KR102224316B1 - Manufacturing method of smart glass formed functional pattern - Google Patents
Manufacturing method of smart glass formed functional pattern Download PDFInfo
- Publication number
- KR102224316B1 KR102224316B1 KR1020180150422A KR20180150422A KR102224316B1 KR 102224316 B1 KR102224316 B1 KR 102224316B1 KR 1020180150422 A KR1020180150422 A KR 1020180150422A KR 20180150422 A KR20180150422 A KR 20180150422A KR 102224316 B1 KR102224316 B1 KR 102224316B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- pattern
- functional
- glass
- functional pattern
- replica mold
- Prior art date
Links
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 8
- 239000004984 smart glass Substances 0.000 title abstract description 8
- 239000011521 glass Substances 0.000 claims abstract description 41
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 38
- 239000002105 nanoparticle Substances 0.000 claims abstract description 10
- 238000000059 patterning Methods 0.000 claims abstract description 9
- 239000011347 resin Substances 0.000 claims abstract description 7
- 229920005989 resin Polymers 0.000 claims abstract description 7
- 238000003825 pressing Methods 0.000 claims abstract description 5
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims abstract description 4
- 230000001678 irradiating effect Effects 0.000 claims abstract description 4
- 239000011342 resin composition Substances 0.000 claims description 8
- 235000013870 dimethyl polysiloxane Nutrition 0.000 claims description 6
- 239000004205 dimethyl polysiloxane Substances 0.000 claims description 6
- 229920000435 poly(dimethylsiloxane) Polymers 0.000 claims description 6
- 229920000139 polyethylene terephthalate Polymers 0.000 claims description 6
- 239000005020 polyethylene terephthalate Substances 0.000 claims description 6
- 229920000734 polysilsesquioxane polymer Polymers 0.000 claims description 4
- -1 Polyethylene Terephthalate Polymers 0.000 claims description 3
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 3
- CXQXSVUQTKDNFP-UHFFFAOYSA-N octamethyltrisiloxane Chemical compound C[Si](C)(C)O[Si](C)(C)O[Si](C)(C)C CXQXSVUQTKDNFP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 238000004987 plasma desorption mass spectroscopy Methods 0.000 claims description 3
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 claims description 3
- 239000005871 repellent Substances 0.000 claims description 3
- 229920002554 vinyl polymer Polymers 0.000 claims description 3
- 229910016553 CuOx Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 229910017947 MgOx Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 claims description 2
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 238000000137 annealing Methods 0.000 claims description 2
- 239000002131 composite material Substances 0.000 claims description 2
- 229910010272 inorganic material Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000011147 inorganic material Substances 0.000 claims description 2
- 229910052755 nonmetal Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000011368 organic material Substances 0.000 claims description 2
- 229910052814 silicon oxide Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000002861 polymer material Substances 0.000 abstract description 5
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 4
- 238000000034 method Methods 0.000 description 15
- 239000010408 film Substances 0.000 description 10
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 5
- 238000010030 laminating Methods 0.000 description 4
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 2
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 2
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 230000000704 physical effect Effects 0.000 description 2
- 238000004528 spin coating Methods 0.000 description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000004383 yellowing Methods 0.000 description 2
- 241000251730 Chondrichthyes Species 0.000 description 1
- 240000002853 Nelumbo nucifera Species 0.000 description 1
- 235000006508 Nelumbo nucifera Nutrition 0.000 description 1
- 235000006510 Nelumbo pentapetala Nutrition 0.000 description 1
- 229910003087 TiOx Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910007667 ZnOx Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 description 1
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 1
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 1
- 229920001577 copolymer Polymers 0.000 description 1
- 230000002500 effect on skin Effects 0.000 description 1
- 238000005530 etching Methods 0.000 description 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 1
- 230000007261 regionalization Effects 0.000 description 1
- 230000002940 repellent Effects 0.000 description 1
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 1
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 1
- 239000010409 thin film Substances 0.000 description 1
- HLLICFJUWSZHRJ-UHFFFAOYSA-N tioxidazole Chemical compound CCCOC1=CC=C2N=C(NC(=O)OC)SC2=C1 HLLICFJUWSZHRJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000002834 transmittance Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- 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
- C03C17/28—Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating with organic material
- C03C17/32—Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating with organic material with synthetic or natural resins
-
- 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
- C03C23/00—Other surface treatment of glass not in the form of fibres or filaments
- C03C23/0005—Other surface treatment of glass not in the form of fibres or filaments by irradiation
- C03C23/002—Other surface treatment of glass not in the form of fibres or filaments by irradiation by ultraviolet light
-
- 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
- C03C23/00—Other surface treatment of glass not in the form of fibres or filaments
- C03C23/007—Other surface treatment of glass not in the form of fibres or filaments by thermal treatment
-
- 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
- C03C2217/00—Coatings on glass
- C03C2217/70—Properties of coatings
- C03C2217/76—Hydrophobic and oleophobic coatings
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Toxicology (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Laminated Bodies (AREA)
- Shaping Of Tube Ends By Bending Or Straightening (AREA)
Abstract
본 발명의 일 실시예에 의하면, 글라스 표면에 기능성 패턴을 직접 형성함으로써 기능성 패턴의 효율 향상과 내구성 증대가 가능한 효과가 있다. 이를 위해 특히 본 발명의 일 실시예는, 글라스를 준비하는 단계(S100); 글라스에 SOG 재료, 나노 파티클이 포함된 기능성 레진 재료, 내구성이 강화된 고분자 재료 및 자외선 차단 재료로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 하나의 패터닝 재료를 도포하는 재료 도포 단계(S110); 도포된 패터닝 재료 상으로 패턴 복제 몰드를 가압하여 기능성 패턴을 형성하는 패턴 형성 단계(S120); 복제 몰드가 가압된 상태에서 열 또는 UV를 조사하여 형성된 기능성 패턴을 경화시키는 패턴 경화 단계(S130); 경화된 기능성 패턴으로부터 복제 몰드를 분리하는 이형 단계(S140); 및 경화된 기능성 패턴에 100 ~ 800 ℃ 온도의 열을 가하는 열처리 단계(S150)를 포함하는 기능성 패턴이 형성된 스마트 글라스의 제조방법을 포함한다.According to an embodiment of the present invention, by directly forming a functional pattern on a glass surface, there is an effect of improving the efficiency and durability of the functional pattern. In particular, an embodiment of the present invention for this purpose, the step of preparing a glass (S100); A material application step (S110) of applying at least one patterning material selected from the group consisting of an SOG material, a functional resin material containing nanoparticles, a polymer material with enhanced durability, and a UV-blocking material on the glass; A pattern forming step of forming a functional pattern by pressing a pattern replica mold on the applied patterning material (S120); Pattern curing step (S130) of curing the functional pattern formed by irradiating heat or UV while the replica mold is pressed; A release step of separating the replica mold from the cured functional pattern (S140); And a method of manufacturing a smart glass having a functional pattern including a heat treatment step (S150) of applying heat at a temperature of 100 to 800° C. to the cured functional pattern.
Description
본 발명은 글라스(glass)에 기능성 패턴을 형성하는 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method of forming a functional pattern on glass.
기존 건축물이나 태양전지의 보호용으로 쓰이는 글라스(glass)는 외부 빛이 내부로 투과되는 투명한 것으로, 건축물의 창에 설치하거나 태양전지 모듈 보호를 목적으로 오래 전부터 사용되어 왔다. 이들 글라스의 경우 투명한 글라스가 갖는 빛의 투과성 이외에 다른 기능을 갖지 않으며, 단순히 건축물의 창이나 태양전지 모듈의 보호를 위한 용도로 사용된다.Glass, which is used for protection of existing buildings or solar cells, is transparent through which external light is transmitted and has been used for a long time to be installed on windows of buildings or to protect solar cell modules. In the case of these glasses, they do not have other functions other than the transmittance of light that transparent glass has, and are simply used for the purpose of protecting windows of buildings or solar cell modules.
기능성을 갖는 글라스의 경우 예를 들어 저반사 기능을 가지는 글라스를 생각할 수 있는데, 종래 글라스의 대부분은 저반사 패턴이 형성된 필름을 글라스에 직접 부착하는 방식으로 글라스에 기능성 패턴을 추가하였다. 그러나 이러한 필름 부착방식은 글라스에 부착하기 위한 라미네이팅 공정이 추가되어 공정비용이 늘어나고 라미네이팅 공정에 사용되는 재료의 물성에 따라 혹독한 외부 환경에 노출되는 특성상 재료의 황변이 발생하기도 하며, 기능성 패턴 필름과 글라스의 접착면이 분리되는 문제가 발생되었다. 아울러 기능성 패턴 필름과 글라스 표면 사이의 계면에서 빛의 손실이 발생하여 저반사 기능이 감소되고 태양전지의 경우 효율 향상이 미미한 단점이 있었다.In the case of a glass having functionality, for example, a glass having a low-reflection function can be considered. In most of the conventional glass, a functional pattern is added to the glass by directly attaching a film having a low-reflection pattern to the glass. However, this film attachment method increases the process cost due to the addition of a laminating process to attach to the glass, and yellowing of the material may occur due to the nature of exposure to the harsh external environment depending on the physical properties of the material used in the laminating process. There was a problem that the adhesive side of the was separated. In addition, light loss occurs at the interface between the functional pattern film and the glass surface, which reduces the low-reflective function, and there is a disadvantage in that the efficiency improvement in the case of a solar cell is insignificant.
따라서 종래 단순한 투명 창으로서의 기능 이외에 글라스 표면에 다양한 소재로 기능성을 부여하면서도, 내구성 및 기대 수명의 증가라는 효과까지 거둘 수 있는 새로운 형태의 기능성 글라스에 대한 연구의 필요성이 대두된다.Accordingly, there is a need for research on a new type of functional glass that can achieve the effect of increasing durability and life expectancy while providing functionality to the glass surface with various materials in addition to the conventional function as a simple transparent window.
본 발명은 상기와 같은 필요성에 의해 도출된 것으로서, 본 발명의 제1 목적은, 글라스 표면에 기능성 패턴을 직접 형성함으로써 기능성 패턴의 효율 향상과 내구성 증대가 가능한 기능성 패턴이 형성된 스마트 글라스의 제조방법을 제공하는 데 있다.The present invention was derived from the above necessity, and the first object of the present invention is to provide a method of manufacturing a smart glass having a functional pattern capable of improving the efficiency and durability of the functional pattern by directly forming a functional pattern on the glass surface. To provide.
본 발명의 제2 목적은, 대면적 글라스에 기능성 패턴을 직접 형성하되 반복적으로 대량 생산이 가능한 기능성 패턴이 형성된 스마트 글라스의 제조방법을 제공하는 데 있다.A second object of the present invention is to provide a method of manufacturing a smart glass in which a functional pattern is formed directly on a large-area glass, but a functional pattern that can be repeatedly mass-produced is formed.
상기와 같은 본 발명의 목적은, 글라스를 준비하는 단계(S100); 글라스에 SOG 재료, 나노 파티클이 포함된 기능성 레진 재료, 내구성이 강화된 고분자 재료 및 자외선 차단 재료로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 하나의 패터닝 재료를 도포하는 재료 도포 단계(S110); 도포된 패터닝 재료 상으로 패턴 복제 몰드를 가압하여 기능성 패턴을 형성하는 패턴 형성 단계(S120); 복제 몰드가 가압된 상태에서 열 또는 UV를 조사하여 형성된 기능성 패턴을 경화시키는 패턴 경화 단계(S130); 경화된 기능성 패턴으로부터 복제 몰드를 분리하는 이형 단계(S140); 및 경화된 기능성 패턴에 100 ~ 800 ℃ 온도의 열을 가하는 열처리 단계(S150)를 포함하는 기능성 패턴이 형성된 스마트 글라스의 제조방법을 제공함으로써 달성될 수 있다.An object of the present invention as described above, the step of preparing a glass (S100); A material application step (S110) of applying at least one patterning material selected from the group consisting of an SOG material, a functional resin material containing nanoparticles, a polymer material with enhanced durability, and a UV-blocking material on the glass; A pattern forming step of forming a functional pattern by pressing a pattern replica mold on the applied patterning material (S120); Pattern curing step (S130) of curing the functional pattern formed by irradiating heat or UV while the replica mold is pressed; A release step of separating the replica mold from the cured functional pattern (S140); And a heat treatment step (S150) of applying heat at a temperature of 100 to 800° C. to the cured functional pattern (S150).
여기서 기능성 패턴은 모스아이(moth-eye) 패턴일 수 있다.Here, the functional pattern may be a moth-eye pattern.
그리고 기능성 패턴은 초발수 나노 패턴일 수 있다.And the functional pattern may be a super water-repellent nano pattern.
아울러 SOG 재료는 폴리실세스퀴옥산 공중합체를 포함하는 레진 조성물이고, 나노 파티클이 포함된 기능성 레진 재료는 금속 또는 비금속의 나노 입자를 포함하는 레진 조성물이고, 내구성이 강화된 고분자 재료는 폴리실세스퀴옥산 공중합체에 자외선 경화 처리를 한 레진 조성물일 수 있다.In addition, the SOG material is a resin composition containing a polysilsesquioxane copolymer, the functional resin material containing nanoparticles is a resin composition containing metal or non-metallic nanoparticles, and the polymer material with enhanced durability is polysilses. It may be a resin composition obtained by performing ultraviolet curing treatment on the quioxane copolymer.
한편 패턴 복제 몰드는 PVC(Polyvinyl Cloride), PET(Polyethylene Terephthalate) 및 PDMS(Polydimethyl Siloxane)으로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 하나를 포함하는 폴리머 기반의 복제 몰드일 수 있다.Meanwhile, the pattern replica mold may be a polymer-based replica mold including at least one selected from the group consisting of PVC (Polyvinyl Cloride), PET (Polyethylene Terephthalate), and PDMS (Polydimethyl Siloxane).
상기와 같은 본 발명의 일 실시예에 의하면, 글라스 표면에 기능성 패턴을 직접 형성함으로써 기능성 패턴의 효율 향상과 내구성 증대가 가능한 효과가 있다.According to an embodiment of the present invention as described above, by directly forming a functional pattern on a glass surface, there is an effect of improving the efficiency and durability of the functional pattern.
그리고 대면적 글라스에 기능성 패턴을 직접 형성하되 반복적으로 대량 생산이 가능한 효과가 있다.In addition, a functional pattern is directly formed on a large-area glass, but it is possible to repeatedly mass-produce.
도 1은 본 발명인 기능성 패턴이 형성된 스마트 글라스의 제조 방법의 일 실시예를 순차적으로 나타낸 순서도이다.1 is a flowchart sequentially showing an embodiment of a method of manufacturing a smart glass having a functional pattern formed according to the present invention.
이하 첨부 도면들 및 첨부 도면들에 기재된 내용들을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세하게 설명하지만, 본 발명이 실시예에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings and contents described in the accompanying drawings, but the present invention is not limited or limited by the embodiments.
아래 설명하는 실시예들에는 다양한 변경이 가해질 수 있다. 아래 설명하는 실시예들은 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 이들에 대한 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.Various changes may be made to the embodiments described below. The embodiments described below are not intended to be limited to the embodiments, and should be understood to include all changes, equivalents, and substitutes thereto.
한편, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는, 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 그리고 본 명세서에서 사용되는 용어(terminology)들은 본 발명의 실시예를 적절히 표현하기 위해 사용된 용어들로서, 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 본 발명이 속하는 분야의 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 따라서, 본 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.Meanwhile, in describing the present invention, when it is determined that a detailed description of a related known function or configuration may unnecessarily obscure the subject matter of the present invention, a detailed description thereof will be omitted. In addition, terms used in the present specification are terms used to properly express an embodiment of the present invention, which may vary depending on the intention of users or operators, or customs in the field to which the present invention belongs. Therefore, definitions of these terms should be made based on the contents throughout the present specification.
또한, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 도면 부호에 관계없이 동일한 구성 요소는 동일한 참조 부호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 실시예를 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 실시예의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.In addition, in the description with reference to the accompanying drawings, the same reference numerals are assigned to the same components regardless of the reference numerals, and redundant descriptions thereof will be omitted. In describing the embodiments, when it is determined that a detailed description of related known technologies may unnecessarily obscure the subject matter of the embodiments, the detailed description thereof will be omitted.
기능성 패턴이 형성된 스마트 글라스의 제조방법Manufacturing method of smart glass with functional pattern formed
본 발명인 기능성 패턴이 형성된 스마트 글라스의 제조방법은 도 1에 도시된 바와 같이, 글라스를 준비하고(S100), 글라스에 SOG 재료, 나노 파티클이 포함된 기능성 레진 재료, 내구성이 강화된 고분자 재료 및 자외선 차단 재료로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 하나의 패터닝 재료를 도포하고(S110), 다음 도포된 패터닝 재료 상으로 패턴 복제 몰드를 가압하여 기능성 패턴을 형성하며(S120), 다음 복제 몰드가 가압된 상태에서 열 또는 UV를 조사하여 형성된 기능성 패턴을 경화시키고(S130), 다음 경화된 기능성 패턴으로부터 복제 몰드를 분리하며(S140), 마지막으로 경화된 기능성 패턴에 100 ~ 800 ℃ 온도의 열을 가함으로써(S150) 수행될 수 있다.As shown in FIG. 1, the method of manufacturing a smart glass having a functional pattern according to the present invention comprises preparing a glass (S100), an SOG material in the glass, a functional resin material containing nanoparticles, a polymer material with enhanced durability, and an ultraviolet ray. Applying at least one patterning material selected from the group consisting of blocking materials (S110), pressing the pattern replica mold onto the next applied patterning material to form a functional pattern (S120), and in a state where the next replica mold is pressed Curing the functional pattern formed by irradiating heat or UV (S130), separating the replica mold from the next cured functional pattern (S140), and finally applying heat at a temperature of 100 ~ 800 ℃ to the cured functional pattern (S150 ) Can be performed.
여기서 SOG(Spin-on glass) 재료는 혼성 케이지-네트워크(mixed cage-network) 구조를 갖는 유기물과 무기물의 복합물질로서 400℃ 이상 온도에서의 어닐링을 통해 SiO2로 변환시킬 수 있는 물질로서, 본 실시예에서는 폴리실세스퀴옥산 공중합체를 포함하는 레진 조성물을 이용한다. 스핀코팅(spincoating)과 같은 간단한 공정을 통해 다양한 기판 위에 박막을 제작할 수 있다.Here, the SOG (Spin-on glass) material is a composite material of organic and inorganic materials having a mixed cage-network structure and is a material that can be converted to SiO 2 through annealing at a temperature of 400°C or higher. In the embodiment, a resin composition containing a polysilsesquioxane copolymer is used. Thin films can be formed on various substrates through a simple process such as spincoating.
나노 파티클이 포함된 기능성 레진 재료는 SiOx, ZnOx, TiOx, MgOx, CuOx, AgOx 금속 혹은 비금속의 나노 입자를 포함하는 레진 조성물일 수 있다. The functional resin material containing nanoparticles may be a resin composition containing nanoparticles of SiOx, ZnOx, TiOx, MgOx, CuOx, AgOx metal or non-metal.
또한 내구성이 강화된 고분자 재료는 폴리실세스퀴옥산 공중합체에 자외선 경화 처리를 한 레진 조성물일 수 있다.In addition, the polymer material having enhanced durability may be a resin composition obtained by performing ultraviolet curing treatment on a polysilsesquioxane copolymer.
한편 패턴 복제 몰드는 PVC(Polyvinyl Cloride), PET(Polyethylene Terephthalate) 및 PDMS(Polydimethyl Siloxane)으로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 하나를 포함하는 폴리머 기반의 복제 몰드일 수 있다.Meanwhile, the pattern replica mold may be a polymer-based replica mold including at least one selected from the group consisting of PVC (Polyvinyl Cloride), PET (Polyethylene Terephthalate), and PDMS (Polydimethyl Siloxane).
기능성 패턴의 유형으로 저반사를 위한 모스아이(moth-eye) 패턴이 있을 수있고 또 다른 유형으로는 초발수 기능을 갖는 초발수 나노 패턴일 수 있다. 모스아이 패턴의 경우 복제 몰드에 나노 돌기를 형성하여 복제 몰드를 전술한 재료 등에 가압하여 전사할 수 있다.As a type of functional pattern, there may be a moth-eye pattern for low reflection, and another type may be a super water repellent nano pattern having a super water repellency function. In the case of the moss-eye pattern, nano protrusions are formed on the replica mold, and the replica mold can be transferred by pressing the above-described material.
모스아이 패턴 이외에도 연꽃잎 효과(lotus effect), 상어피부 효과(shark skin effect) 등 다양한 구조의 나노 형상을 형성할 수도 있다.In addition to the moss eye pattern, nano-shapes of various structures such as a lotus effect and a shark skin effect may be formed.
복제 몰드를 이용하는 경우 반복적 제작이 가능하고 대형화 할 수 있으므로 일반적인 식각을 통한 패턴 형성보다 이점이 많다. 복제 몰드를 이용하는 경우 솔벤트 없이 수행될 수 있고 이형처리를 안 할 수 잇따. 이형처리를 하는 경우에는 SAM 코팅을 할 수 있다. 도포단계의 경우 스핀 코팅 이외에도 드롭이나 다른 코팅방법으로 코팅할 수도 있다.In the case of using a replica mold, it has many advantages over pattern formation through general etching because it can be repeatedly fabricated and enlarged. If a duplicate mold is used, it can be carried out without solvents and may not be mold-released. In the case of release treatment, SAM coating can be applied. In the case of the application step, in addition to spin coating, it may be coated by drop or other coating methods.
기능성 패턴이 형성된 스마트 글라스는 글라스의 표면에 다양한 소재로 기능성 패턴을 형성함으로써, 기존 유리가 갖는 투명한 특성에 더하여, 패터닝 재료가 갖는 광학적 물리적 특성에 따른 기능성과 패턴의 종류에 따른 심미적 기능과 저반사, 자정작용 등의 기능성이 추가될 수 있으며 이를 통해 건축물의 외부 글라스나 태양전지에 적용할 수 있다.Smart glass with functional patterns forms functional patterns with various materials on the surface of the glass, in addition to the transparent characteristics of the existing glass, the functionality according to the optical and physical characteristics of the patterning material, and the aesthetic function according to the type of pattern and low reflection , And functions such as self-cleaning can be added, and through this, it can be applied to external glass or solar cells of a building.
태양전지에 적용하는 구체적인 내용으로, 태양전지의 효율 향상을 위한 방법으로, 대면적 나노 임프린팅 기술을 이용한 저반사 패턴이 형성된 필름을 부착하거나 태양전지의 보호용 글라스에 직접 저반사 패턴을 형성할 수 있다.This is a specific content applied to solar cells.As a method for improving the efficiency of solar cells, it is possible to attach a film on which a low-reflective pattern is formed using large-area nano-imprinting technology, or to form a low-reflection pattern directly on the protective glass of the solar cell. have.
상기 두가지 방법 중, 보호필름을 부착하는 방법은 필름을 태양전지 보호용 글라스에 부착하기 위한 별도의 라미네이팅 공정이 추가되어 공정비용이 늘어나고, 라미네이팅 공정에 사용되는 재료의 물성에 따라 혹독한 외부 환경에 노출되는 태양전지의 특성상 재료의 황변이 생길 수 있으며, 보호용 필름과 글라스의 접착면이 분리되는 문제가 발생하게 된다. 또한 보호필름과 글라스 사이의 계면에서의 빛의 손실이 발생하여 초기 필름이 가진 저반사 특성이 감소하고 결국 태양전지 효율향상이 미미한 단점이 있다.Among the above two methods, the method of attaching the protective film increases the process cost by adding a separate laminating process to attach the film to the solar cell protective glass, and is exposed to the harsh external environment depending on the physical properties of the material used in the laminating process. Due to the characteristics of the solar cell, yellowing of the material may occur, and there is a problem that the adhesive surface of the protective film and the glass is separated. In addition, light loss occurs at the interface between the protective film and the glass, so that the low-reflection characteristics of the initial film are reduced, and as a result, there is a disadvantage in that the solar cell efficiency is insignificant.
이와 같은 문제를 해결하고자 태양전지 보호용 글라스 표면에 직접 저반사 패턴을 형성하는 방법을 제안한다. 태양전지 보호용 글라스 표면에 직접 저반사 패턴을 형성하는 방법으로서, 태양전지 보호용 글라스 표면에 직접 패턴을 형성하면 기존 필름과 글라스 사이의 계면이 없으므로 전반사로 인한 빛의 손실을 줄일 수 있으며 패턴의 저반사 특성을 그대로 글라스 표면에 구현하여 외부 빛이 태양전지 모듈 내부로 보다 많이 들어갈 수 있으므로 더 높은 효율을 가질 수 있다.In order to solve such a problem, a method of directly forming a low-reflection pattern on the surface of a glass for solar cell protection is proposed. As a method of forming a low-reflection pattern directly on the surface of the solar cell protection glass, if the pattern is formed directly on the surface of the solar cell protection glass, there is no interface between the existing film and the glass, thus reducing the loss of light due to total reflection and low reflection of the pattern. By implementing the characteristics on the glass surface as it is, more external light can enter the solar cell module, so that higher efficiency can be achieved.
또한 외부의 환경에 장시간 노출되는 태양전지의 특성상 글라스표면에 형성된 패턴층의 내구성이 중요한 이슈가 되는데 글라스 표면에 직접 패턴을 형성할 경우, 기존 나노 임프린팅 소재의 내구성 향상을 위한 열처리 공정을 수행할 수 있으므로 훨씬 더 높은 내구성을 갖는 패턴의 형성이 가능하다.In addition, the durability of the pattern layer formed on the glass surface is an important issue due to the characteristics of solar cells that are exposed to the external environment for a long time. When the pattern is formed directly on the glass surface, a heat treatment process to improve the durability of the existing nanoimprinting material is performed. As a result, it is possible to form a pattern with much higher durability.
Claims (5)
상기 글라스에 SOG 재료, 나노 파티클이 포함된 기능성 레진 재료로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 하나의 패터닝 재료를 도포하는 재료 도포 단계(S110);
상기 도포된 패터닝 재료 상으로 패턴 복제 몰드를 가압하여 기능성 패턴을 형성하는 패턴 형성 단계(S120);
상기 복제 몰드가 가압된 상태에서 열 또는 UV를 조사하여 상기 형성된 기능성 패턴을 경화시키는 패턴 경화 단계(S130);
상기 경화된 기능성 패턴으로부터 상기 복제 몰드를 분리하는 이형 단계(S140); 및
상기 경화된 기능성 패턴에 100 ~ 800 ℃ 온도의 열을 가하는 열처리 단계(S150)를 포함하되,
상기 기능성 패턴은 모스아이(moth-eye) 패턴 또는 초발수 나노 패턴이고,
상기 SOG 재료는 혼성 케이지-네트워크(mixed cage-network) 구조를 갖는 유기물과 무기물의 복합물질로서 400℃ 이상 온도에서의 어닐링을 통해 SiO2로 변환시킬 수 있는 폴리실세스퀴옥산 공중합체를 포함하는 레진 조성물이고,
상기 나노 파티클이 포함된 기능성 레진 재료는 금속 또는 비금속의 나노 입자를 포함하되, SiOx, MgOx, CuOx, AgOx 중 적어도 하나를 포함하는 레진 조성물이고,
상기 패턴 복제 몰드는 PVC(Polyvinyl Cloride), PET(Polyethylene Terephthalate) 및 PDMS(Polydimethyl Siloxane)으로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 하나를 포함하는 폴리머 기반의 복제 몰드인 것을 특징으로 하는 기능성 패턴이 형성된 스마트 글라스의 제조방법.Preparing a glass (S100);
A material application step (S110) of applying at least one patterning material selected from the group consisting of an SOG material and a functional resin material containing nanoparticles to the glass;
A pattern forming step of forming a functional pattern by pressing a pattern replica mold on the applied patterning material (S120);
A pattern curing step (S130) of curing the formed functional pattern by irradiating heat or UV while the replica mold is pressed;
A release step (S140) of separating the replica mold from the cured functional pattern; And
Including a heat treatment step (S150) of applying heat at a temperature of 100 ~ 800 ℃ to the cured functional pattern,
The functional pattern is a moth-eye pattern or a super water-repellent nano pattern,
The SOG material is a composite material of organic and inorganic materials having a mixed cage-network structure, and includes a polysilsesquioxane copolymer that can be converted to SiO 2 through annealing at a temperature of 400°C or higher. It is a resin composition,
The functional resin material containing the nanoparticles is a resin composition containing metal or nonmetal nanoparticles, but at least one of SiOx, MgOx, CuOx, and AgOx,
The pattern replica mold is a polymer-based replica mold comprising at least one selected from the group consisting of PVC (Polyvinyl Cloride), PET (Polyethylene Terephthalate), and PDMS (Polydimethyl Siloxane). Manufacturing method.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020180150422A KR102224316B1 (en) | 2018-11-29 | 2018-11-29 | Manufacturing method of smart glass formed functional pattern |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020180150422A KR102224316B1 (en) | 2018-11-29 | 2018-11-29 | Manufacturing method of smart glass formed functional pattern |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20200064370A KR20200064370A (en) | 2020-06-08 |
| KR102224316B1 true KR102224316B1 (en) | 2021-03-08 |
Family
ID=71089986
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020180150422A KR102224316B1 (en) | 2018-11-29 | 2018-11-29 | Manufacturing method of smart glass formed functional pattern |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR102224316B1 (en) |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100996751B1 (en) * | 2009-03-16 | 2010-11-25 | 고려대학교 산학협력단 | Fabrication method of anti-reflection layer for solar cells using nano-sized patterns |
| KR20100131045A (en) * | 2009-06-05 | 2010-12-15 | 강성수 | Method for fabricating superhydrophobic layer on the sorar-cell |
| KR101145867B1 (en) * | 2009-11-20 | 2012-05-15 | 고려대학교 산학협력단 | Method of forming nanostructures on a substrate by direct transfer of nanostructure with Spin-on glass |
| KR20160071511A (en) * | 2014-12-11 | 2016-06-22 | 한국전자통신연구원 | Uv protection film and manufacturing method thereof |
-
2018
- 2018-11-29 KR KR1020180150422A patent/KR102224316B1/en active IP Right Grant
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR20200064370A (en) | 2020-06-08 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR101808502B1 (en) | Optical substrate, mold to be used in optical substrate manufacture, and light emitting element including optical substrate | |
| JP5414426B2 (en) | Composite film | |
| Shin et al. | Anti‐reflection and hydrophobic characteristics of M‐PDMS based moth‐eye nano‐patterns on protection glass of photovoltaic systems | |
| DE102014105939B4 (en) | Process for producing an anti-reflection coating on a silicone surface and optical element | |
| JP2010519089A5 (en) | ||
| TW201538636A (en) | Low refractive composition, method for producing the same, and transparent conductive film | |
| CN108885285A (en) | Optical reflection film and back light for liquid crystal display device unit | |
| CN110277481A (en) | A kind of scratch resistant and water resistant oxygen quantum dot film | |
| KR102224316B1 (en) | Manufacturing method of smart glass formed functional pattern | |
| EP3444111B1 (en) | Resin glass sheet and method for manufacturing same | |
| US20140356586A1 (en) | Window for display device and display device including the window panel | |
| DE102011101908A1 (en) | Glassless solar cell laminate and process for its production (extrusion coating) | |
| KR20110032677A (en) | Heat and infrared ray cutting film | |
| CN111200879B (en) | Heater package | |
| KR102304949B1 (en) | Stretchable transparency-adjusting film, method for manufacturing transparency-adjusting film and smart window using the same | |
| KR101541954B1 (en) | Coating composition for low refractive layer and transparent conductive film including the same | |
| US8765216B2 (en) | Process for the manufacture of lenses | |
| CN111454473A (en) | Composite polarizer protective film, preparation method thereof, polarizer and display device | |
| US20170158867A1 (en) | Optical film composition, base material and molding each including optical film, and method for producing molding | |
| KR20160071511A (en) | Uv protection film and manufacturing method thereof | |
| Kang et al. | Thermo-optic characteristics in transparent glass fabric reinforced composite using inorganic–organic hybrid materials | |
| TWI717051B (en) | Heater package | |
| KR102179729B1 (en) | Black partition wall pattern film and method for manufacturing thereof | |
| CN218298561U (en) | Antifog coating lens | |
| KR20190035311A (en) | Thin Film for Package and manufacturing method thereof |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
| GRNT | Written decision to grant |