KR102169915B1 - 색상구현이 가능한 적외선차폐 단열코팅 - Google Patents
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Abstract
태양광의 근적외선 영역을 효율적으로 차폐할 수 있는 색상구현이 가능한 적외선차폐 단열코팅이 개시된다. 본 발명에 따른 색상구현이 가능한 적외선차폐 단열코팅은, 투명기판 및 제1 굴절률을 갖는 제1 굴절률층 및 제1 굴절률보다 높은 제2 굴절률을 갖는 제2 굴절률층이 교번하여 6층으로 구현되는 적외선 반사층을 포함하는 적외선차폐 단열코팅으로서, 제1굴절률층은 SiO2를 포함하고, 제2굴절률층은 TiO2를 포함하며, 제1굴절률층 및 제2굴절률층의 두께를 조절하여 색상이 구현된다.
Description
본 발명은 색상구현이 가능한 적외선차폐 단열코팅에 관한 것으로, 보다 상세하게는 태양광의 근적외선 영역을 효율적으로 차폐할 수 있는 색상구현이 가능한 적외선차폐 단열코팅에 관한 것이다.
근래에 건축 분야에서는 에너지 효율성을 향상시키기 위한 건축 외장재의 개발이 활발히 진행되고 있으며, 그 중에서도 실내에 유입되는 태양광 에너지를 흡수 및 차단시킬 수 있는 중요한 자재로 건축 외벽의 창호 소재에 대한 연구가 많이 수행되고 있다.
태양광의 파장은 자외선, 가시광선, 적외선으로 구분될 수 있으며 이 중에서 냉난방을 결정짓는 파장은 적외선 영역의 태양광이고, 실내에 위치한 가구의 변색 및 인체에 영향을 미치는 파장은 자외선 영역의 태양광이다. 주택 전체의 열출입과 관련하여 창호로부터 손실되는 에너지는 대략 30 내지 45%로 조사되고 있으며, 이는 실내에 유입되는 태양광 에너지를 제어하기 위한 창호 소재인 스마트 윈도우(Smart window)의 발전 가능성을 높게 평가하는 요인이기도 하다.
이러한 스마트 윈도우는 이중창 유리 사이에 형성되는 물질에 따라 종류가 나눠지는데, 크게는 전기변색 방식(EC, Electrochromic), 분극입자 방식(SPD, Suspended Particle Display), 폴리머 분산 액정 방식(PDLC, Polymer Dispersed Liquid Crystal)으로 구분될 수 있다. 상기 스마트 윈도우들은 전기 스위치의 조절에 의해 상기 물질들 양단에 인가되는 전류량이 변화되는 경우 개재된 물질의 산화 환원 반응에 의해 암화되는 현상을 이용하거나(EC 방식), 분극 입자들이 배향되는 현상을 이용하여(SPD/PLDC 방식) 태양광 적외선을 차폐하는 기능을 가지게 된다.
기존의 상용화된 단열 코팅은 주로 흡수 방식을 사용하는 경우 내구성이 좋지 못하여 1년 내지 2년의 짧은 기간동안 성능을 유지하고, 시간이 지나면서 성능이 저하되는 문제점이 발생하였고, 금속을 코팅하는 방식의 경우 금속특성상 투광성이 확보가 안 되는데, 스마트 윈도우들이 태양광 적외선을 차폐하기 위해서는 유리를 금속층이 불투명하게 가려야만 하므로, 기본적으로 투명해야 할 창호의 기본적인 용도와 배치되는 문제가 있었다. 또한, 종래의 나노입자를 사용한 산화물 기반의 다층 코팅의 경우, 투명도를 유지할 수 있기는 하지만 헤이즈(Haze) 문제가 있어서 건축용 창호에는 사용할 수 없는 문제가 있었다.
아울러, 상용되는 적외선 차단 코팅기술은 태양광 에너지 중에 주로 원적외선 영역만 차단할 수 있었고, 근적외선 영역을 제대로 차단 할 수 없다는 문제점이 있었다. 따라서 가시광선 투과율을 유지하면서도 전체 파장영역의 적외선을 차폐할 수 있고, 헤이즈 문제가 없으며, 장기 내구성이 확보된 단열코팅에 대한 기술개발이 요구되고 있고, 이러한 단열특성을 보유하면서도 건축물 등에 사용될 때 디자인적인 측면에서 색상이 구현된 코팅에 대한 기술개발 또한 요청되고 있다.
종래의 단열을 위한 코팅은 유기물을 이용하거나 유무기 복합체를 활용한 흡수 방식의 코팅이 있고, 이들의 경우에는 특정 색을 구현하기 위하여 첨가물을 넣는 방식을 사용하고 있으나, 첨가물을 포함하는 유기물 또는 유무기 복합체는 내구성이 낮은 문제점이 있었다. 이와 달리 내구성이 우수한 무기물 진공 증착 방식을 이용한 코팅에서는 단일색만을 구현할 수 있고, 다양한 색상을 구현 할 수 없는 문제가 있다.
본 발명의 실시예들에서는 가시광선 투과율을 유지하면서도 태양광의 근적외선 영역을 효율적으로 차폐할 수 있는 색상구현이 가능한 적외선차폐 단열코팅을 제공하고자 한다.
본 발명의 일 측면에 따른 색상구현이 가능한 적외선차폐 단열코팅은, 투명기판; 및 제1 굴절률을 갖는 제1 굴절률층 및 제1 굴절률보다 높은 제2 굴절률을 갖는 제2 굴절률층이 교번하여 6층으로 구현되는 적외선 반사층;을 포함하는 적외선차폐 단열코팅으로서, 제1굴절률층은 SiO2를 포함하고, 제2굴절률층은 TiO2를 포함하며, 제1굴절률층 및 제2굴절률층의 두께를 조절하여 색상이 구현된다.
색상구현이 가능한 적외선차폐 단열코팅에서 색상은 600nm, 650nm, 675nm, 700nm, 800nm, 850nm, 1000nm 및 1050nm 중 어느 하나의 파장의 색상일 수 있다.
또한, 색상구현이 가능한 적외선차폐 단열코팅에서 색상은 자색(violet), 남색(Indigo), 진청색(Dark blue), 청색(Blue), 녹색(Green), 황색(Yellow), 적색(Red) 및 진적색(Deep red) 중 어느 하나일 수 있다.
제1 굴절률층은 기판에 근접한 순서대로 제1층, 제3층 및 제5층이라 하고, 제2 굴절률층은 기판에 근접한 순서대로 제2층, 제4층 및 제6층이라 하면, 제1층의 두께는 52.5nm 내지 11.0nm이고, 제3층의 두께는 87.5nm 내지 135.0nm이고, 제5층의 두께는 72.5nm 내지 125.0nm이고, 제2층, 제4층 및 제6층의 두께는 72.5nm 내지 130.0nm일 수 있다.
또한, 제1 굴절률층은 기판에 근접한 순서대로 제1층, 제3층 및 제5층이라 하고, 제2 굴절률층은 기판에 근접한 순서대로 제2층, 제4층 및 제6층이라 하면, 제1층, 제2층, 제3층, 제4층, 제5층 및 제6층은 각각 두께가 52.5nm, 72.5nm, 87.5nm, 72.5nm, 87.5nm 및 72.5nm이거나, 57.5nm, 77.5nm, 92.5nm, 77.5nm, 92.5nm 및 77.5nm이거나, 62.5nm, 82.5nm, 97.5nm, 82.5nm, 97.5nm 및 82.5nm이거나, 70.0nm, 90.0nm, 95.0nm, 90.0nm, 95.0nm 및 90.0nm이거나, 77.5nm, 97.5nm, 102.5nm, 97.5nm, 102.5nm 및 97.5nm이거나, 85.0nm, 105.0nm, 110.0nm, 105.0nm, 110.0nm 및 105.0nm이거나, 105.0nm, 125.0nm, 130.0nm, 125.0nm, 130.0nm 및 125.0nm이거나, 또는 110.0nm, 130.0nm, 135.0nm, 130.0nm, 135.0nm 및 125.0nm일 수 있다. 이 때, 두께는 2.5nm의 오차범위를 가질 수 있다.
본 발명의 실시예들은 굴절율이 서로 다른 산화물을 다층적층하면서 두께를 조절하여 단열코팅을 적용함으로써 가시광선 투과율을 유지하면서도 태양광의 근적외선을 효과적으로 차폐시킬 수 있고, 공기 중에서 산화가 일어나지 않아 내구성을 확보할 수 있는 바, 기존의 단열코팅 방법인 로이코팅의 단점을 보완할 수 있다.
따라서 본 발명의 실시예들에 따른 단열코팅 기술을 유리코팅이나 필름에 코팅하여 직접적으로 단열 기능을 사용하는 경우 및 스마트 윈도우에 적용하는 경우에는 스마트 윈도우의 수명 감소를 방지할 수 있으며, 스마트 윈도우의 가시광선 투과율을 유지하면서도 태양광의 근적외선을 효과적으로 차폐시켜 실내의 냉난방 부하 절감 효과를 얻을 수 있다.
또한, 종래에는 무기물 진공 증착 방식에 따른 단열코팅에서는 단일 색 또는 가시광선 전 영역의 색이 표현되어 보는 사람의 위치에 따라 색상이 다양하게 보이고 있었으나, 본 발명에 따른 색상구현이 가능한 적외선차폐 단열코팅은 원하는 특정 색깔만을 고유하게 표현할 수 있어서 용도에 맞게 구현된 색상의 단열코팅을 얻을 수 있다. 따라서, 본 발명에 따른 색상구현이 가능한 적외선차폐 단열코팅을 이용하면 사용된 건축물이나 수송기기 등에서 디자인적 측면이나 예술적 측면까지 충족할 수 있는 고품질의 단열코팅을 얻을 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 색상구현이 가능한 적외선차폐 단열코팅을 포함하는 광학필름을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 2는 자연상태의 태양광의 에너지 스펙트럼이 도시된 도면이다.
도 3은 가시광선 전체의 색상이 구현되는 적외선 차폐단열코팅의 광의 파장에 따른 투과도가 도시된 도면이다.
도 4내지 도 11은 각각 자색, 남색, 진청색, 청색, 녹색, 황색, 적색 및 진적색이 구현된 색상구현이 가능한 적외선차폐 단열코팅의 광의 파장에 따른 투과도가 도시된 도면이다.
도 12는 여러가지 다양한 색상이 구현된 색상구현이 가능한 적외선차폐 단열코팅들의 광의 파장에 따른 투과도가 함께 도시된 도면이다.
도 2는 자연상태의 태양광의 에너지 스펙트럼이 도시된 도면이다.
도 3은 가시광선 전체의 색상이 구현되는 적외선 차폐단열코팅의 광의 파장에 따른 투과도가 도시된 도면이다.
도 4내지 도 11은 각각 자색, 남색, 진청색, 청색, 녹색, 황색, 적색 및 진적색이 구현된 색상구현이 가능한 적외선차폐 단열코팅의 광의 파장에 따른 투과도가 도시된 도면이다.
도 12는 여러가지 다양한 색상이 구현된 색상구현이 가능한 적외선차폐 단열코팅들의 광의 파장에 따른 투과도가 함께 도시된 도면이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시형태를 설명한다. 그러나, 본 발명의 실시형태는 여러가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 이하 설명하는 실시형태로 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 실시형태는 당업계에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다. 첨부된 도면에서 특정 패턴을 갖도록 도시되거나 소정두께를 갖는 구성요소가 있을 수 있으나, 이는 설명 또는 구별의 편의를 위한 것이므로 특정패턴 및 소정두께를 갖는다고 하여도 본 발명이 도시된 구성요소에 대한 특징만으로 한정되는 것은 아니다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 색상구현이 가능한 적외선차폐 단열코팅을 포함하는 광학필름을 개략적으로 도시한 도면이다. 도 1 을 참조하면, 광학필름(100)은 투명기판(110), 적외선 반사층(120) 및 투명전도성층(130)을 포함하여 구성되는 적층 구조를 갖는다.
본 실시예에 따른 색상구현이 가능한 적외선차폐 단열코팅은, 투명기판 및 제1 굴절률을 갖는 제1 굴절률층 및 제1 굴절률보다 높은 제2 굴절률을 갖는 제2 굴절률층이 교번하여 6층으로 구현되는 적외선 반사층을 포함하는 적외선차폐 단열코팅으로서, 제1굴절률층은 SiO2를 포함하고, 제2굴절률층은 TiO2를 포함하며, 제1굴절률층 및 제2굴절률층의 두께를 조절하여 색상이 구현된다.
광학필름(100)은 도 1에 도시된 바와 같이 투명기판(110)과, 투명기판(110)의 상부면에 형성되는 적외선 반사층(120)과, 적외선 반사층(120)의 상부면에 형성되는 투명전도성층(130)을 포함하도록 형성될 수 있다. 또한, 도 1에 도시되지는 않았으나 투명기판(110)의 상부 뿐만 아니라 하부면에도 적외선 반사층(120) 및 투명전도성층(130)이 순차적으로 적층된 복층 구조를 가지도록 형성되는 것도 가능하다.
투명기판(110)은 투명성을 갖는 기판으로 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET), 폴리카보네이트(PC), 폴리메틸메타아크릴레이트(PMMA), 폴리에틸렌나프탈레이트(PEN), 폴리에테르술폰(PES), 고리형 올레핀 고분자(COC), TAC(Triacetylcellulose) 필름, 폴리비닐알코올(Polyvinyl alcohol; PVA) 필름, 폴리이미드(Polyimide; PI) 필름, 폴리스틸렌(Polystyrene; PS), 이축연신폴리스틸렌(K레진 함유 biaxially oriented PS; BOPS), 유리 또는 강화유리 등으로 형성될 수 있으며, 열거된 물질로 한정되는 것은 아니고 투명성을 가진 기판 재료면 어느 것이나 사용될 수 있다.
투명기판(110)의 크기는 특정되지 않으며, 예컨대 1,600mm의 폭을 갖는 대면적으로 형성될 수 있다.
적외선 반사층(120)은 광학필름(100)의 태양광의 가시광선 투과율을 유지하면서도 적외선을 차폐시키는 기능을 한다. 적외선 반사층(120)은 굴절률이 서로 다른 굴절률층(산화물로 형성됨)이 적층되어 이루어진다. 한편, 본원명세서에서 가시광선은 380nm 내지 800nm, 근적외선은 800nm 내지 1500nm, 및 원적외선은 1500nm 이상의 파장영역을 나타내되, 소정 정도의 오차 범위를 모두 포함한다.
투명전도성층(130)은 투명성과 전도성 특성을 갖는 물질로 형성되는 레이어(layer)에 해당하는 것으로, 구체적으로는 Zn, Cd, In, Ga, Sn 및 Ti의 산화물, 이들 물질간의 화합물, ITO(Indium Tin Oxide), FTO(fluorine doped tin oxide), IZO(Indium Zinc Oxide), AZO(Aluminum doped Zinc Oxide), GZO(Gallium doped Zinc Oxide), 그래핀 및 카본나노튜브로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상의 물질로 형성될 수 있다. 투명전도성층(130)의 크기, 두께는 특정되지 않는다.
적외선 반사층(120) 및 투명전도성층(130)은 화학기상 증착법(Chemical Vapor Deposition, CVD), 스퍼터링(Sputtering), 원자층 증착법(Atomic Layer Deposition, ALD), 증발법(evaporation), 졸-겔법(sol-gel)등의 증착 공정이나, 스핀 코팅, 딥 코팅, 스프레이 코팅 등의 용액 공정을 이용하여 형성될 수 있다.
본 발명의 일 측면에 따른 적외선 반사층(120)은, 제1 굴절률을 갖는 제1 굴절률층 및 제1 굴절률보다 높은 제2 굴절률을 갖는 제2 굴절률층이 교번하여 6층으로 구현된다. 이들 층들은 굴절률이 상대적으로 작은 굴절률층 상에 굴절률이 상대적으로 큰 굴절률층이 위치하도록 적층되어 상대적인 굴절률 차에 의해 적외선을 반사하여 단열코팅성능을 나타낸다.
굴절률층은 ZnO(굴절률 1.9~2.0), TiO2(굴절률 ~2.3), Ta2O5(굴절률 2.1~2.3), FTO(fluorine tin oxide), ATO(antimony tin oxide), IATO(indium antimony tin oxide), ITO(indium tin oxide, 굴절률 2.0), AZO(aluminum doped zinc oxide), IGO(Indium Gallium Oxide), SiO2(굴절률 ~1.46), Al2O3(굴절률 1.6~1.9) 및 SiN(굴절률 1.6)으로 이루어진 군에서 선택되는 1이상의 물질로 형성될 수 있다.
각 굴절률층은 인접층과의 상대적인 굴절률 차이 및 이에 의한 적외선 차단효과를 고려하여 적층될 수 있다. 즉, 상대적으로 굴절률이 낮은 SiO2, Al2O3 또는 SiN은 제1 굴절률층에, 상대적으로 굴절률이 높은 ZnO, TiO2, Ta2O5, FTO, ATO, IATO, ITO, AZO, 또는 IGO는 제2 굴절률층에 사용될 수 있다.
본 실시예에 따른 색상구현이 가능한 적외선차폐 단열코팅에서는, 제1굴절률층은 SiO2를 포함하고, 제2굴절률층은 TiO2를 포함한다. 특히, 색상구현이 가능한 적외선차폐 단열코팅은 제1굴절률층 및 제2굴절률층의 절대적인 두께와 상대적인 두께 비율이 조절되어 색상이 구현된다.
상기와 같이 형성되는 적외선 반사층(120)은 상대적으로 높은 굴절률을 갖는 물질과 상대적으로 낮은 굴절률을 갖는 물질의 굴절률 차이를 이용하여 전체적으로 목표로 하는 가시광선 투과율을 조정할 수 있고, 원하는 근적외선 차폐율을 얻을 수 있음과 동시에 적외선 반사층의 색상을 구현할 수 있다.
도 2는 자연상태의 태양광의 에너지 스펙트럼이 도시된 도면이고, 도 3은 가시광선 전체의 색상이 구현되는 적외선 차폐단열코팅의 에너지 스펙트럼이 도시된 도면이다.
도 3의 적외선 차폐단열코팅은 유연기판인 PET 기판을 이용하여 SiO2/TiO2/SiO2/TiO2/SiO2/TiO2를 각각 100.0nm, 105.0nm, 170.0nm, 105.0nm, 170.0nm 및 115.0nm의 두께로 코팅하여 적외선 반사층을 형성하고 얻은 적외선차폐코팅의 파장에 따른 투과도를 측정하여 획득한 결과이다(UV_VIS spectrometer장비 사용). 도 2와 도 3을 참조하면, 적외선 영역의 투과도가 약 30%로 적외선 차폐가 효과적인 단열코팅인 것을 확인할 수 있다. 그러나, 전반적인 가시광선 파장영역 전체, 즉 약 380nm 내지 800nm 파장영역의 광을 투과시켜 가시광선 전체 영역의 색이 나타나 보는 사람의 위치에 따라 색상이 다양하게 보인다.
도 4 내지 도 11은 각각 자색, 남색, 진청색, 청색, 녹색, 황색, 적색 및 진적색이 구현된 색상구현이 가능한 적외선차폐 단열코팅의 에너지 스펙트럼이 도시된 도면이다.
도 4 내지 도 11은 유연기판인 PET 기판을 이용하여 SiO2/TiO2/SiO2/TiO2/SiO2/TiO2를 이하와 같이 코팅하여 적외선 반사층을 형성하고 얻은 색상구현이 가능한 적외선차폐 단열코팅의 파장에 따른 투과도를 측정하여 획득한 결과이다.
| 색상 | 파장 (nm) |
제1층 | 제2층 | 제3층 | 제4층 | 제5층 | 제6층 | ||||||
| 굴절률층 | 두께 (nm) |
굴절률층 | 두께 (nm) |
굴절률층 | 두께 (nm) |
굴절률층 | 두께 (nm) |
굴절률층 | 두께 (nm) |
굴절률층 | 두께 (nm) |
||
| 자색 | 600 | SiO2 | 52.5 | TiO2 | 72.5 | SiO2 | 87.5 | TiO2 | 72.5 | SiO2 | 87.5 | TiO2 | 72.5 |
| 남색 | 650 | SiO2 | 57.5 | TiO2 | 77.5 | SiO2 | 92.5 | TiO2 | 77.5 | SiO2 | 92.5 | TiO2 | 77.5 |
| 진청색 | 675 | SiO2 | 62.5 | TiO2 | 82.5 | SiO2 | 97.5 | TiO2 | 82.5 | SiO2 | 97.5 | TiO2 | 82.5 |
| 청색 | 700 | SiO2 | 70.0 | TiO2 | 90.0 | SiO2 | 95.0 | TiO2 | 90.0 | SiO2 | 95.0 | TiO2 | 90.0 |
| 녹색 | 800 | SiO2 | 77.5 | TiO2 | 97.5 | SiO2 | 102.5 | TiO2 | 97.5 | SiO2 | 102.5 | TiO2 | 97.5 |
| 황색 | 850 | SiO2 | 85.0 | TiO2 | 105.0 | SiO2 | 110.0 | TiO2 | 105.0 | SiO2 | 110.0 | TiO2 | 105.0 |
| 적색 | 1000 | SiO2 | 105.0 | TiO2 | 125.0 | SiO2 | 130.0 | TiO2 | 125.0 | SiO2 | 130.0 | TiO2 | 125.0 |
| 진적색 | 1050 | SiO2 | 110.0 | TiO2 | 130.0 | SiO2 | 135.0 | TiO2 | 130.0 | SiO2 | 135.0 | TiO2 | 125.0 |
색상구현이 가능한 적외선차폐 단열코팅에서 색상은 600nm, 650nm, 675nm, 700nm, 800nm, 850nm, 1000nm 및 1050nm 중 어느 하나의 파장의 색상일 수 있고, 각각은 자색(violet), 남색(Indigo), 진청색(Dark blue), 청색(Blue), 녹색(Green), 황색(Yellow), 적색(Red) 및 진적색(Deep red) 중 어느 하나의 색상으로 구현될 수 있었다.
제1 굴절률층은 기판에 근접한 순서대로 제1층, 제3층 및 제5층이라 하고, 제2 굴절률층은 기판에 근접한 순서대로 제2층, 제4층 및 제6층이라 하면, 제1층의 두께는 52.5nm 내지 11.0nm이고, 제3층의 두께는 87.5nm 내지 135.0nm이고, 제5층의 두께는 72.5nm 내지 125.0nm이고, 제2층, 제4층 및 제6층의 두께는 72.5nm 내지 130.0nm로 하여 적층되었다.
특히, 본 발명에 따른 색상구현이 가능한 적외선차폐 단열코팅에서 각 굴절률층의 물질과 각 층의 두께는 세밀히 조절되는데, 제1층, 제2층, 제3층, 제4층, 제5층 및 제6층은 각각 두께가 52.5nm, 72.5nm, 87.5nm, 72.5nm, 87.5nm 및 72.5nm이거나(도 4), 57.5nm, 77.5nm, 92.5nm, 77.5nm, 92.5nm 및 77.5nm이거나(도 5), 62.5nm, 82.5nm, 97.5nm, 82.5nm, 97.5nm 및 82.5nm이거나(도 6), 70.0nm, 90.0nm, 95.0nm, 90.0nm, 95.0nm 및 90.0nm이거나(도 7), 77.5nm, 97.5nm, 102.5nm, 97.5nm, 102.5nm 및 97.5nm이거나(도 8), 85.0nm, 105.0nm, 110.0nm, 105.0nm, 110.0nm 및 105.0nm이거나(도 9), 105.0nm, 125.0nm, 130.0nm, 125.0nm, 130.0nm 및 125.0nm이거나(도 10), 또는 110.0nm, 130.0nm, 135.0nm, 130.0nm, 135.0nm 및 125.0nm(도 11)로 조절되어 각각의 색상을 구현할 수 있었따.
이 때, 두께는 ±2.5nm의 오차범위를 가질 수 있는데, 오차범위를 초과하지 않아야 원하는 색상을 구현하여 이를 유지할 수 있다.
도 4 내지 도 11은 각각 자색, 남색, 진청색, 청색, 녹색, 황색, 적색 및 진적색이 구현된 색상구현이 가능한 적외선차폐 단열코팅의 광의 파장에 따른 투과도가 도시된 도면이다.
도 4는 자색을 나타내는 색상구현이 가능한 적외선차폐 단열코팅이 구현된 실시예의 투과도 그래프로서, 약 600nm 파장의 광을 반사시켜 보라색을 나타내게 된다.
도 5는 남색을 나타내는 색상구현이 가능한 적외선차폐 단열코팅이 구현된 실시예의 투과도 그래프로서, 약 650nm 파장의 광을 반사시켜 남색을 나타내게 된다.
도 6은 진청색을 나타내는 색상구현이 가능한 적외선차폐 단열코팅이 구현된 실시예의 투과도 그래프로서, 약 675nm 파장의 광을 반사시켜 진청색을 나타내게 된다.
도 7은 청색을 나타내는 색상구현이 가능한 적외선차폐 단열코팅이 구현된 실시예의 투과도 그래프로서, 약 700nm 파장의 광을 반사시켜 청색을 나타내게 된다.
도 8은 녹색을 나타내는 색상구현이 가능한 적외선차폐 단열코팅이 구현된 실시예의 투과도 그래프로서, 약 800nm 파장의 광을 반사시켜 녹색을 나타내게 된다.
도 9는 황색을 나타내는 색상구현이 가능한 적외선차폐 단열코팅이 구현된 실시예의 투과도 그래프로서, 약 850nm 파장의 광을 반사시켜 녹색을 나타내게 된다.
도 10은 적색을 나타내는 색상구현이 가능한 적외선차폐 단열코팅이 구현된 실시예의 투과도 그래프로서, 약 1000nm 파장의 광을 반사시켜 적색을 나타내게 된다.
도 11은 진적색을 나타내는 색상구현이 가능한 적외선차폐 단열코팅이 구현된 실시예의 투과도 그래프로서, 약 1050nm 파장의 광을 반사시켜 적색을 나타내게 된다.
도 12는 여러가지 다양한 색상이 구현된 색상구현이 가능한 적외선차폐 단열코팅들의 광의 파장에 따른 투과도가 함께 도시된 도면이다. 도 4 내지 도 11의 색상구현이 가능한 적외선차폐 단열코팅 이외에도 각 굴절률층의 두께를 조절하여 다양한 색상을 구현할 수 있는 것이다. 이러한 색상구현은 단지 굴절률층만을 한정하거나, 층수만을 한정하거나 하는 등 하나의 조건을 만족하여 구현되는 것이 아니라, 굴절률 층에 사용된 물질, 인접한 굴절률층에 사용된 물질, 초기 굴절률층의 두께, 인접층의 두께 및 층수를 세밀히 조절하여 각 색상이 구현될 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 실시예들은 굴절률이 서로 다른 소재를 적층시킨 단열코팅을 적용함으로써 가시광선 투과율을 유지하면서도 태양광의 적외선을 차폐시킬 수 있는 바, 기존의 로이코팅의 단점을 보완할 수 있다. 또한, 각 층의 물질, 층수 및 두께를 조절하여 적외선 차폐코팅이 특유한 색상을 구현하도록 하여 사용자가 원하는 색상으로 적외선차폐 단열코팅을 제조할 수 있다.
이상, 본 발명의 실시예들에 대하여 설명하였으나, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서, 구성 요소의 부가, 변경, 삭제 또는 추가 등에 의해 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있을 것이며, 이 또한 본 발명의 권리범위 내에 포함된다고 할 것이다.
100: 광학필름 110: 투명기판
120: 적외선 반사층 130: 투명전도성층
120: 적외선 반사층 130: 투명전도성층
Claims (9)
- 투명기판; 및
제1 굴절률을 갖는 제1 굴절률층 및 상기 제1 굴절률보다 높은 제2 굴절률을 갖는 제2 굴절률층이 교번하여 6층으로 구현되는 적외선 반사층;을 포함하는 적외선차폐 단열코팅으로서,
상기 제1굴절률층은 SiO2를 포함하고, 상기 제2굴절률층은 TiO2를 포함하며,
상기 제1굴절률층 및 상기 제2굴절률층의 두께가 조절되어 색상이 구현되며,
상기 제1 굴절률층은 기판에 근접한 순서대로 제1층, 제3층 및 제5층이라 하고, 상기 제2 굴절률층은 기판에 근접한 순서대로 제2층, 제4층 및 제6층이라 하면,
상기 제1층, 상기 제2층, 상기 제3층, 상기 제4층, 상기 제5층 및 상기 제6층은 각각 두께가 52.5nm, 72.5nm, 87.5nm, 72.5nm, 87.5nm 및 72.5nm이고,
색상은 자색(violet)인 색상구현이 가능한 적외선차폐 단열코팅. - 투명기판; 및
제1 굴절률을 갖는 제1 굴절률층 및 상기 제1 굴절률보다 높은 제2 굴절률을 갖는 제2 굴절률층이 교번하여 6층으로 구현되는 적외선 반사층;을 포함하는 적외선차폐 단열코팅으로서,
상기 제1굴절률층은 SiO2를 포함하고, 상기 제2굴절률층은 TiO2를 포함하며,
상기 제1굴절률층 및 상기 제2굴절률층의 두께가 조절되어 색상이 구현되며,
상기 제1 굴절률층은 기판에 근접한 순서대로 제1층, 제3층 및 제5층이라 하고, 상기 제2 굴절률층은 기판에 근접한 순서대로 제2층, 제4층 및 제6층이라 하면,
상기 제1층, 상기 제2층, 상기 제3층, 상기 제4층, 상기 제5층 및 상기 제6층은 각각 두께가 57.5nm, 77.5nm, 92.5nm, 77.5nm, 92.5nm 및 77.5nm이고,
색상은 남색(Indigo)인 색상구현이 가능한 적외선차폐 단열코팅. - 투명기판; 및
제1 굴절률을 갖는 제1 굴절률층 및 상기 제1 굴절률보다 높은 제2 굴절률을 갖는 제2 굴절률층이 교번하여 6층으로 구현되는 적외선 반사층;을 포함하는 적외선차폐 단열코팅으로서,
상기 제1굴절률층은 SiO2를 포함하고, 상기 제2굴절률층은 TiO2를 포함하며,
상기 제1굴절률층 및 상기 제2굴절률층의 두께가 조절되어 색상이 구현되며,
상기 제1 굴절률층은 기판에 근접한 순서대로 제1층, 제3층 및 제5층이라 하고, 상기 제2 굴절률층은 기판에 근접한 순서대로 제2층, 제4층 및 제6층이라 하면,
상기 제1층, 상기 제2층, 상기 제3층, 상기 제4층, 상기 제5층 및 상기 제6층은 각각 두께가 62.5nm, 82.5nm, 97.5nm, 82.5nm, 97.5nm 및 82.5nm이고,
색상은 진청색(Dark blue)인 색상구현이 가능한 적외선차폐 단열코팅. - 투명기판; 및
제1 굴절률을 갖는 제1 굴절률층 및 상기 제1 굴절률보다 높은 제2 굴절률을 갖는 제2 굴절률층이 교번하여 6층으로 구현되는 적외선 반사층;을 포함하는 적외선차폐 단열코팅으로서,
상기 제1굴절률층은 SiO2를 포함하고, 상기 제2굴절률층은 TiO2를 포함하며,
상기 제1굴절률층 및 상기 제2굴절률층의 두께가 조절되어 색상이 구현되며,
상기 제1 굴절률층은 기판에 근접한 순서대로 제1층, 제3층 및 제5층이라 하고, 상기 제2 굴절률층은 기판에 근접한 순서대로 제2층, 제4층 및 제6층이라 하면,
상기 제1층, 상기 제2층, 상기 제3층, 상기 제4층, 상기 제5층 및 상기 제6층은 각각 두께가 70.0nm, 90.0nm, 95.0nm, 90.0nm, 95.0nm 및 90.0nm이고,
색상은 청색(Blue)인 색상구현이 가능한 적외선차폐 단열코팅. - 투명기판; 및
제1 굴절률을 갖는 제1 굴절률층 및 상기 제1 굴절률보다 높은 제2 굴절률을 갖는 제2 굴절률층이 교번하여 6층으로 구현되는 적외선 반사층;을 포함하는 적외선차폐 단열코팅으로서,
상기 제1굴절률층은 SiO2를 포함하고, 상기 제2굴절률층은 TiO2를 포함하며,
상기 제1굴절률층 및 상기 제2굴절률층의 두께가 조절되어 색상이 구현되며,
상기 제1 굴절률층은 기판에 근접한 순서대로 제1층, 제3층 및 제5층이라 하고, 상기 제2 굴절률층은 기판에 근접한 순서대로 제2층, 제4층 및 제6층이라 하면,
상기 제1층, 상기 제2층, 상기 제3층, 상기 제4층, 상기 제5층 및 상기 제6층은 각각 두께가 77.5nm, 97.5nm, 102.5nm, 97.5nm, 102.5nm 및 97.5nm이고,
색상은 녹색(Green)인 색상구현이 가능한 적외선차폐 단열코팅. - 투명기판; 및
제1 굴절률을 갖는 제1 굴절률층 및 상기 제1 굴절률보다 높은 제2 굴절률을 갖는 제2 굴절률층이 교번하여 6층으로 구현되는 적외선 반사층;을 포함하는 적외선차폐 단열코팅으로서,
상기 제1굴절률층은 SiO2를 포함하고, 상기 제2굴절률층은 TiO2를 포함하며,
상기 제1굴절률층 및 상기 제2굴절률층의 두께가 조절되어 색상이 구현되며,
상기 제1 굴절률층은 기판에 근접한 순서대로 제1층, 제3층 및 제5층이라 하고, 상기 제2 굴절률층은 기판에 근접한 순서대로 제2층, 제4층 및 제6층이라 하면,
상기 제1층, 상기 제2층, 상기 제3층, 상기 제4층, 상기 제5층 및 상기 제6층은 각각 두께가 85.0nm, 105.0nm, 110.0nm, 105.0nm, 110.0nm 및 105.0nm이고,
색상은 황색(Yellow)인 색상구현이 가능한 적외선차폐 단열코팅. - 투명기판; 및
제1 굴절률을 갖는 제1 굴절률층 및 상기 제1 굴절률보다 높은 제2 굴절률을 갖는 제2 굴절률층이 교번하여 6층으로 구현되는 적외선 반사층;을 포함하는 적외선차폐 단열코팅으로서,
상기 제1굴절률층은 SiO2를 포함하고, 상기 제2굴절률층은 TiO2를 포함하며,
상기 제1굴절률층 및 상기 제2굴절률층의 두께가 조절되어 색상이 구현되며,
상기 제1 굴절률층은 기판에 근접한 순서대로 제1층, 제3층 및 제5층이라 하고, 상기 제2 굴절률층은 기판에 근접한 순서대로 제2층, 제4층 및 제6층이라 하면,
상기 제1층, 상기 제2층, 상기 제3층, 상기 제4층, 상기 제5층 및 상기 제6층은 각각 두께가 105.0nm, 125.0nm, 130.0nm, 125.0nm, 130.0nm 및 125.0nm이고,
색상은 적색(Red)인 색상구현이 가능한 적외선차폐 단열코팅. - 투명기판; 및
제1 굴절률을 갖는 제1 굴절률층 및 상기 제1 굴절률보다 높은 제2 굴절률을 갖는 제2 굴절률층이 교번하여 6층으로 구현되는 적외선 반사층;을 포함하는 적외선차폐 단열코팅으로서,
상기 제1굴절률층은 SiO2를 포함하고, 상기 제2굴절률층은 TiO2를 포함하며,
상기 제1굴절률층 및 상기 제2굴절률층의 두께가 조절되어 색상이 구현되며,
상기 제1 굴절률층은 기판에 근접한 순서대로 제1층, 제3층 및 제5층이라 하고, 상기 제2 굴절률층은 기판에 근접한 순서대로 제2층, 제4층 및 제6층이라 하면,
상기 제1층, 상기 제2층, 상기 제3층, 상기 제4층, 상기 제5층 및 상기 제6층은 각각 두께가 110.0nm, 130.0nm, 135.0nm, 130.0nm, 135.0nm 및 125.0nm이고,
색상은 진적색(Deep red)인 색상구현이 가능한 적외선차폐 단열코팅. - 청구항 1 내지 청구항 8 중 어느 한 항에 있어서,
상기 두께는 2.5nm의 오차범위를 가지는 것을 특징으로 하는 색상구현이 가능한 적외선차폐 단열코팅.
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