 ≤ λ ≤ λ2의 전자기파가 서브코팅층(101)에 반사된다고 가정한다(도 4의 도면 부호 '501' 참조). 그러한 반사 전자기파는 내부 반사 없이 서브코팅층들(102, 103, 104)을 가로질러 이동하여 최종적으로 다중층 코팅 시스템(100)을 빠져나가게 된다. 이동 경로상에서 반사 영역이 없기 때문에 내부 반사가 발생하지 않게 된다. 또한 그러한 이유로 파장 범위 λ1 ≤ λ ≤ λ2에 속하는 반사된 어떠한 전자기파들도 다중층 코팅 시스템에서 자기 가열을 야기하지 않게 된다. 그러나, 파장 범위 λ > λc의 전자기파들은 그 다음의 서브코팅층들을 가로질러 이동하기 때문에 일부는 투과되고 일부는 반사된다. 그러한 전자기파들은 그 서브코팅층들 사이의 경계면들에서 내부 반사되게 된다. 결과적으로, 이러한 전자기파들은 다중층 코팅 시스템(100)의 자기 가열을 야기하게 된다. 다행히도, 파장 범위 λ > λc의 전자기파들은 파장 범위 λ ≤ λ4의 전자기파들만큼 활동적이지는 않다. 파장 범위 λ > λc의 전자기파들이 다중층 코팅 시스템의 가열을 야기하는 것은 무시할 수 있을 정도에 불과하다.
전술한 설명들에 있어서는, 다중층 코팅 시스템은 최상부에 조사되었다. 예시적인 실시례(100)에 있어서는, 최상부는 서브코팅층(104)이고 최하부는 기판(10)이다. 다중층 코팅 시스템(100)은 또한 최하부로 조사될 수도 있으며 그 기본적인 전자기파들의 투과 및 반사 작용들의 않은 부분은 여전히 도 4에 나타나 있는 바와 같이 설명될 수 있다. 예컨대, 0 < λ < λ1를 충족하는 파장들을 갖는 입사 전자기파들은 서브코팅층들을 가로질러 완전히 투과되는 반면에 λ > λc를 충족하는 파장들을 갖는 입사 전자기파들은 일부는 투과되고 일부는 반사된다. 그러나, 투과 및 반사 작용들에 있어서 주요한 수정사항들은 입사 전자기파의 방향이 도 2에서와 반대로 되어 있을 때에 생기게 된다. 비록 λ1 ≤ λ ≤ λ4를 충족하는 파장들을 갖는 입사 전자기파들이 여전히 완전히 반사된다고 하더라도, 도 4에서 λ4 < λ ≤ λc를 충족하는 파장들을 갖는 입사 전자기파들은 그 입사 방향이 도 2에서와 반대로 되어 있기 때문에 일부는 반사되고 일부는 투과된다. 영역 A, B 및 C에서 부분적으로 투과된 전자기파들은 서로 다른 서브코팅층들 사이에서 발생되는 내부 반사들을 겪게 된다. 그러한 내부 반사들은 다중층 코팅 시스템의 자기 가열을 야기하게 된다.
도 5A에는 다중층 코팅 시스템이 가열된 물을 운반하는 파이프에 적용된 경우를 나타낸다. 이 경우에는 파이프의 표면에 서브코팅층(SL2)이 1차로 코팅되어 있으며 그 서브코팅층(SL2)D은 서브코팅층(SL1)으로 코팅된다. 그러한 서브코팅층들의 배열에 의해, 파이프 내부의 '온수(溫水)(Hot water)'는 파이프 외부의 더 차가운 주변 온도로부터 적절하게 절연될 수 있다. 서브코팅층(SL2)이 전술한 파의 투과 및 반사 작용들의 이상적인 서브코팅층이라고 가정하면, '온수'로부터의 열파(heat waves)는 서브코팅층(SL2)에 의해 파이프 내부에서 내부적으로 반사되며, 그에 의해 '온수'의 열 손실을 방지하게 된다. 반면에, 외부 열원들로부터의 어떠한 열도 서브코팅층(SL1)을 통해 부분적으로 투과되며, 결과적으로 전체 다중층 코팅 시스템의 가열을 야기하는 서브코팅층(SL1) 내에서의 내부 반사들을 야기하게 된다(도 4의 영역 A, B 및 C를 갖는 도면을 상기한다). 그러한 과정들은, 비록 '온수'에 실제로 전달되는 열 에너지의 양이 외부 열원들의 온도 상태에 의존한다고 하더라도, 비방사성(non-radiative) 열처리들(heat processes)(예컨대, 직접적인 열전도에 의한 열전달)을 통해 '온수'에 더 많은 열을 부가하는 결과를 초래하게 된다.
도 5B에는 서브코팅층들(SL1, SL2)의 배열이 도 5A에서의 경우와 반대로 되어 있는 반대 상황을 나타낸다. 그러한 서브코팅층들의 배열하에서는, 파이프 내부의 '온수'는 끊임없이 열손실을 겪게 된다. 예컨대, '온수'로부터의 열은 서브코팅층(SL1)을 통해 부분적으로 투과되며, 서브코팅층(SL1) 내에서 내부 반사들을 초래하게 되고, 차례로 전체 다중층 코팅 시스템을 가열하는 것이 종료된다. 그러한 정렬에서는 방사성 열처리에서와 반대로 직접적인 열 전도 과정으로부터 열 에너지 손실이 증가될 수 있다.
이하에서는, 물리적인 다중층 코팅 시스템의 투과 및 반사 작용들이 상세히 설명된다.
물리적인 서브코팅층(104)은 이상적인 서브코팅층(104)과 반대로 도면 부호 '504'에 나타나 있는 바와 같이 그렇게 선명하게 윤곽을 드러낸 투과 및 반사 영역들을 갖지 않는다. 그러나, 물리적인 서브코팅층들이 다중층 코팅 시스템을 형성하도록 서로 적층되어 있을 때에는, 결과적인 투과 및 반사 작용들은 이상적인 코팅 시스템에 대해 도 4를 참조하여 설명된 특성들의 대부분을 나타낸다.
도 6에는 후방 산란 계수(backward scattering efficiency factor 또는 back-scattering efficiency factor) Qbac, 흡광 계수(extinction efficiency factor) Qext 및 차이 함수(difference function) ΔQ = Qbac - Qext의 그래프들이 나타나 있으며, 이는 반경 a = 300 nm의 알루미늄 구형 미립자가 굴절률 n = 1.4962의 매질(필러 물질) 내에 매립되어 있고 강도(intensity) Io의 입사 전자기파로 조사될 때에 얻을 수 있는 것이다. Qbac 및 Qext를 계산하기 위하여 미이 이론(Mie theory)이 사용되었다. 그렇긴 하지만, 두 개의 구별되는 영역들이 도 6의 ΔQ의 그래프에서 쉽게 확인될 수 있다. 제1 영역(I)은 0 < λ < 2.2 ㎛의 특정한 범위를 가지며 ΔQ에 대해 음의 값(ΔQ < 0)을 갖는 특성을 보이는 반면에 제2 영역(II)은 2.2 ㎛ ≤ λ ≤ 15 ㎛의 특정한 범위를 가지며 ΔQ에 대해 양의 값(ΔQ > 0)을 갖는 특성을 보인다. 비록 도 6에 즉시 명백하게 나타나 있지 않지만, 충분히 큰 파장들을 갖는 파들에 대해서는 ΔQ의 값이 0에 접근한다. 도 6의 경우에, 그러한 파들은 λ ≫ 15 ㎛를 충족하는 파장들을 갖는 것들에 상응한다. ΔQ가 0에 접근하는 그러한 영역은 제3 영역(III)으로 확인할 수 있다.
도 6의 ΔQ 그래프의 영역들과 도 4의 도면 부호 '504'에 나타나 있는 투과 및 반사 작용들의 영역들 사이의 상응성은 제1 및 제2 영역들(I, II)에서 선택된 파장들에 대해 나타나게 된다. 계산에 있어서는, 굴절률 n = 1.4962의 매질(필러 물질) 내에 매립되어 있는 반경 a = 300 nm의 알루미늄 구형 미립자가 강도(intensity) Io의 입사 전자기파로 조사되는 것을 가정한다. 전방 및 후방 산란파들의 가시적 표현을 위해, 산란파 강도(scattered wave intensity) Is와 입사파 강도(incidence wave intensity) Io의 비율이 전술한 제1 및 제2 영역들(I, II)로부터 선택된 파장들 각각에 대해 극좌표로 나타내었다. 제1 영역(I)으로부터 선택된 파장들에 대한 결과들은 도 7에 나타나 있으며, 제2 영역(II)으로부터 선택된 파장들에 대한 결과들은 도 8에 나타나 있고, 양 극좌표들에 있어서 알루미늄 미립자는 중심에 위치해 있으며 왼쪽으로부터 조사된다. 도 7 및 도 8의 결과들은 제1 영역(I)의 파장들은 전방으로 산란되는(즉, 투과되는) 것이 강한 반면에 제2 영역(II)의 파장들은 후방으로 산란되는(즉, 반사되는) 것이 우세하게 된다. 따라서, 도 6의 제1 영역(I)은 도면 부호 '504'에서 파장 범위 0 < λ < λ4와 관련될 수 있고; 도 6의 제2 영역(II)은 도면 부호 '504'에서 파장 범위 λ4 < λ ≤ λc와 관련될 수 있다. 비록 도 6 및 도 8에 즉시 명백하게 나타나 있지는 않지만, 산란파 강도(scattered wave intensity) Is와 입사파 강도(incidence wave intensity) Io의 비율은 충분히 큰 파장들에 대해서는 1에 접근한다. 도 6의 경우에는, 그러한 파장들은 λ ≫ 15 ㎛를 충족하는 것들에 상응한다. 이 영역의 파들은 도 4의 도면 부호 '504'에서 λ > λc를 충족하는 파장들을 갖는 파들에 상응하며, 이러한 파들은 동일한 규모들로 일부는 투과되고 일부는 반사된다.
도 9에는 후방 산란 계수(back-scattering efficiency factor) Qbac, 흡광 계수(extinction efficiency factor) Qext 및 차이 함수(difference function) ΔQ = Qbac - Qext의 그래프들이 나타나 있으며, 이는 반경 a = 100 nm의 알루미늄 구형 미립자가 굴절률 n = 1.4962의 매질(필러 물질) 내에 매립되어 있고 강도(intensity) Io의 입사 전자기파로 조사될 때에 얻을 수 있는 것이다. 전방 및 후방 산란파들의 가시적 표현을 위해, 산란파 강도(scattered wave intensity) Is와 입사파 강도(incidence wave intensity) Io의 비율이 도 9의 ΔQ < 0 및 ΔQ > 0인 영역들로부터 선택된 파장들의 각각에 대해 극좌표로 표현되었다. ΔQ < 0 및 ΔQ > 0에 상응하는 영역들로부터 선택된 파장들에 대한 결과들이 도 10 및 도 11에 각각 나타나 있으며, 알루미늄 구형 미립자는 중심에 위치해 있으며 극좌표의 양자 모두에 있어서 왼쪽으로부터 조사된다. 도 6의 경우와 똑같이, 여기서도 결과들은 ΔQ < 0에 상응하는 영역의 파장들은 전방 산란이 강하며 ΔQ > 0에 상응하는 영역의 파들은 후방 산란이 강하다. 그러나, 도 6에서의 경우와 비교하면, 도 9에서 ΔQ = 0인 파장 위치는 더 짧은 파장쪽으로 변경되어 있다. 그러한 특성은 도 4에서 알루미늄 구형 미립자에 대해 줄어든 직경 크기를 갖는 더 짧은 파장쪽으로 '반사 영역'이 변경되어 있는 것과 일치한다(각 서브코팅층들에서 미립자들의 직경들에 대해 도 2를 참조한다). 최종적으로, 도 12에 알루미늄 구형 미립자들의 서로 다른 반경들에 상응하는 ΔQs의 그래프들이 비교를 위해 나타나 있다. ΔQs의 미이 이론(Mie theory) 계산을 위해 a = 100 nm, a = 300 nm 및 a = 500 nm와 같은 반경들이 참조되었다.
도 2의 예시적인 실시례(200)은 직접적인 열전도와 관련된 열전도도를 줄이기 위해 구형 공동들을 사용한다. 도 13에 반경 a의 구형 공동이 굴절률 n = 1.4962의 매질(필러 물질) 내에 매립되어 있고 강도(intensity) Io의 입사 전자기파로 조사되는 경우에 대해 얻게 되는 ΔQ의 그래프가 나타나 있다. 계산에 고려되는 구형 공동에 대한 세 가지 서로 다른 반경들은 a = 200 nm, a = 450 nm 및 a = 700 nm이다. 전방 및 후방 산란파들의 가시적 표현을 위해, 산란파 강도(scattered wave intensity) Is와 입사파 강도(incidence wave intensity) Io의 비율이 도 13의 ΔQ < 0 및 ΔQ > 0인 영역들로부터 선택된 파장들의 각각에 대해 극좌표로 표현되었다. ΔQ < 0 및 ΔQ > 0에 상응하는 영역들로부터 선택된 파장들에 대한 결과들은 도 14 및 도 15에 각각 나타나 있으며, 알루미늄 구형 공동은 중심에 위치해 있으며 극좌표의 양자 모두에 있어서 왼쪽으로부터 조사된다. 결과들은 ΔQ < 0에 상응하는 영역의 파장들은 전방으로 산란되는 것(즉, 투과되는 것)이 강한 반면에 ΔQ > 0에 상응하는 영역의 파들은 후방으로 약하게 산란된다. 그러한 결과들은 유전체 매질(필러 물질)에 매립된 구형 공동이 적외선 전자기파들을 반사하는데 저조하게 작용한다는 것을 확인해 준다. 그럼에도 불구하고, 페인트와 같은 혼합물에서 구형 공동들의 존재는 직접적인 열 전도 과정과 관련되는 열 전달들을 줄임으로써 열 손실에 대한 절연성을 향상시킨다.
예시적인 실시례(300)는 서브코팅층들에 일치된 직경 크기의 구형 미립자들이 불규칙하게 분포되어 존재하는 다중층 코팅 시스템의 대안이 되는 모습이며, 각 서브코팅층들(301, 302, 303, 304)은 서로 다른 굴절률들의 필러 물질들(61, 62, 63, 64)을 구비한다. 도 16에는 반경 a = 200 nm의 알루미늄 구형 미립자가 굴절률 n의 매질(필러 물질) 내에 매립되어 있는 것이 나타나 있다. 도 16에서 서로 다른 매질들에 대해 고려되는 굴절률들은 n = 1.5, n = 2, n = 2.5 및 n = 3이다.
또 다른 예시적인 실시례(400)는 불규칙하게 분포된 구형 공동들도 불규칙하게 분포된 구형 미립자들과 함께 서브코팅층들에 존재하는 예시적인 실시례(300)의 수정이다. 비록 구형 공동들은 적외선파들을 반사하는 것이 약하다고 하더라도, 그것들은 여전히 직접적인 전도에 의한 열 전달과 관련된 열 전도도를 줄임으로써 열 손실에 대한 향상된 절연성을 제공한다.
비록 전술한 도면들에서의 서브코팅층들이 많은 구형 미립자들을 함유한다고 하더라도, ΔQs는 단일 구형 미립자의 경우에 계산된 것이 명백하며; 이러한 결과들은 서브코팅층들에서 투과 및 반사 작용들을 설명하기 위해 사용되었다. 그러한 분석은, 각 서브코팅층들의 구형 미립자들이 그들 사이의 상호작용이 무시될 수 있도록 서로 충분히 분리되어 있다고 하면, 유효하게 된다. 관심을 갖는 주어진 파장, 예컨대, λ에 대해, ~10λ의 거리만큼 분리되어 있는 가장 가깝게 이웃한 두 개의 구형 미립자들은 '충분히 분리된' 것으로 볼 수 있다. 예컨대, 파의 투과 및 반사 작용들이 도면 부호 '504'에 의해 설명되는 이상적인 서브코팅층(104)에서 상기 '관심을 갖는 파장, λ'는 λ = λ4로 나타낼 수 있으며, 이 파장은 반사 영역이 시작하는 지점을 정의한다. 유사하게, 도면 부호 '501'이 파의 투과 및 반사 작용들을 설명하는 이상적인 서브코팅층(101)에 있어서는, 상기 '관심을 갖는 파장, λ'는 λ = λ1로 나타낼 수 있다. 이제, (이상적인 서브코팅층들과 반대로) 물리적인 서브코팅층들에 대해서는, 파의 투과 및 반사 작용들은 ΔQ 그래프에 의한 특성을 갖게 된다. 도 6에 나타나 있는 ΔQ의 경우에는, 상기 '관심을 갖는 파장, λ'는 2 ㎛ ≤ λ ≤ 4 ㎛로 경계지워지는 λ로부터 선택될 수 있다.
도 17A에 나타나 있는 2차원 격자에 있어서, 가장 가깝게 이웃한 구형 미립자들 사이의 가장 가까운 면 대 면 분리는 10λ이며, 반경 a의 구형 미립자에 의해 점유되는 실효 면적 Aeff는 Aeff = (10λ + 2a)2이다. 3차원 입방체 격자에 있어서, 가장 가깝게 이웃한 구형 미립자들 사이의 가장 가까운 면 대 면 분리는 10λ이며, 반경 a의 구형 미립자에 의해 점유되는 실효 체적 Veff는 Veff = (10λ + 2a)3으로 표현될 수 있다. 이제, 만일 Vlayer가 도면 부호 '100'의 서브코팅층들 중 하나에 대한 체적을 나타낸다고 하면, 그 서브코팅층의 구형 미립자들의 총수 (Np)는 Np = Vlayer / Veff 또는 Np = Vlayer / (10λ + 2a)3으로 주어진다. 구형 미립자들의 총중량(즉, 서브코팅층의 구형 미립자들의 총수의 중량)은 Wp = Npmg 또는 Wp = 4.1888ρa3gVlayer / (10λ + 2a)3으로 주어지며, 여기서 g는 중력상수이고, ρ는 미립자의 질량 밀도이며, m은 m = ρ(4 / 3)πa3 또는 m = 4.1888ρa3으로 정의되는 단일 구형 미립자 질량이다. 도 17A에서 10λ의 가장 가까이 이웃한 면 대 면 분리 거리는 구형 미립자들 사이의 상호작용들이 무시될 수 있는 분리 거리에 대한 근사치일뿐이다. 그러므로, 10λ보다 더 크게 되는 어떠한 분리 거리들도 여기서는 유효한 분석이 된다. 그것과 관련하여, Np 및 Wp는 Np ≤ Vlayer / (10λ + 2a)3 및 Wp ≤ 4.1888ρa3gVlayer / (10λ + 2a)3로 다시 표현될 수 있다.
일반적으로, 불규칙하게 분포된 미립자들에 관한 혼합물에서 전자기파들의 산란은 단일 미립자 정렬의 산란 해법에 대한 명확한 계산을 필요로 한다. 그리고, 종종 그러한 산란 산란은 그 혼합물들에서의 산란 현상을 설명하기에 충분한다. 예컨대, 우유병 또는 뭉게구름에서의 빛의 투과 및 반사는 우유병의 경우 단일 우유 입자 또는 뭉게 구름의 경우 단일 빗방울에 관한 미이 이론(Mie theory) 문제에 의해 양적으로 설명될 수 있다. 전술한 예시적인 실시례에 있어서는, 불규칙하게 분포된 알루미늄 미립자들이 불규칙하게 분포된 공동들과 함께(또는 그러한 공동들 없이) 매질 물질에 매립되어 있는 경우들이 고려되어 왔다. 물리적인 견해로부터는, 그러한 시스템들에서 전자기적 산란 현상은 단일 입자 미이 이론(Mie theory) 해법들에 관련된다. 이에 관한 세부적인 사항에 이용되는 물리학의 상세한 점은 다음 참조 문헌에서 발견될 수 있다: C. Bohren and D. Huffman, "Absorption and Scattering of Light by Small Particles," John Wiley & Sons, Inc., 1998; ISBN 0-471-29340-7.
물론, 도 17A에서 10λ의 분리 거리에 관하여는 특별한 것이 없다. 만일 그 대신에 두 개의 가장 가까운 이웃한 구형 미립자들 사이의 다른 분리 거리, 가령 5λ가 구형 미립자들이 '충분히 분리된' 것으로 볼 수 있는 길이로 고려될 수 있다고 하면, Np 및 Wp는 단순히 Np ≤ Vlayer / (5λ + 2a)3 및 Wp ≤ 4.1888ρa3gVlayer / (5λ + 2a)3로 주어진다. 두 개의 미립자들이 그 양자 사이의 어떠한 상호작용도 대부분 무시될 수 있도록 충분히 멀리 떨어져 있는 것으로 볼 수 있는 분리 거리는 관련된 미립자들의 유형에 의존한다. 예컨대, 만일 미립자들이 충전되어(charged) 있다고 하면, 10λ의 분리 거리는 그 두 미립자들 사이의 상호작용들을 무시하기에 충분할 수 없다. 그럼에도 불구하고, 도 17A에서의 10λ의 선택은 알루미늄 미립자들을 포함하여 대부분의 미립자 유형들을 '충분히 분리된' 것으로 만들게 된다.
전술한 도면들에서 λ는 구형 미립자들(및 구형 공동들)이 불규칙하게 분포되어 있는 매질 물질(필러 물질) 내부의 전자기파의 파장을 나타낸다. 그러므로 전술한 ΔQ 그래프들에서 파장 λ는 그 매질 내부의 전자기파의 파장을 나타낸다. 이에 대응되는 자유 공간 파장 λo는 λo = nλ로 주어지며, 여기서 n은 내부의 미립자들(및 공동들)을 수용하고 있는 매질의 굴절률이다.
다중층 코팅 시스템의 제조에 관련된 간단한 과정들은 (1) 각 하부 코팅층들용 혼합물들을 준비하는 것 및 (2) 혼합물들을 서브코팅층을 형성하기 위해 기판 상에 적용하는 것이다. 도 17B에 그러한 과정들이 나타나 있다. 제1 용액을 갖는 제1 컨테이너에는 도면에서 각각 '작은 미립자' 및 '작은 공동'으로 표시된 하나의 크기의 구형 미립자들 및 다른 고유한 크기의 구형 공동들이 함께 혼합된다. 제2 용액을 갖는 제2 컨테이너에는 도면에서 각각 '큰 미립자' 및 '큰 공동'으로 표시된 더 큰 구형 미립자들 및 구형 공동들이 함께 혼합된다. 알루미늄 구형 미립자들과 중공 유리구들(glass spheres)이 통상의 페인트에 혼합되는 경우에는, 도 17B에서 제1 컨테이너의 '제1 용액' 및 제2 컨테이너의 '제2 용액'은 상기 통상의 페인트로 형성될 수 있다. 기판 상의 제1 서브코팅층은 도 17B에 나타나 있는 그 기판을 제1 컨테이너에 디핑(dipping)해서 형성할 수 있다. 그 다음 기판을 제2 서브코팅층을 형성하기 위해 제2 컨테이너에 디핑하기 전에 건조(dry) 또는 경화(cure)시킬 수 있다. 도 17B에 나타나 있는 디핑법(dipping method)으로, 다중층 코팅 시스템은 기판의 양 표면들 상에 형성될 수 있다. 주택 표면들 또는 자동차 표면들과 같이 디핑법을 이용할 수 없는 기판들에 대해서는, 다중층 코팅 시스템의 각 층들은 스프레이법(spraying method)에 의해 기판 상에 형성될 수 있다.
비록 전술한 내용들이 혼합물, 즉, 통상의 페인트가 알루미늄 미립자들 및 구형 공동들과 함께 혼합되어 있는 도 17B의 '제1 용액' 및 '제2 용액'에 관련되어 있다고 하더라도, 다중층 코팅 시스템의 각 서브코팅층들을 위한 혼합물들은 알루미늄 구형 미립자들과 공동들을 어떠한 용액들에도 함께 섞음으로써 준비될 수도 있다. 이들에는 용제형 코팅들(solvent base coatings), (접착제, 점토 등과 같은) 복합체 혼합물들, (폴리우레탄(polyurethane), 엘라스토머들(elastomers), 플라스틱들(plastics), 젤라틴(gelatin), 에폭시(epoxy), 아크릴(acrylic), 폴리메칠메타크릴레이트(polymethylmethacrylate) 등과 같은) 고분자 물질들뿐만 아니라 일부 열거된 다양한 수지들(resins) 및 시멘트와 같은 바인더들(binders)이 포함되지만 이에 한정되지는 않는다. 대안적인 예로서, 하나의 크기의 알루미늄 구형 미립자들 및 다른 직경 크기의 구형 공동들이 액화된 PMMA(폴리메칠메타크릴레이트(polymethylmethacrylate)) 용액에서 혼합될 수 있다. 이러한 특정한 경우에는, 도 17B에서 '제2 용액'도 액화된 PMMA에 의해 나타낼 수 있지만, '제1 용액'에 혼합된 것들보다 더 큰 직경 크기들의 알루미늄 미립자들 및 구형 공동들이 혼합된다. 다중층 코팅 시스템은 이미 설명된 디핑 과정들에 따라 기판 상에 형성될 수 있다. 또다른 대안적인 예에 있어서는, 알루미늄 구형 미립자들과 공동들은 폴리우레탄과 같은 고분자 물질로 형성된 용액에 혼합될 수 있다. 이 경우에는, 도 17B의 '제1 용액'과 '제2 용액'은 폴리우레탄 용액들로 나타낼 수 있으며, 여기서 각 용액들은 적절한 직경 크기들을의 알루미늄 미립자들 및 공동들을 함유한다. 다중층 코팅 시스템은 이전에 설명한 디핑 공정들에 따라 천(fabric)을 '제1 용액' 및 '제2 용액'에 소킹(soaking)(또는 디핑)함으로써 그 위에 형성될 수 있다. 유사하게, 다중층 코팅 시스템은 동일한 공정을 반복함으로써 직물 섬유(textile fiber)의 가닥(strand) 상에 형성될 수 있다. 다중층 코팅 시스템으로 코팅된 그러한 실들(threads)은 내열의복(heat resistant clothes)을 만드는데에 사용될 수 있다.
도 18의 예시적인 실시례(500)는 활성화된 전자기 파장 필터의 일 예이며, 여기서 반사 영역의 시작점(예컨대, 도 4의 도면 부호 '504'의 λ4)은 전계(electric field)의 인가에 의해 변경될 수 있다. 전극들(5, 6) 사이의 전계는 상기 전극들에 바이어스 전압을 인가함으로써 발생된다. 반도체 물질들은 전계가 없는 경우에는 유전체 물질들처럼 반응한다. 그러나 전계에 노출될 때에는, 반도체 물질들은 전도성 물질들처럼 반응한다. 그러한 성질은 전자기파가 반사되기 시작하는 파장을 효과적으로 조절하는 데에 이용될 수 있다. 예컨대, 도 4의 도면 부호 '504'에서 λ4의 값은 '504'에 상응하는 서브코팅층에 노출되는 전계의 강도(strength)를 조절함으로써 변경될 수 있다.
도 18의 다른 예시적인 실시례(600)는 불규칙하게 분포된 구형 공동들도 불규칙하게 분포된 구형 미립자들과 함께 서브코팅층에 존재하는 실시례(500)의 변형이다. 비록 도 18에서 예시적인 예들이 다중층 코팅 시스템들(100, 200)에 기초하고 있다고 하더라도, 도 3의 대안적인 예시적 실시례들(300, 400)도 또한 시스템들(100, 200) 대신에 사용될 수 있다.
도 18의 예시적인 실시례들(500, 600)의 전극들(5, 6)은 관심을 갖는 파장들에 대해 투명한 평면 도체들로 형성될 수 있다. 예컨대, 적외선 반사체들의 경우에, 상부 전극(5)은 관심을 갖는 적외선 전자기파들에 대해 투명하여야 한다. 더욱이, 만일 예시적인 실시례들(500, 600)에 나타나 있는 다중층 코팅 시스템이 광학적으로 투명하다고 하면, 전극들(5, 6)은 모두 광학적으로 투명할뿐만 아니라 관심을 갖는 적외선 파들을 투과시켜야 한다.
일반적으로, 전극(5)이나 전극6) 또는 이들 양자는 또한 격자무늬(grid)나 격자구조들(grating structures) 또는 구멍들(holes)이나 사각형들(squares) 등의 배열과 같은 더욱 복잡한 패턴들로 패턴화될 수 있다. 전극들이 그러한 구조들로 패턴화된 때에는, 관심을 갖는 적외선 파장들과 가시광은 그 패턴화된 전극들의 개구들을 통해 투과될 수 있다. 전극들이 개구들을 갖도록 패턴화된 경우에는, 그 전극들을 위한 전도성 물질들은 관심을 갖는 적외선 파장들을 투과시키는 광학적으로 투명한 도체들만으로 한정되는 것이 아니라 어떠한 전도성 물질들도 사용될 수 있다.
전술한 바는 다양한 예시적인 실시례들 중 하나의 예이며 그것으로 한정되는 것으로 해석되지 않는다. 그 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 그 예시적인 실시례들에서 새로운 가르침들이나 잇점들로부터 벗어나지 않고 많은 수정사항들이 가능하다는 것을 알 수 있다. 그러한 모든 수정사항들은 청구범위에 정의된 바와 같이 본 내용의 범위 내에 포함되는 것으로 의도되어 있다.

Claims (13)

  1. 불규칙하게 분포되고 서로 분리되어 있는(separated) 평균 반경 a1의 복수의 미립자들과, 상기 미립자들 사이의 공간에 개재된 굴절률 n1의 필러 물질을 포함하는 층 1; 및
    다음 단어 방정식으로 표현되는 그 다음 층들,
    "층 i-1 상에 위치하며, 불규칙하게 분포되고 서로 분리되어 있는(separated) 평균 반경 ai의 복수의 미립자들과, 상기 미립자들 사이의 공간에 개재된 굴절률 ni의 필러 물질을 포함하는 층 i"(여기서, 정수 i는 1보다 크다)을 포함하며,
    서로 인접한 상기 층 i와 상기 층 i-1은,
    층에 따라, 상기 필러 물질의 굴절률이 서로 다르거나 상기 복수의 미립자들의 평균 반경이 서로 다르며,
    후방 산란 계수(Qbac)와 흡광 계수(Qext)의 차이인 차이 함수(ΔQ)가 미리 정한 값 이상의 양수가 되도록, 산란 대상이 되는 입사 전자기파의 특정한 파장 값에 대하여 상기 미립자들의 평균 반경이 소위 미이 이론(Mie theory)에 의하여 결정되며, 상기 입사 전자기파가 상기 복수의 미립자들에 의하여 직접적으로 산란되는 다중층 코팅 시스템.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 층 1과, 상기 다음 층들 중 최말단층으로 구성된 그룹으로부터 선택되는 적어도 하나의 층이 기판 상에 위치하는 것을 특징으로 하는 다중층 코팅 시스템.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 기판은 도전성 물질, 유전체 물질, 세락믹 물질, 반도체 물질, 고분자 물질 및 직물로 구성된 그룹으로부터 선택되는 적어도 하나를 포함하는 다중층 코팅 시스템.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 직물은 섬유의 가닥인 것을 특징으로 하는 다중층 코팅 시스템.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 필러 물질은 고분자 물질(polymeric material), 바인더(binder), 수지(resin), 유전체 물질, 산화물, 세라믹 물질로 구성된 그룹으로부터 선택되는 적어도 하나를 포함하는 다중층 코팅 시스템.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 복수의 미립자들은 전도성 물질, 유전체 물질, 반도체 물질로 구성된 그룹으로부터 선택되는 적어도 하나를 포함하는 다중층 코팅 시스템.
  7. 제 6항에 있어서,
    상기 복수의 미립자들은 코어-쉘(core-shell) 구조를 가질 수 있으며,
    상기 쉘은, 전도성 물질, 유전체 물질, 반도체 물질로 구성된 그룹으로부터 선택되는 제1 물질을 포함하여 형성되어 있으며,
    상기 코어는, 전도성 물질, 유전체 물질, 반도체 물질로 구성된 그룹으로부터 선택되되 상기 제1물질과 서로 다른 제2물질을 포함하여 형성 또는, 캐비티(cavity)로 형성되어 있는 다중층 코팅 시스템.
  8. 제 1항에 있어서,
    상기 필러 물질의 굴절률은 ni > ni - 1를 충족하며, 여기서 정수 i는 1보다 큰 다중층 코팅 시스템.
  9. 제 1항에 있어서,
    상기 필러 물질의 굴절률은 ni = ni - 1를 충족하며, 여기서 정수 i는 1보다 큰 다중층 코팅 시스템.
  10. 제 1항에 있어서,
    상기 미립자들의 평균 반경은 ai > ai-1를 충족하며, 여기서 정수 i는 1보다 큰 다중층 코팅 시스템.
  11. 청구항 1에 있어서,
    상기 미립자들의 평균 반경과 상기 필러 물질의 굴절률은
    ai = ai-1, ni > ni-1,
    를 충족하며, 여기서 정수 i는 1보다 큰 다중층 코팅 시스템.
  12. 제 1항에 있어서,
    상기 층 1과 상기 다음 층들 중, 상기 층 1에 가장 인접하여 위치한 제1 전극;
    상기 층 1과 상기 다음 층들 중, 상기 다음 층들 중 최말단층에 가장 인접하여 위치한 제2 전극;을 포함하며,
    상기 제1 전극에는 제1 전압이 인가되며,
    상기 제2 전극에는 상기 제1 전압과 다른 제2 전압이 인가되는 것을 특징으로 하는 다중층 코팅 시스템.
  13. 제 12항에 있어서,
    상기 제1 전극 또는 상기 제2 전극은 빛이 투과될 수 있는 패턴이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 다중층 코팅 시스템.
KR1020150148016A 2013-11-04 2015-10-23 입자를 이용한 열 차단 시스템 KR101598989B1 (ko)

Applications Claiming Priority (6)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US201361899832P 2013-11-04 2013-11-04
US61/899,832 2013-11-04
US201361908608P 2013-11-25 2013-11-25
US61/908,608 2013-11-25
US14/146,426 2014-01-02
US14/146,426 US9372291B2 (en) 2013-11-04 2014-01-02 Heat blocking system utilizing particulates

Related Parent Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020140031252A Division KR101564711B1 (ko) 2013-11-04 2014-03-17 입자를 이용한 열 차단 시스템

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20150123767A KR20150123767A (ko) 2015-11-04
KR101598989B1 true KR101598989B1 (ko) 2016-03-02

Family

ID=50546882

Family Applications (4)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020140031252A KR101564711B1 (ko) 2013-11-04 2014-03-17 입자를 이용한 열 차단 시스템
KR1020140052953A KR101596453B1 (ko) 2013-11-04 2014-04-30 공동들을 이용한 열 차단 시스템용 다중층 코팅 시스템 및 그 제조방법
KR1020150148017A KR101595941B1 (ko) 2013-11-04 2015-10-23 입자를 이용한 열 차단 시스템
KR1020150148016A KR101598989B1 (ko) 2013-11-04 2015-10-23 입자를 이용한 열 차단 시스템

Family Applications Before (3)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020140031252A KR101564711B1 (ko) 2013-11-04 2014-03-17 입자를 이용한 열 차단 시스템
KR1020140052953A KR101596453B1 (ko) 2013-11-04 2014-04-30 공동들을 이용한 열 차단 시스템용 다중층 코팅 시스템 및 그 제조방법
KR1020150148017A KR101595941B1 (ko) 2013-11-04 2015-10-23 입자를 이용한 열 차단 시스템

Country Status (5)

Country Link
US (2) US9372291B2 (ko)
EP (2) EP3068206B1 (ko)
KR (4) KR101564711B1 (ko)
CN (2) CN105793031B (ko)
ES (2) ES2818934T3 (ko)

Families Citing this family (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9139352B2 (en) 2014-02-07 2015-09-22 Yeti Coolers, Llc Insulating container
US10384855B2 (en) 2014-02-07 2019-08-20 Yeti Coolers, Llc Insulating device and method for forming insulating device
US10781028B2 (en) 2014-02-07 2020-09-22 Yeti Coolers, Llc Insulating device backpack
US10513616B2 (en) 2014-06-06 2019-12-24 The Regents Of The University Of California Sunlight reflecting materials and methods of fabrication
US9726791B2 (en) * 2015-04-14 2017-08-08 Face International Corporation Systems and methods for producing objects incorporating selectably active electromagnetic energy filtering layers and coatings
JP6745330B2 (ja) 2015-07-15 2020-08-26 コエルクス・エッセ・エッレ・エッレＣｏｅＬｕｘ Ｓ．ｒ．ｌ． 色反射ユニット
US10928566B2 (en) * 2015-08-19 2021-02-23 Apple Inc. Transparent infrared reflective layer for a computing device
KR20170027170A (ko) 2015-09-01 2017-03-09 주식회사 만도 자동차의 조향컬럼
US10514215B2 (en) * 2015-10-16 2019-12-24 Stc. Unm Microsphere-based coatings for radioactive cooling under direct sunlight
CN114224052B (zh) 2015-11-02 2024-02-06 野醍冷却器有限责任公司 封闭系统和容器
JP6667914B2 (ja) * 2016-07-08 2020-03-18 国立研究開発法人宇宙航空研究開発機構 断熱材及び多層断熱材
US10359550B2 (en) * 2016-08-31 2019-07-23 Efx Energy Technologies, Llc Multi-layered reflective insulation system
CN106772747B (zh) * 2016-12-26 2022-10-18 深圳市光科全息技术有限公司 一种光学膜及其制作方法
CA3065554A1 (en) * 2017-06-09 2018-12-13 Yeti Coolers, Llc Insulating device
CN110863306B (zh) * 2018-08-27 2021-08-03 重庆大学 一种功能电子织物的织造方法
DE102018121826A1 (de) * 2018-09-07 2020-03-12 Airbus Defence and Space GmbH Vorrichtung zum Filtern von elektromagnetischer Strahlung, Luft- und Raumfahrzeug und Verfahren zum Herstellen der Vorrichtung
CN109707953B (zh) * 2019-01-17 2020-08-25 北京工商大学 一种油田存储设备和输送管道的表面耐蚀保温复合材料
CN110216924B (zh) * 2019-05-31 2021-08-06 宁波瑞凌新能源科技有限公司 一种复合辐射制冷膜
CN110600074B (zh) * 2019-08-15 2021-06-04 复旦大学 一种针对热传导和热辐射的热扩展装置
US11242189B2 (en) 2019-11-15 2022-02-08 Yeti Coolers, Llc Insulating device
JP7443888B2 (ja) * 2020-03-31 2024-03-06 住友金属鉱山株式会社 コアシェル微粒子分散液
CN111575823A (zh) * 2020-04-05 2020-08-25 浙江大学 一种辐射制冷纤维的设计方法以及该辐射制冷纤维
CA3238955A1 (en) * 2021-11-23 2023-06-01 Neverfrost Inc. Low emissivity materials and associate methods

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003053878A (ja) 2001-08-21 2003-02-26 Dainippon Printing Co Ltd 防眩性フィルム
JP2005255798A (ja) 2004-03-10 2005-09-22 Toyota Central Res & Dev Lab Inc 近赤外光反射膜及び近赤外光反射膜形成用組成物
JP2012240864A (ja) * 2011-05-17 2012-12-10 Konica Minolta Holdings Inc 中空粒子、赤外線反射フィルム及び赤外線反射体

Family Cites Families (35)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3532038A (en) * 1967-06-05 1970-10-06 Ibm Multi-lens devices for the fabrication of semiconductor devices
US4623390A (en) 1984-07-02 1986-11-18 Old Western Paints, Inc. Insulating paint for interior and exterior of buildings and method of making same
US6235105B1 (en) 1994-12-06 2001-05-22 General Atomics Thin film pigmented optical coating compositions
US6210858B1 (en) * 1997-04-04 2001-04-03 Fuji Photo Film Co., Ltd. Anti-reflection film and display device using the same
EP0877103A3 (en) 1997-04-28 1999-02-10 Nissan Motor Company, Limited Fiber structure, cloths using same, and textile goods
JPH11181629A (ja) * 1997-04-28 1999-07-06 Teijin Ltd 繊維構造体、繊維生地およびその繊維製品
US6501091B1 (en) 1998-04-01 2002-12-31 Massachusetts Institute Of Technology Quantum dot white and colored light emitting diodes
JP2000239577A (ja) 1999-02-17 2000-09-05 Sharp Corp 塗膜構造およびそれを用いた電子機器筐体
KR100533097B1 (ko) * 2000-04-27 2005-12-02 티디케이가부시기가이샤 복합자성재료와 이것을 이용한 자성성형재료, 압분 자성분말성형재료, 자성도료, 복합 유전체재료와 이것을이용한 성형재료, 압분성형 분말재료, 도료, 프리프레그및 기판, 전자부품
DE10241494A1 (de) 2002-09-07 2004-03-18 Schott Glas Verfahren zur Herstellung von hochorganisierten Kristallen mit Hilfe von Sol-Gel-Methoden
US7045052B2 (en) * 2002-10-16 2006-05-16 Lake Shore Cryotronics, Inc. Method of manufacturing a spectral filter for green and longer wavelengths
US8287998B2 (en) 2003-12-01 2012-10-16 Anthony David Skelhorn Composition of a thermaly insulating coating system
WO2005095298A1 (ja) 2004-03-31 2005-10-13 Nippon Sheet Glass Company, Limited 赤外線カットガラス
CN101242948B (zh) 2005-06-27 2012-06-13 应用薄膜股份有限公司 基于磷酸铝的微球
JP4748573B2 (ja) 2005-09-07 2011-08-17 国立大学法人 名古屋工業大学 シリカ殻からなるナノ中空粒子を用いた断熱塗料の製造方法
US7955531B1 (en) * 2006-04-26 2011-06-07 Rohm And Haas Electronic Materials Llc Patterned light extraction sheet and method of making same
JP4743017B2 (ja) 2006-06-22 2011-08-10 豊田合成株式会社 赤外線反射材、赤外線反射積層体および赤外線反射構造体
US20070298242A1 (en) 2006-06-26 2007-12-27 University Of Central Florida Research Foundation, Inc. Lenses having dispersed metal nanoparticles for optical filtering including sunglasses
EP2098893A4 (en) * 2006-12-27 2010-01-20 Kao Corp LIGHT-SPREADING ELEMENT
US8361597B2 (en) 2007-04-02 2013-01-29 Certainteed Corporation Solar heat-reflective roofing granules, solar heat-reflective shingles, and process for producing same
US20100203336A1 (en) 2007-05-24 2010-08-12 Ming Liang Shiao Roofing granules with high solar reflectance, roofing products with high solar reflectance, and processes for preparing same
JP4356779B2 (ja) 2007-07-13 2009-11-04 豊田合成株式会社 赤外線反射材、赤外線反射積層体および赤外線反射構造体ならびにその製造方法
JP5311438B2 (ja) * 2007-10-31 2013-10-09 国立大学法人 名古屋工業大学 中空粒子含有断熱塗料の製造方法
JP5114438B2 (ja) * 2008-02-13 2013-01-09 富士フイルム株式会社 光学フィルム、その製造方法、偏光板および画像表示装置
WO2009142677A2 (en) 2008-03-24 2009-11-26 The Board Of Trustees Of The Leland Stanford Junior University Quantum dot solar cell with quantum dot bandgap gradients
US20100123386A1 (en) * 2008-11-13 2010-05-20 Maven Optronics Corp. Phosphor-Coated Light Extraction Structures for Phosphor-Converted Light Emitting Devices
US8394498B2 (en) 2008-12-16 2013-03-12 Certainteed Corporation Roofing granules with high solar reflectance, roofing materials with high solar reflectance, and the process of making the same
US8514398B2 (en) * 2009-11-10 2013-08-20 The Regents Of The University Of California Sensing devices and techniques using 3-D arrays based on surface plasmon excitations
GB0921994D0 (en) * 2009-12-17 2010-02-03 Univ Gent Methods and systems for optical characterisation
US9028123B2 (en) * 2010-04-16 2015-05-12 Flex Lighting Ii, Llc Display illumination device with a film-based lightguide having stacked incident surfaces
JP2013539158A (ja) * 2010-07-16 2013-10-17 エージーシー グラス ユーロップ 有機発光デバイスのための半透明導電性基板
CN102073077A (zh) 2010-10-15 2011-05-25 华澳富通(天津)科技发展有限公司 一种高效光扩散材料及其制作方法与应用
CN103370440A (zh) 2010-11-24 2013-10-23 加州大学校务委员会 胶态红外反射和透明导电的掺杂铝的氧化锌纳米晶体
US8693087B2 (en) 2011-06-30 2014-04-08 Microsoft Corporation Passive matrix quantum dot display
JP6053262B2 (ja) * 2011-08-02 2016-12-27 キヤノン株式会社 光学素子、それを用いた光学系および光学機器

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003053878A (ja) 2001-08-21 2003-02-26 Dainippon Printing Co Ltd 防眩性フィルム
JP2005255798A (ja) 2004-03-10 2005-09-22 Toyota Central Res & Dev Lab Inc 近赤外光反射膜及び近赤外光反射膜形成用組成物
JP2012240864A (ja) * 2011-05-17 2012-12-10 Konica Minolta Holdings Inc 中空粒子、赤外線反射フィルム及び赤外線反射体

Also Published As

Publication number Publication date
CN105874896A (zh) 2016-08-17
ES2818934T3 (es) 2021-04-14
KR20150123768A (ko) 2015-11-04
EP3068206A1 (en) 2016-09-14
EP3068206A4 (en) 2017-06-14
US20160299404A1 (en) 2016-10-13
KR20150123767A (ko) 2015-11-04
KR20150051858A (ko) 2015-05-13
EP3067197B1 (en) 2020-07-01
US20140118815A1 (en) 2014-05-01
KR101596453B1 (ko) 2016-02-22
KR101564711B1 (ko) 2015-11-03
US9835929B2 (en) 2017-12-05
EP3068206B1 (en) 2020-07-01
KR20150051857A (ko) 2015-05-13
KR101595941B1 (ko) 2016-02-19
US9372291B2 (en) 2016-06-21
CN105793031B (zh) 2017-10-20
CN105874896B (zh) 2018-09-14
EP3067197A1 (en) 2016-09-14
CN105793031A (zh) 2016-07-20
ES2819300T3 (es) 2021-04-15
EP3067197A4 (en) 2017-06-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101598989B1 (ko) 입자를 이용한 열 차단 시스템
JP6988033B2 (ja) 放射冷却構造体及びシステム
Yalçın et al. Colored radiative cooling coatings with nanoparticles
Long et al. Self-template synthesis of nanoporous VO2-based films: localized surface plasmon resonance and enhanced optical performance for solar glazing application
Nakamura et al. Heat-shielding and self-cleaning smart windows: near-infrared reflective photonic crystals with self-healing omniphobicity via layer-by-layer self-assembly
JP6877770B2 (ja) 光吸収体、ボロメーター、赤外線吸収体、太陽熱発電装置、放射冷却フィルム、及び光吸収体の製造方法
Ahn et al. Infrared invisibility cloak based on polyurethane–tin oxide composite microtubes
CN105765415A (zh) 包含聚合物基体和核壳纳米颗粒的复合材料系统、其制备方法及其应用
US10514215B2 (en) Microsphere-based coatings for radioactive cooling under direct sunlight
US20130133739A1 (en) Process for particle doping of scattering superstrates
CN104120394A (zh) 一种Ag/TiO2纳米复合变色材料制备方法
US20170003424A1 (en) Wide-range infra-red-reflection and ultra-violet-cut transparent filters based on magnetically responsive photonic crystals
Li et al. Janus Interface Engineering Boosting Visibly Transparent Radiative Cooling for Energy Saving
CN114231073A (zh) 核壳结构反射基质、日间辐射制冷涂料、涂层及制备方法
Naoi et al. Optimization of VO2 nanowire polymer composite thermochromic films by optical simulation
WO2015065133A1 (ko) 입자를 이용한 열 차단 시스템
WO2015065134A1 (ko) 공동들을 이용한 열 차단 시스템용 다중층 코팅 시스템 및 그 제조방법
Maiorov Light-Transparent Infrared Filters with Dispersed Plasmonic Nanoparticles
Gangisetty et al. Selection of nano-particulate material for improved passive cooling skylight performance
Bijarniya et al. Progress on Natural and Sustainable Materials for Daytime Radiative Cooling
JP4035702B2 (ja) 熱線遮断材
Todorov et al. Optical properties of silver-doped organic polymer films as solar control coating materials for advanced architectural glazing application
Niu et al. A multi-scale particles doped ETFE based self-cleaning coating for passive daytime radiative cooling
KR20230106101A (ko) 분체 도장을 이용하여 복사 냉각 특성을 갖는 메타물질을 제조하는 방법

Legal Events

Date Code Title Description
A107 Divisional application of patent
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20190117

Year of fee payment: 6