KR101945296B1 - 선택적 광 반사 필름 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 동일하거나 서로 다른 유전율을 갖는 복수 개의 유전체가 적층되어 형성되는 투과 유닛; 및 상기 투과 유닛의 일측 외면 전 영역에 걸쳐 형성되되, 상기 투과 유닛의 외측으로 돌출되도록 형성되는 복수 개의 돌출부가 상호 이격된 형태로 반복 형성되는 반사 유닛;을 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의하면, 반사 유닛의 형상 또는 크기 등을 조절하여 선택된 광만을 반사시킬 수 있는 효과가 있다.

Description

선택적 광 반사 필름 {SELECTIVE LIGHT REFLECTING FILM}
본 발명은 선택적 광 반사 필름에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 반사 유닛의 형상 또는 크기 등을 조절하여 선택된 광만을 반사시키는 선택적 광 반사 필름에 관한 것이다.
일반적으로 광은 가시광선이라는 뜻으로 사용되지만, 때로는 자외선이나 적외선 등의 불가시광선을 포함한 뜻으로 쓰이기도 한다. 가시광선의 범위는 380nm에서 800nm까지의 파장을 말하며, 파장이 긴 쪽이 빨간색이고 파장이 짧아짐에 따라 황색, 녹색, 청색, 보라색이 순차적으로 배열된다. 보라색보다 파장이 짧은 것을 자외선, 빨간색보다 파장이 긴 것을 적외선이라 한다.
때때로, 상기한 광의 가시광선, 자외선, 적외선 중 어느 일부가 필요치 않은 경우가 종종 발생한다. 예를 들어, 용기에 담겨진 내용물이 자외선에 취약하여 용기의 내부로 자외선이 진입하는 것을 막아야 한다든지, 차량의 내부 온도 상승을 억제하기 위해 차량 내부로 적외선이 진입하는 것을 막아야 하는 등의 경우가 발생한다.
종래에는 이러한 광의 일부를 반사시키거나 차단하는 수단이 존재하지 않아, 상기와 같은 상황에 대처하지 못하는 문제점이 있었다.
대한민국 특허공개공보 제2015-0138458호
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 반사 유닛의 형상 또는 크기 등을 조절하여 선택된 광만을 반사시키는 선택적 광 반사 필름을 제공하는 것이다.
상기 목적은 본 발명에 따라, 동일하거나 서로 다른 유전율을 갖는 복수 개의 유전체가 적층되어 형성되는 투과 유닛; 및 상기 투과 유닛의 일측 외면 전 영역에 걸쳐 형성되되, 상기 투과 유닛의 외측으로 돌출되도록 형성되는 복수 개의 돌출부가 상호 이격된 형태로 반복 형성되는 반사 유닛;에 의해 달성된다.
여기서, 상기 투과 유닛의 각 유전체의 두께는 50nm 내지 400nm로 형성될 수 있다.
또한, 상기 투과 유닛의 각 유전체의 유전율은 3 내지 5로 형성될 수 있다.
한편, 상기 각 돌출부는 나노 사이즈로 형성되며, 상기 투과 유닛의 외측으로부터 상기 투과 유닛의 상기 일측 외면으로 갈수록 그 단면적이 점차 증가하도록 형성될 수 있다.
또한, 상기 각 돌출부는 원뿔 형상 또는 지름이 상이한 복수 개의 원통 구조물이 적층되는 형상으로 형성될 수 있다.
또한, 상기 각 돌출부의 지름은 100nm 내지 350nm로 형성되고, 상기 각 돌출부의 높이는 100nm 내지 350nm로 형성될 수 있다.
또한, 상기 각 돌출부의 사이 거리는 200nm 내지 500nm일 수 있다.
또한, 상기 투과 유닛의 타측 외면에 적층되어 형성되는 반사체;를 더 포함할 수 있다.
이에 의해, 반사 유닛의 형상 또는 크기 등을 조절하여 선택된 광만을 반사시킬 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 따른 선택적 광 반사 필름의 측면도이다.
도 2는 본 발명에 따른 선택적 광 반사 필름의 평면도이다.
도 3은 본 발명에 따른 선택적 광 반사 필름의 다른 실시 예에 대한 측면도이다.
도 4는 본 발명에 따른 선택적 광 반사 필름의 다른 실시 예에 대한 평면도이다.
도 5는 본 발명에 따른 선택적 광 반사 필름에 반사체가 추가된 것을 도시한 측면도이다.
도 6은 광 주파수 스펙트럼 분포도이다.
도 7 내지 12는 본 발명에 따른 선택적 광 반사 필름의 측정 결과를 도시한 그래프이다.
본 명세서 및 특허청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여, 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.
따라서 본 명세서에 기재된 실시 예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 하나의 실시 예에 불과할 뿐이고, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형 예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다. 아울러, 본 발명을 설명함에 있어 관련된 공지 기술 등이 본 발명의 요지를 흐리게 할 수 있다고 판단되는 경우에는 그에 관한 자세한 설명은 생략하기로 한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 선택적 광 반사 필름에 관하여 살펴보기로 한다.
<제1 실시 예>
본 발명의 제1 실시 예에 따른 선택적 광 반사 필름은, 도 1 및 2에 도시된 바와 같이, 동일하거나 서로 다른 유전율을 갖는 복수 개의 유전체가 적층되어 형성되는 투과 유닛(100) 및 투과 유닛(100)의 일측 외면 전 영역에 걸쳐 형성되되 투과 유닛(100)의 외측으로 돌출되도록 형성되는 복수 개의 돌출부(210)가 상호 이격된 형태로 반복 형성되는 반사 유닛(200)을 포함한다.
먼저, 투과 유닛(100)은 소정 두께를 갖는 필름 형태의 유전체가 쌍으로 마련되어 적층되도록 형성된다. 본 실시 예에서는 상기 유전체가 쌍으로 마련되어 제1 유전체(110) 및 제2 유전체(120)로 구성되는 것으로 설명하지만, 반드시 이에 한정되지 않고, 필요에 따라 3개 이상의 복수 개의 유전체가 적층되어 형성될 수도 있다.
상기한 제1 유전체(110)와 제2 유전체(120)의 두께는 각각 100nm로 형성될 수 있다.
또한, 제1 유전체(110)와 제2 유전체(120)는 동일한 유전율을 갖도록 형성되는데, 본 실시 예의 제1 유전체(110)와 제2 유전체(120)는 3.5의 유전율을 갖도록 형성된다.
한편, 반사 유닛(200)의 각 돌출부(210)는 나노 사이즈로 형성되며, 투과 유닛(100)의 외측으로부터 투과 유닛(100)의 외면 측으로 갈수록 그 단면적이 점차 증가하도록 형성된다. 본 실시 예에서는 각 돌출부(210)가 원뿔 형상으로 형성되는 것으로 설명하지만, 반드시 이에 한정되지는 않는다.
상기한 각 돌출부(210)의 지름(도 1 및 2의 D)은 150nm로 형성되며, 높이(도 1의 H) 또한 150nm로 형성된다.
그리고 각 돌출부(210)들의 사이 거리(도 2의 W)는 250nm로 형성된다.
한편, 도 5에 도시된 바와 같이, 투과 유닛(200)의 타측 외면에 형성되는 반사체(130)를 더 포함할 수 있다. 상기한 반사체(130)는 거울, LCD 화면의 커버 유리 등으로 마련될 수 있다.
도 6은 광 주파수 스펙트럼 분포도이며, 도 7은 본 발명의 제1 실시 예에 따른 선택적 광 반사 필름에 광을 조사한 결과를 도시한 그래프이다.
도 7은 투과 유닛(200)의 타측 외면에 반사체(130)가 형성된 상태에서 광을 선택적 광 반사 필름에 조사하고 반사체(130)에 의해 반사되는 광의 주파수별 반사 계수를 도시한 것이다.
도 7을 참조해보면 750THz 인근 주파수의 반사 계수가 낮으므로, 본 발명의 제1 실시 예에 따른 선택적 광 반사 필름은 750THz 인근 주파수의 광이 직접 반사체(130)에 도달하지 못하도록 하는 것을 볼 수 있다. 즉, 본 발명의 제1 실시 예에 따른 선택적 광 반사 필름은 750THz 인근 주파수의 광을 산란 또는 굴절시키게 되는 것이다. 여기서, 750THz의 광은, 도 6을 참조하여 살펴보면, 좌외선 부분에 해당되므로, 본 발명의 제1 실시 예에 따른 선택적 광 반사 필름은 자외선 부분을 산란 또는 굴절시키게 되는 것이다.
도 1과 같이 반사체(130)가 형성되지 않을 경우에는 자외선 부분을 제외한 광이 선택적 광 반사 필름을 통과하게 되고 자외선 부분은 선택적 광 반사 필름의 반사 유닛(200)에 의해 산란 및 굴절되게 된다.
또한, 도 5와 같이 반사체(130)가 형성되었을 경우에는 자외선 부분을 제외한 광이 반사체(130)에 의해 반사되어 통과된 방향으로 반사되지만 자외선 부분은 선택적 광 반사 필름의 반사 유닛(200)에 의해 산란 및 굴절되어 통과 방향과 다른 방향으로 산란 또는 굴절된다.
<제2 실시 예>
본 발명의 제2 실시 예에 따른 선택적 광 반사 필름은, 도 1 및 2에 도시된 바와 같이, 동일하거나 서로 다른 유전율을 갖는 복수 개의 유전체가 적층되어 형성되는 투과 유닛(100) 및 투과 유닛(100)의 일측 외면 전 영역에 걸쳐 형성되되 투과 유닛(100)의 외측으로 돌출되도록 형성되는 복수 개의 돌출부(210)가 상호 이격된 형태로 반복 형성되는 반사 유닛(200)을 포함한다.
먼저, 투과 유닛(100)은 소정 두께를 갖는 필름 형태의 유전체가 쌍으로 마련되어 적층되도록 형성된다. 본 실시 예에서는 상기 유전체가 쌍으로 마련되어 제1 유전체(110) 및 제2 유전체(120)로 구성되는 것으로 설명하지만, 반드시 이에 한정되지 않고, 필요에 따라 3개 이상의 복수 개의 유전체가 적층되어 형성될 수도 있다.
상기한 제1 유전체(110)와 제2 유전체(120)의 두께는 각각 150nm로 형성될 수 있다.
또한, 제1 유전체(110)와 제2 유전체(120)는 서로 다른 유전율을 갖도록 형성되는데, 본 실시 예의 제1 유전체(110)는 3.5, 제2 유전체(120)는 4.82의 유전율을 갖도록 형성된다.
한편, 반사 유닛(200)의 각 돌출부(210)는 나노 사이즈로 형성되며, 투과 유닛(100)의 외측으로부터 투과 유닛(100)의 외면 측으로 갈수록 그 단면적이 점차 증가하도록 형성된다. 본 실시 예에서는 각 돌출부(210)가 원뿔 형상으로 형성되는 것으로 설명하지만, 반드시 이에 한정되지는 않는다.
상기한 각 돌출부(210)의 지름(도 1 및 2의 D)은 150nm로 형성되며, 높이(도 1의 H) 또한 150nm로 형성된다.
그리고 각 돌출부(210)들의 사이 거리(도 2의 W)는 250nm로 형성된다.
한편, 도 5에 도시된 바와 같이, 투과 유닛(200)의 타측 외면에 형성되는 반사체(130)를 더 포함할 수 있다. 상기한 반사체(130)는 거울, LCD 화면의 커버 유리 등으로 마련될 수 있다.
도 6은 광 주파수 스펙트럼 분포도이며, 도 8은 본 발명의 제2 실시 예에 따른 선택적 광 반사 필름에 광을 조사한 결과를 도시한 그래프이다.
도 8은 투과 유닛(200)의 타측 외면에 반사체(130)가 형성된 상태에서 광을 선택적 광 반사 필름에 조사하고 반사체(130)에 의해 반사되는 광의 주파수별 반사 계수를 도시한 것이다.
도 8을 참조해보면 700THz 인근 주파수의 반사 계수가 낮으므로, 본 발명의 제2 실시 예에 따른 선택적 광 반사 필름은 700THz 인근 주파수의 광이 직접 반사체(130)에 도달하지 못하도록 하는 것을 볼 수 있다. 즉, 본 발명의 제2 실시 예에 따른 선택적 광 반사 필름은 700THz 인근 주파수의 광을 산란 또는 굴절시키게 되는 것이다. 여기서, 700THz의 광은, 도 6을 참조하여 살펴보면, 좌외선 부분에 해당되므로, 본 발명의 제2 실시 예에 따른 선택적 광 반사 필름은 자외선 부분을 산란 또는 굴절시키게 되는 것이다.
도 1과 같이 반사체(130)가 형성되지 않을 경우에는 자외선 부분을 제외한 광이 선택적 광 반사 필름을 통과하게 되고 자외선 부분은 선택적 광 반사 필름의 반사 유닛(200)에 의해 산란 및 굴절되게 된다.
또한, 도 5와 같이 반사체(130)가 형성되었을 경우에는 자외선 부분을 제외한 광이 반사체(130)에 의해 반사되어 통과된 방향으로 반사되지만 자외선 부분은 선택적 광 반사 필름의 반사 유닛(200)에 의해 산란 및 굴절되어 통과 방향과 다른 방향으로 산란 또는 굴절된다.
<제3 실시 예>
본 발명의 제3 실시 예에 따른 선택적 광 반사 필름은, 도 1 및 2에 도시된 바와 같이, 동일하거나 서로 다른 유전율을 갖는 복수 개의 유전체가 적층되어 형성되는 투과 유닛(100) 및 투과 유닛(100)의 일측 외면 전 영역에 걸쳐 형성되되 투과 유닛(100)의 외측으로 돌출되도록 형성되는 복수 개의 돌출부(210)가 상호 이격된 형태로 반복 형성되는 반사 유닛(200)을 포함한다.
먼저, 투과 유닛(100)은 소정 두께를 갖는 필름 형태의 유전체가 쌍으로 마련되어 적층되도록 형성된다. 본 실시 예에서는 상기 유전체가 쌍으로 마련되어 제1 유전체(110) 및 제2 유전체(120)로 구성되는 것으로 설명하지만, 반드시 이에 한정되지 않고, 필요에 따라 3개 이상의 복수 개의 유전체가 적층되어 형성될 수도 있다.
상기한 제1 유전체(110)와 제2 유전체(120)의 두께는 각각 150nm로 형성될 수 있다.
또한, 제1 유전체(110)와 제2 유전체(120)는 서로 다른 유전율을 갖도록 형성되는데, 본 실시 예의 제1 유전체(110)는 4.82, 제2 유전체(120)는 3.5의 유전율을 갖도록 형성된다.
한편, 반사 유닛(200)의 각 돌출부(210)는 나노 사이즈로 형성되며, 투과 유닛(100)의 외측으로부터 투과 유닛(100)의 외면 측으로 갈수록 그 단면적이 점차 증가하도록 형성된다. 본 실시 예에서는 각 돌출부(210)가 원뿔 형상으로 형성되는 것으로 설명하지만, 반드시 이에 한정되지는 않는다.
상기한 각 돌출부(210)의 지름(도 1 및 2의 D)은 200nm로 형성되며, 높이(도 1의 H) 또한 200nm로 형성된다.
그리고 각 돌출부(210)들의 사이 거리(도 2의 W)는 250nm로 형성된다.
한편, 도 5에 도시된 바와 같이, 투과 유닛(200)의 타측 외면에 형성되는 반사체(130)를 더 포함할 수 있다. 상기한 반사체(130)는 거울, LCD 화면의 커버 유리 등으로 마련될 수 있다.
도 6은 광 주파수 스펙트럼 분포도이며, 도 9는 본 발명의 제3 실시 예에 따른 선택적 광 반사 필름에 광을 조사한 결과를 도시한 그래프이다.
도 9는 투과 유닛(200)의 타측 외면에 반사체(130)가 형성된 상태에서 광을 선택적 광 반사 필름에 조사하고 반사체(130)에 의해 반사되는 광의 주파수별 반사 계수를 도시한 것이다.
도 9를 참조해보면 600THz 인근 주파수와 700THz 이상 주파수의 반사 계수가 낮으므로, 본 발명의 제3 실시 예에 따른 선택적 광 반사 필름은 600THz 인근 주파수와 700THz 이상 주파수의 광이 직접 반사체(130)에 도달하지 못하도록 하는 것을 볼 수 있다. 즉, 본 발명의 제3 실시 예에 따른 선택적 광 반사 필름은 600THz 인근 주파수와 700THz 이상 주파수의 광을 산란 또는 굴절시키게 되는 것이다. 여기서, 600THz의 광과 700THz 이상의 광은, 도 6을 참조하여 살펴보면, 녹색광 및 좌외선 부분에 해당되므로, 본 발명의 제3 실시 예에 따른 선택적 광 반사 필름은 녹색광 및 자외선 부분을 산란 또는 굴절시키게 되는 것이다.
도 1과 같이 반사체(130)가 형성되지 않을 경우에는 녹색광 및 자외선 부분을 제외한 광이 선택적 광 반사 필름을 통과하게 되고 녹색광 및 자외선 부분은 선택적 광 반사 필름의 반사 유닛(200)에 의해 산란 및 굴절되게 된다.
또한, 도 5와 같이 반사체(130)가 형성되었을 경우에는 녹색광 및 자외선 부분을 제외한 광이 반사체(130)에 의해 반사되어 통과된 방향으로 반사되지만 녹색광 및 자외선 부분은 선택적 광 반사 필름의 반사 유닛(200)에 의해 산란 및 굴절되어 통과 방향과 다른 방향으로 산란 또는 굴절된다.
<제4 실시 예>
본 발명의 제4 실시 예에 따른 선택적 광 반사 필름은, 도 1 및 2에 도시된 바와 같이, 동일하거나 서로 다른 유전율을 갖는 복수 개의 유전체가 적층되어 형성되는 투과 유닛(100) 및 투과 유닛(100)의 일측 외면 전 영역에 걸쳐 형성되되 투과 유닛(100)의 외측으로 돌출되도록 형성되는 복수 개의 돌출부(210)가 상호 이격된 형태로 반복 형성되는 반사 유닛(200)을 포함한다.
먼저, 투과 유닛(100)은 소정 두께를 갖는 필름 형태의 유전체가 쌍으로 마련되어 적층되도록 형성된다. 본 실시 예에서는 상기 유전체가 쌍으로 마련되어 제1 유전체(110) 및 제2 유전체(120)로 구성되는 것으로 설명하지만, 반드시 이에 한정되지 않고, 필요에 따라 3개 이상의 복수 개의 유전체가 적층되어 형성될 수도 있다.
상기한 제1 유전체(110)와 제2 유전체(120)의 두께는 각각 150nm로 형성될 수 있다.
또한, 제1 유전체(110)와 제2 유전체(120)는 서로 다른 유전율을 갖도록 형성되는데, 본 실시 예의 제1 유전체(110)는 4.82, 제2 유전체(120)는 3.5의 유전율을 갖도록 형성된다.
한편, 반사 유닛(200)의 각 돌출부(210)는 나노 사이즈로 형성되며, 투과 유닛(100)의 외측으로부터 투과 유닛(100)의 외면 측으로 갈수록 그 단면적이 점차 증가하도록 형성된다. 본 실시 예에서는 각 돌출부(210)가 원뿔 형상으로 형성되는 것으로 설명하지만, 반드시 이에 한정되지는 않는다.
상기한 각 돌출부(210)의 지름(도 1 및 2의 D)은 300nm로 형성되며, 높이(도 1의 H) 또한 300nm로 형성된다.
그리고 각 돌출부(210)들의 사이 거리(도 2의 W)는 450nm로 형성된다.
한편, 도 5에 도시된 바와 같이, 투과 유닛(200)의 타측 외면에 형성되는 반사체(130)를 더 포함할 수 있다. 상기한 반사체(130)는 거울, LCD 화면의 커버 유리 등으로 마련될 수 있다.
도 6은 광 주파수 스펙트럼 분포도이며, 도 10은 본 발명의 제4 실시 예에 따른 선택적 광 반사 필름에 광을 조사한 결과를 도시한 그래프이다.
도 10은 투과 유닛(200)의 타측 외면에 반사체(130)가 형성된 상태에서 광을 선택적 광 반사 필름에 조사하고 반사체(130)에 의해 반사되는 광의 주파수별 반사 계수를 도시한 것이다.
도 10을 참조해보면 420THz 인근 주파수, 500THz 인근 주파수, 650THz 인근 주파수 및 750THz 인근 주파수의 반사 계수가 낮으므로, 본 발명의 제4 실시 예에 따른 선택적 광 반사 필름은 420THz 인근 주파수, 500THz 인근 주파수, 650THz 인근 주파수 및 750THz 인근 주파수의 광이 직접 반사체(130)에 도달하지 못하도록 하는 것을 볼 수 있다. 즉, 본 발명의 제4 실시 예에 따른 선택적 광 반사 필름은 420THz 인근 주파수, 500THz 인근 주파수, 650THz 인근 주파수 및 750THz 인근 주파수의 광을 산란 또는 굴절시키게 되는 것이다. 여기서, 420THz 인근 주파수, 500THz 인근 주파수, 650THz 인근 주파수 및 750THz 인근 주파수의 광은, 도 6을 참조하여 살펴보면, 적외선, 적색광, 황색광, 녹색광, 청색광 및 좌외선 부분에 해당되므로, 본 발명의 제4 실시 예에 따른 선택적 광 반사 필름은 적외선, 적색광, 황색광, 녹색광, 청색광 및 좌외선 부분을 산란 또는 굴절시키게 되는 것이다.
도 1과 같이 반사체(130)가 형성되지 않을 경우에는 적외선, 적색광, 황색광, 녹색광, 청색광 및 좌외선 부분을 제외한 광이 선택적 광 반사 필름을 통과하게 되고 적외선, 적색광, 황색광, 녹색광, 청색광 및 좌외선 부분은 선택적 광 반사 필름의 반사 유닛(200)에 의해 산란 및 굴절되게 된다.
또한, 도 5와 같이 반사체(130)가 형성되었을 경우에는 적외선, 적색광, 황색광, 녹색광, 청색광 및 좌외선 부분 제외한 광이 반사체(130)에 의해 반사되어 통과된 방향으로 반사되지만 적외선, 적색광, 황색광, 녹색광, 청색광 및 좌외선 부분은 선택적 광 반사 필름의 반사 유닛(200)에 의해 산란 및 굴절되어 통과 방향과 다른 방향으로 산란 또는 굴절된다.
<제5 실시 예>
본 발명의 제5 실시 예에 따른 선택적 광 반사 필름은, 도 1 및 2에 도시된 바와 같이, 동일하거나 서로 다른 유전율을 갖는 복수 개의 유전체가 적층되어 형성되는 투과 유닛(100) 및 투과 유닛(100)의 일측 외면 전 영역에 걸쳐 형성되되 투과 유닛(100)의 외측으로 돌출되도록 형성되는 복수 개의 돌출부(210)가 상호 이격된 형태로 반복 형성되는 반사 유닛(200)을 포함한다.
먼저, 투과 유닛(100)은 소정 두께를 갖는 필름 형태의 유전체가 쌍으로 마련되어 적층되도록 형성된다. 본 실시 예에서는 상기 유전체가 쌍으로 마련되어 제1 유전체(110) 및 제2 유전체(120)로 구성되는 것으로 설명하지만, 반드시 이에 한정되지 않고, 필요에 따라 3개 이상의 복수 개의 유전체가 적층되어 형성될 수도 있다.
상기한 제1 유전체(110)와 제2 유전체(120)의 두께는 각각 150nm로 형성될 수 있다.
또한, 제1 유전체(110)와 제2 유전체(120)는 동일한 유전율을 갖도록 형성되는데, 본 실시 예의 제1 유전체(110)와 제2 유전체(120)는 3.5의 유전율을 갖도록 형성된다.
한편, 반사 유닛(200)의 각 돌출부(210)는 나노 사이즈로 형성되며, 투과 유닛(100)의 외측으로부터 투과 유닛(100)의 외면 측으로 갈수록 그 단면적이 점차 증가하도록 형성된다. 본 실시 예에서는 각 돌출부(210)가 원뿔 형상으로 형성되는 것으로 설명하지만, 반드시 이에 한정되지는 않는다.
상기한 각 돌출부(210)의 지름(도 1 및 2의 D)은 300nm로 형성되며, 높이(도 1의 H) 또한 300nm로 형성된다.
그리고 각 돌출부(210)들의 사이 거리(도 2의 W)는 450nm로 형성된다.
한편, 도 5에 도시된 바와 같이, 투과 유닛(200)의 타측 외면에 형성되는 반사체(130)를 더 포함할 수 있다. 상기한 반사체(130)는 거울, LCD 화면의 커버 유리 등으로 마련될 수 있다.
도 6은 광 주파수 스펙트럼 분포도이며, 도 11은 본 발명의 제5 실시 예에 따른 선택적 광 반사 필름에 광을 조사한 결과를 도시한 그래프이다.
도 11은 투과 유닛(200)의 타측 외면에 반사체(130)가 형성된 상태에서 광을 선택적 광 반사 필름에 조사하고 반사체(130)에 의해 반사되는 광의 주파수별 반사 계수를 도시한 것이다.
도 11을 참조해보면 450THz 인근 주파수, 580THz 인근 주파수, 650THz 인근 주파수 및 700THz 이상 주파수의 반사 계수가 낮으므로, 본 발명의 제5 실시 예에 따른 선택적 광 반사 필름은 450THz 인근 주파수, 580THz 인근 주파수, 650THz 인근 주파수 및 700THz 이상 주파수의 광이 직접 반사체(130)에 도달하지 못하도록 하는 것을 볼 수 있다. 즉, 본 발명의 제5 실시 예에 따른 선택적 광 반사 필름은 450THz 인근 주파수, 580THz 인근 주파수, 650THz 인근 주파수 및 700THz 이상 주파수의 광을 산란 또는 굴절시키게 되는 것이다. 여기서, 450THz 인근 주파수, 580THz 인근 주파수, 650THz 인근 주파수 및 700THz 이상 주파수의 광은, 도 6을 참조하여 살펴보면, 적색광, 황색광, 녹색광, 청색광 및 좌외선 부분에 해당되므로, 본 발명의 제5 실시 예에 따른 선택적 광 반사 필름은 적색광, 황색광, 녹색광, 청색광 및 좌외선 부분을 산란 또는 굴절시키게 되는 것이다.
도 1과 같이 반사체(130)가 형성되지 않을 경우에는 적색광, 황색광, 녹색광, 청색광 및 좌외선 부분을 제외한 광이 선택적 광 반사 필름을 통과하게 되고 적색광, 황색광, 녹색광, 청색광 및 좌외선 부분은 선택적 광 반사 필름의 반사 유닛(200)에 의해 산란 및 굴절되게 된다.
또한, 도 5와 같이 반사체(130)가 형성되었을 경우에는 적색광, 황색광, 녹색광, 청색광 및 좌외선 부분 제외한 광이 반사체(130)에 의해 반사되어 통과된 방향으로 반사되지만 적색광, 황색광, 녹색광, 청색광 및 좌외선 부분은 선택적 광 반사 필름의 반사 유닛(200)에 의해 산란 및 굴절되어 통과 방향과 다른 방향으로 산란 또는 굴절된다.
<제6 실시 예>
본 발명의 제6 실시 예에 따른 선택적 광 반사 필름은, 도 3 및 4에 도시된 바와 같이, 동일하거나 서로 다른 유전율을 갖는 복수 개의 유전체가 적층되어 형성되는 투과 유닛(100) 및 투과 유닛(100)의 일측 외면 전 영역에 걸쳐 형성되되 투과 유닛(100)의 외측으로 돌출되도록 형성되는 복수 개의 돌출부(210')가 상호 이격된 형태로 반복 형성되는 반사 유닛(200)을 포함한다.
먼저, 투과 유닛(100)은 소정 두께를 갖는 필름 형태의 유전체가 쌍으로 마련되어 적층되도록 형성된다. 본 실시 예에서는 상기 유전체가 쌍으로 마련되어 제1 유전체(110) 및 제2 유전체(120)로 구성되는 것으로 설명하지만, 반드시 이에 한정되지 않고, 필요에 따라 3개 이상의 복수 개의 유전체가 적층되어 형성될 수도 있다.
상기한 제1 유전체(110)와 제2 유전체(120)의 두께는 각각 150nm로 형성될 수 있다.
또한, 제1 유전체(110)와 제2 유전체(120)는 동일한 유전율을 갖도록 형성되는데, 본 실시 예의 제1 유전체(110)와 제2 유전체(120)는 3.5의 유전율을 갖도록 형성된다.
한편, 반사 유닛(200)의 각 돌출부(210')는 나노 사이즈로 형성되며, 투과 유닛(100)의 외측으로부터 투과 유닛(100)의 외면 측으로 갈수록 그 단면적이 점차 증가하도록 형성된다. 본 실시 예에서는 각 돌출부(210)가 서로 상이한 지름을 갖는 원통 형상의 구조물이 복수 개 적층되어 형성되는 것으로 설명하지만, 반드시 이에 한정되지는 않는다.
상기한 각 돌출부(210)의 지름(도 3 및 4의 D)은 300nm로 형성되며, 높이(도 3의 H) 또한 300nm로 형성된다.
그리고 각 돌출부(210)들의 사이 거리(도 4의 W)는 450nm로 형성된다.
한편, 본 발명은 투과 유닛(200)의 타측 외면에 형성되는 반사체(130)를 더 포함할 수 있다. 상기한 반사체(130)는 거울, LCD 화면의 커버 유리 등으로 마련될 수 있다.
도 6은 광 주파수 스펙트럼 분포도이며, 도 12는 본 발명의 제6 실시 예에 따른 선택적 광 반사 필름에 광을 조사한 결과를 도시한 그래프이다.
도 12는 투과 유닛(200)의 타측 외면에 반사체(130)가 형성된 상태에서 광을 선택적 광 반사 필름에 조사하고 반사체(130)에 의해 반사되는 광의 주파수별 반사 계수를 도시한 것이다.
도 12를 참조해보면 450THz 인근 주파수, 550THz 인근 주파수, 650THz 인근 주파수 및 700THz 이상 주파수의 반사 계수가 낮으므로, 본 발명의 제6 실시 예에 따른 선택적 광 반사 필름은 450THz 인근 주파수, 550THz 인근 주파수, 650THz 인근 주파수 및 700THz 이상 주파수의 광이 직접 반사체(130)에 도달하지 못하도록 하는 것을 볼 수 있다. 즉, 본 발명의 제6 실시 예에 따른 선택적 광 반사 필름은 450THz 인근 주파수, 550THz 인근 주파수, 650THz 인근 주파수 및 700THz 이상 주파수의 광을 산란 또는 굴절시키게 되는 것이다. 여기서, 450THz 인근 주파수, 550THz 인근 주파수, 650THz 인근 주파수 및 700THz 이상 주파수의 광은, 도 6을 참조하여 살펴보면, 적색광, 황색광, 녹색광, 청색광 및 좌외선 부분에 해당되므로, 본 발명의 제6 실시 예에 따른 선택적 광 반사 필름은 적색광, 황색광, 녹색광, 청색광 및 좌외선 부분을 산란 또는 굴절시키게 되는 것이다.
도 3과 같이 반사체(130)가 형성되지 않을 경우에는 적색광, 황색광, 녹색광, 청색광 및 좌외선 부분을 제외한 광이 선택적 광 반사 필름을 통과하게 되고 적색광, 황색광, 녹색광, 청색광 및 좌외선 부분은 선택적 광 반사 필름의 반사 유닛(200)에 의해 산란 및 굴절되게 된다.
또한, 투과 유닛(200)의 타측 외면에 반사체(130)가 형성되었을 경우에는 적색광, 황색광, 녹색광, 청색광 및 좌외선 부분 제외한 광이 반사체(130)에 의해 반사되어 통과된 방향으로 반사되지만 적색광, 황색광, 녹색광, 청색광 및 좌외선 부분은 선택적 광 반사 필름의 반사 유닛(200)에 의해 산란 및 굴절되어 통과 방향과 다른 방향으로 산란 또는 굴절된다.
상술한 바와 같은 본 발명에 따른 선택적 광 반사 필름은 반사 유닛(200)의 형상 또는 크기 등을 조절하여 선택적 광 반사 필름을 통과하는 광 중 선택된 광만을 반사, 굴절, 산란시킬 수 있는 매우 뛰어난 효과가 있다.
이상으로 본 발명에 따른 선택적 광 반사 필름에 대한 바람직한 실시 예에 관하여 설명하였다.
전술된 실시 예는 모든 면에서 예시적인 것이며, 한정적인 것이 아닌 것으로 이해되어야 하며, 본 발명의 범위는 전술된 상세한 설명보다는 후술 될 특허청구범위에 의하여 나타내어질 것이다. 그리고 이 특허청구범위의 의미 및 범위는 물론, 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 및 변형 가능한 형태가 본 발명의 범주에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
100 : 투과 유닛 110 : 제1 유전체
120 : 제2 유전체 130 : 반사체
200 : 반사 유닛 210, 210' : 돌출부

Claims (8)

  1. 동일하거나 서로 다른 유전율을 갖는 복수 개의 유전체가 적층되어 형성되는 투과 유닛; 및
    상기 투과 유닛의 일측 외면 전 영역에 걸쳐 형성되되, 상기 투과 유닛의 외측으로 돌출되도록 형성되는 복수 개의 돌출부가 상호 이격된 형태로 반복 형성되는 반사 유닛;을 포함하고,
    상기 각 돌출부는 나노 사이즈로 형성되며, 상기 투과 유닛의 외측으로부터 상기 투과 유닛의 상기 일측 외면으로 갈수록 그 단면적이 점차 증가하도록 형성되는 것을 특징으로 하는 선택적 광 반사 필름.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 투과 유닛의 각 유전체의 두께는 50nm 내지 400nm로 형성되는 것을 특징으로 하는 선택적 광 반사 필름.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 투과 유닛의 각 유전체의 유전율은 3 내지 5로 형성되는 것을 특징으로 하는 선택적 광 반사 필름.
  4. 삭제
  5. 제1항에 있어서,
    상기 각 돌출부는 원뿔 형상 또는 지름이 상이한 복수 개의 원통 구조물이 적층되는 형상으로 형성되는 것을 특징으로 하는 선택적 광 반사 필름.
  6. 제1항 또는 제5항에 있어서,
    상기 각 돌출부의 지름은 100nm 내지 350nm로 형성되고,
    상기 각 돌출부의 높이는 100nm 내지 350nm로 형성되는 것을 특징으로 하는 선택적 광 반사 필름.
  7. 제1항 또는 제5항에 있어서,
    상기 각 돌출부의 사이 거리는 200nm 내지 500nm인 것을 특징으로 하는 선택적 광 반사 필름.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 투과 유닛의 타측 외면에 적층되어 형성되는 반사체;를 더 포함하는 선택적 광 반사 필름.
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