KR102282176B1 - 저방사 필름 및 이를 포함하는 창문 - Google Patents
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Abstract
저방사 필름 및 이를 포함하는 창문이 제공된다. 본 발명에 따르면, 저방사 필름은 제1 기판, 제1 금속 산화물층, 제1 반사층, 제2 금속 산화물층, 및 제2 기판을 포함할 수 있다. 제1 반사층은 적외선 파장의 빛을 반사할 수 있다. 제1 파장의 가시광선은 제1 금속 산화물층과 반사층의 계면, 그리고 반사층과 제2 금속 산화물층의 계면에서 반사되나, 제2 파장의 가시광선은 저방사 필름을 투과할 수 있다. 이에 따라, 저방사 필름은 색상을 나타낼 수 있다.
Description
본 발명은 저방사 필름에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 저방사 저방사 필름의 반사층 및 금속 산화물층에 관한 것이다.
최근 지구 온난화와 같은 환경 문제가 전세계적인 이슈로 제기되면서, 친환경, 저탄소, 고효율의 녹색에너지에 대한 관심이 높아졌다. 정부 차원에서 주도하던 에너지 절약 캠페인은 기업, 시민 단체, 및 개인 차원에까지 확대되고 있다. 종래 창문은 낮은 단열성을 가져, 실내 온도 유지를 위해서 별도의 냉난방 기구가 가동되었다. 저방사 저방사 필름(Low Emissivity film)은 반사층을 포함하는 필름으로, 상기 반사층은 적외선 영역에서 높은 반사율을 갖는 금속을 포함한다. 상기 저방사 필름을 창문 상에 부착하여, 에너지를 절감하려는 노력이 이루어지고 있다.
더불어, 미적 관심과 문화 수준의 향상으로 인하여, 창문의 질적 향상에 대한 요구가 증가하고 있다.
본 발명의 해결하고자 하는 일 기술적 과제는 방열 기능을 갖는 저방사 필름 및 창문을 제공하는 것에 있다
본 발명이 해결하고자 하는 다른 과제는 색상을 나타내는 저방사 필름 및 창문을 제공하는 것에 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 이상에서 언급한 과제에 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명은 저방사 필름 및 이를 포함하는 창문에 관한 것이다. 본 발명에 따른 저방사 필름은 제1 기판; 상기 제1 기판 상에 제공되며, 제1 금속을 포함하는 제1 금속 산화물층, 상기 제1 금속은 알루미늄(Al), 베릴륨(Be), 마그네슘(Mg), 및 리튬(Li) 중에서 어느 하나를 90 원자 퍼센트(atomic percent, at%) 이상 포함하고; 상기 제1 금속 산화물층 상에 제공되며, 적외선을 반사하는 제1 반사층; 상기 제1 반사층 상에 제공되고, 제2 금속을 포함하는 제2 금속 산화물층, 상기 제2 금속은 알루미늄(Al), 베릴륨(Be), 마그네슘(Mg), 및 리튬(Li) 중에서 어느 하나를 90 원자 퍼센트(at%) 이상 포함하고; 및 상기 제2 금속 산화물층 상의 제2 기판을 포함하되, 상기 제1 금속 산화물층 및 상기 제2 금속 산화물층은 제1 파장을 갖는 빛 및 제2 파장을 갖는 빛에 대하여 1.7보다 낮은 굴절률을 가지고, 상기 제1 파장은 380nm 내자 780nm 중에서 선택된 어느 하나이고, 상기 제2 파장은 380nm 내자 780nm 중에서 선택된 어느 하나이되, 상기 제1 파장과 다를 수 있다.
실시예에 따르면, 상기 제1 반사층은 은(Ag) 또는 알루미늄(Al)을 포함할 수 있다.
실시예에 따르면, 상기 제1 금속 산화물층은 20nm 내지 50nm의 두께를 가지고, 상기 제1 반사층은 10nm 내지 20nm의 두께를 가지고, 상기 제2 금속 산화물층은 20nm 내지 50nm의 두께를 가질 수 있다.
본 발명에 따르면, 창문은 유리층; 상기 유리층 상의 접착 필름; 상기 접착 필름 상에 제공되는 제1 기판; 상기 제1 기판 상에 제공되며, 제1 금속을 포함하는 제1 금속 산화물층, 상기 제1 금속은 알루미늄(Al), 베릴륨(Be), 마그네슘(Mg), 및 리튬(Li) 중에서 어느 하나를 90 원자 퍼센트(at%) 이상 포함하고; 상기 제1 금속 산화물층 상에 제공되며, 적외선을 반사하는 제1 반사층; 상기 제1 반사층 상에 제공되고, 제2 금속을 포함하는 제2 금속 산화물층, 상기 제2 금속은 알루미늄(Al), 베릴륨(Be), 마그네슘(Mg), 및 리튬(Li) 중에서 어느 하나를 90 원자 퍼센트(at%) 이상 포함하고; 및 상기 제2 금속 산화물층 상의 제2 기판을 포함하되, 상기 제1 금속 산화물층 및 상기 제2 금속 산화물층은 제1 파장을 갖는 빛 및 제2 파장을 갖는 빛에 대하여 1.7보다 낮은 굴절률을 가지고, 상기 제1 파장은 380nm 내자 780nm 중에서 선택된 어느 하나이고, 상기 제2 파장은 380nm 내자 780nm 중에서 선택된 어느 하나이되, 상기 제1 파장과 다를 수 있다.
실시예에 따르면, 상기 제1 파장을 갖는 빛은 상기 제1 금속 산화물층과 상기 제1 반사층 사이의 계면 또는 상기 제1 반사층과 상기 제2 금속 산화물층 사이의 계면에서 반사되고, 상기 제2 파장을 갖는 빛은 상기 제1 금속 산화물층, 상기 제1 반사층, 그리고 상기 2 금속 산화물층을 투과할 수 있다.
실시예에 따르면, 상기 제2 금속 산화물층에 제공되는 배선 패턴; 및 상기 제2 금속 산화물층 상에서 상기 배선 패턴과 접속하는 단자를 더 포함할 수 있다.
실시예에 따르면, 상기 제2 금속 산화물층 상에 제공되며, 상기 적외선을 반사하는 제2 반사층; 및 상기 제1 반사층 상에 제공되며, 제3 금속을 포함하는 제3 금속 산화물층을 더 포함하되, 상기 제3 금속은 알루미늄(Al), 베릴륨(Be), 마그네슘(Mg), 및 리튬(Li) 중에서 어느 하나를 90 원자 퍼센트(at%) 이상 포함할 수 있다.
본 발명에 따르면, 제1 기판은 유연할 수 있다. 제1 반사층은 적외선을 반사시킬 수 있다. 제1 반사층에 의해, 저방사 필름은 단열 기능을 가질 수 있다. 제1 금속 산화물층 및 제2 금속 산화물층은 제1 파장의 빛에 대해 낮은 굴절률을 가질 수 있다. 제1 금속 산화물층 및 제2 금속 산화물층에 포함된 금속의 종류, 함량비, 및/또는 두께가 조절될 수 있다. 제1 금속 산화물층과 제1 반사층 사이의 계면, 그리고 제1 반사층과 제2 금속 산화물층 사이의 계면에서 제1 파장의 빛이 반사될 수 있다. 이에 따라, 저방사 필름은 색상을 나타낼 수 있다.
본 발명의 보다 완전한 이해와 도움을 위해, 참조가 아래의 설명에 첨부도면과 함께 주어져 있고 참조번호가 이래에 나타나 있다.
도 1은 실시예들에 따른 저방사 필름을 도시한 평면도이다.
도 2는 A-B의 선을 따라 자른 단면이다.
도 3은 다른 실시예들에 따른 저방사 필름을 도시한 단면도이다.
도 4 및 도 5는 실시예들에 따른 저방사 필름의 제조 방법을 도시한 단면도들이다.
도 6은 실시예들에 따른 창문(window)을 도시한 평면도이다.
도 7은 도 6의 C-D선을 따라 자른 단면이다.
도 8은 비교예들 1 내지 3, 실험예 2, 및 실험예 3의 굴절률을 측정한 결과를 도시한 그래프이다.
도 9는 실험예 3의 파장에 따른 굴절률을 도시한 그래프이다.
도 10은 실험예 4의 파장에 따른 투과율을 도시한 그래프이다.
도 11은 실험예 4 및 비교예 4의 파장의 따른 투과율을 도시한 그래프이다.
도 1은 실시예들에 따른 저방사 필름을 도시한 평면도이다.
도 2는 A-B의 선을 따라 자른 단면이다.
도 3은 다른 실시예들에 따른 저방사 필름을 도시한 단면도이다.
도 4 및 도 5는 실시예들에 따른 저방사 필름의 제조 방법을 도시한 단면도들이다.
도 6은 실시예들에 따른 창문(window)을 도시한 평면도이다.
도 7은 도 6의 C-D선을 따라 자른 단면이다.
도 8은 비교예들 1 내지 3, 실험예 2, 및 실험예 3의 굴절률을 측정한 결과를 도시한 그래프이다.
도 9는 실험예 3의 파장에 따른 굴절률을 도시한 그래프이다.
도 10은 실험예 4의 파장에 따른 투과율을 도시한 그래프이다.
도 11은 실험예 4 및 비교예 4의 파장의 따른 투과율을 도시한 그래프이다.
본 발명의 구성 및 효과를 충분히 이해하기 위하여, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예들을 설명한다. 그러나 본 발명은, 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라, 여러가지 형태로 구현될 수 있고 다양한 변경을 가할 수 있다. 단지, 본 실시예들의 설명을 통해 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위하여 제공되는 것이다. 당해 기술분야에서 통상의 기술을 가진 자는 본 발명의 개념이 어떤 적합한 환경에서 수행될 수 있다는 것을 이해할 것이다.
본 명세서에서 사용된 용어는 실시 예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 ‘포함한다(comprises)’ 및/또는 ‘포함하는(comprising)’은 언급된 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자는 하나 이상의 다른 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.
본 명세서에서 어떤 막(또는 층)이 다른 막(또는 층) 또는 기판(100)상에 있다고 언급되는 경우에 그것은 다른 막(또는 층) 또는 기판 상에 직접 형성될 수 있거나 또는 그들 사이에 제 3의 막(또는 층)이 개재될 수도 있다.
본 명세서의 다양한 실시 예들에서 제1, 제2, 제3 등의 용어가 다양한 영역, 막들(또는 층들) 등을 기술하기 위해서 사용되었지만, 이들 영역, 막들이 이 같은 용어들에 의해서 한정되어서는 안 된다. 이들 용어들은 단지 어느 소정 영역 또는 막(또는 층)을 다른 영역 또는 막(또는 층)과 구별시키기 위해서 사용되었을 뿐이다. 따라서, 어느 한 실시 예에의 제1막질로 언급된 막질이 다른 실시 예에서는 제2막질로 언급될 수도 있다. 여기에 설명되고 예시되는 각 실시 예는 그것의 상보적인 실시 예도 포함한다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호로 표시된 부분들은 동일한 구성요소들을 나타낸다
본 발명의 실시예들에서 사용되는 용어들은 다르게 정의되지 않는 한, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 통상적으로 알려진 의미로 해석될 수 있다.
이하, 본 발명의 개념에 따른 따른 저방사 필름을 설명한다.
도 1은 실시예들에 따른 저방사 필름을 도시한 평면도이다. 도 2는 A-B의 선을 따라 자른 단면이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 저방사 필름(10)은 제1 기판(100), 제1 금속 산화물층(200), 제1 반사층(300), 제2 금속 산화물층(400), 및 제2 기판(600)을 포함할 수 있다. 제1 기판(100)은 플라스틱을 포함하며, 플렉서블할 수 있다. 제1 기판(100)은 투명할 수 있다. 외부 수분은 제1 기판(100)을 통과하기 어려울 수 있다.
제1 금속 산화물층(200)이 제1 기판(100) 상에 제공될 수 있다. 제1 금속 산화물층(200)은 비결정(amorphous) 금속 산화물일 수 있다. 제1 금속 산화물층(200)은 제1 금속을 포함하는 금속 산화물일 수 있다. 예를 들어, 제1 금속 산화물은 1 원자 퍼센트(atomic percent, at%) 내지 40원자 퍼센트 (at%)의 제1 금속 그리고 60 원자 퍼센트(at%) 내지 99 원자 퍼센트(at%)의 산소를 포함할 수 있다. 제1 금속은 알루미늄(Al), 베릴륨(Be), 마그네슘(Mg), 및 리튬(Li) 중에서 어느 하나를 90 원자 퍼센트(at%) 이상 포함될 수 있다. 제1 금속은 아연(Zn), 티타늄(Ti), 및 주석(Sn) 중에서 적어도 하나를 더 포함할 수 있다. 예를 들어, 제1 금속은 아연(Zn), 티타늄(Ti), 및 주석(Sn)로 도핑될 수 있다.
제1 금속 산화물층(200)은 투명할 수 있다. 제1 금속이 알루미늄(Al), 베릴륨(Be), 마그네슘(Mg), 및 리튬(Li)을 90 원자 퍼센트(at%)보다 많이 포함하므로, 제1 금속 산화물층(200)은 제1 파장의 빛(λ1) 및 제2 파장의 빛(λ2)에 대하여 낮은 굴절률, 예를 들어, 1.7 이하의 굴절률을 가질 수 있다. 제1 파장은 가시광선 영역의 파장으로, 380nm 내지 780nm의 범위에서 선택된 어느 하나일 수 있다. 제2 파장은 380nm 내지 780nm의 범위에서 선택된 어느 하나이되, 제1 파장과 다를 수 있다. 제1 파장에 대응되는 색은 제2 파장에 대응되는 색과 다를 수 있다. 제1 금속 산화물층(200)은 20nm 내지 50nm의 두께를 가질 수 있다.
제1 반사층(300)이 제1 금속 산화물층(200) 상에 배치될 수 있다. 제1 반사층(300)은 은(Ag) 또는 알루미늄(Al)을 포함할 수 있다. 제1 파장의 빛(λ1) 및 제2 파장의 빛(λ2)은 제1 반사층(300)을 투과할 수 있다. 제1 반사층(300)은 제3 파장의 빛(λ3)을 반사시킬 수 있다. 상기 제3 파장은 적외선 영역의 파장으로, 780nm 내지 3μm, 바람직하게는 1600nm 내지 3μm의 범위를 가질 수 있다. 이하, 제3 파장의 빛(λ3) 또는 적외선을 반사시킨다는 것은 제3 파장 또는 적외선에 대한 투과율이 10%이하일 수 있다는 것을 의미할 수 있다. 제1 반사층(300)은 대략 10nm 내지 대략 20nm의 두께를 가질 수 있다. 제1 반사층(300)이 10nm보다 얇으면, 제3 파장의 빛(λ3)이 제1 반사층(300)에서 반사되기 어려울 수 있다. 제1 반사층(300)이 20nm보다 두꺼우면, 제3 파장의 빛(λ3)뿐만 아니라 제1 파장의 빛(λ1) 및 제2 파장의 빛(λ2)이 제1 반사층(300)에 의해 반사될 수 있다. 이 경우, 저방사 필름(10)은 불투명할 수 있다. 제1 반사층(300)은 비교적 낮은 저항, 예를 들어, 10 ohm/sq보다 낮은 면 저장을 가질 수 있다. 전압이 제1 반사층(300)에 가해지면, 제1 반사층(300)은 열을 발생시킬 수 있다. 제1 반사층(300)은 제1 금속 산화물층(200)에 의해 제1 기판(100)에 양호하게 부착될 수 있다. 제1 금속 산화물층(200)은 제1 반사층(300)에 가해지는 물리적/기계적인 힘을 완충시킬 수 있다.
제2 금속 산화물층(400)이 제1 반사층(300) 상에 배치될 수 있다. 제2 금속 산화물층(400)의 물질은 제1 금속 산화물층(200)의 물질과 동일 또는 유사할 수 있다. 예를 들어, 제2 금속 산화물층(400)은 제2 금속을 포함하는 금속 산화물일 수 있다. 제2 금속 산화물은 1 원자 퍼센트(at%) 내지 40원자 퍼센트(at%)의 제1 금속 그리고 60 원자 퍼센트(at%) 내지 99 원자 퍼센트(at%)의 산소를 포함할 수 있다. 제2 금속은 알루미늄(Al), 베릴륨(Be), 마그네슘(Mg), 및 리튬(Li) 중에서 어느 하나를 90 원자 퍼센트(at%) 이상 포함할 수 있다. 제2 금속은 아연(Zn), 티타늄(Ti), 및 주석(Sn) 중에서 적어도 하나를 더 포함할 수 있다. 제2 금속 산화물층(400)은 제1 파장의 빛(λ1) 및 제2 파장의 빛(λ2)에 대하여 1.7 이하의 굴절률을 가질 수 있다. 제2 금속 산화물층(400)은 투명할 수 있다. 제2 금속 산화물층(400)은 20nm 내지 50nm의 두께를 가질 수 있다. 제2 금속 산화물층(400)은 제1 반사층(300)에 가해지는 물리적/기계적인 힘을 완충시킬 수 있다.
실시예들에 따르면, 적외선 영역의 제3 파장의 빛(λ3)이 제1 기판(100)의 하면(100b) 상에 입사될 수 있다. 제1 반사층(300)은 제3 파장의 빛(λ3)을 반사하여, 저방사 필름(10)은 방열 기능을 가질 수 있다. 가시광선 영역의 제1 및 제2 파장의 빛들(λ1, λ2)이 제2 기판(600)의 상면(600a) 상에 입사될 수 있다. 제1 금속 산화물층(200) 및 제2 금속 산화물층(400)은 제1 파장의 빛(λ1)에 대하여 1.7 이하의 굴절률을 가질 수 있다. 제1 금속 산화물층(200)과 제1 반사층(300) 그리고 제1 반사층(300)과 제2 금속 산화물층(400)의 계면에서 제1 파장의 빛(λ1)의 일부가 반사될 수 있다. 저방사 필름(10)은 제2 기판(600)의 상면(600a) 상에 제1 파장에 대응되는 색상을 나타낼 수 있다. 제1 파장의 빛(λ1)의 다른 일부는 제1 기판(100), 제1 금속 산화물층(200), 제1 반사층(300), 제2 금속 산화물층(400) 및 제2 기판(600)을 투과할 수 있다. 제2 파장의 빛(λ2)은 제1 금속 산화물층(200), 제1 반사층(300), 및 제2 금속 산화물층(400)을 투과할 수 있다. 제2 기판(600)의 상면(600a) 상의 사물이 제1 기판(100)의 하면(100b) 상에서 보여질 수 있다. 다만, 제2 기판(600)의 상면(600a) 상의 사물은 제2 기판(600)의 상면(600a) 상에서보다 제1 기판(100)의 하면(100b) 상에서 덜 선명하게 보여질 수 있다. 마찬가지로, 제2 기판(600)의 상면(600a) 상의 사물은 제1 기판(100)의 하면(100b) 상에서 보여질 수 있다.
제1 금속이 알루미늄(Al), 베릴륨(Be), 마그네슘(Mg), 및 리튬(Li) 중에서 적어도 하나를 90 원자 퍼센트(at%)보다 적게 포함하면, 제1 금속 산화물층(200)은 제1 및 제2 파장의 빛들(λ1, λ2)에 대하여 1.7보다 큰 굴절률을 가질 수 있다. 이 경우, 제1 및 제2 파장의 빛들(λ1, λ2), 예를 들어, 380nm 내지 780nm의 파장의 빛들은 제1 금속 산화물층(200) 및 제1 반사층(300)의 계면을 투과할 수 있다. 마찬가지로, 제2 금속이 알루미늄(Al), 베릴륨(Be), 마그네슘(Mg), 및 리튬(Li) 중에서 적어도 하나를 90 원자 퍼센트(at%)보다 적게 포함하면, 제1 파장의 및 제2 파장의 빛(λ2)은 제1 반사층(300) 및 제2 금속 산화물층(400)을 투과할 수 있다. 제1 금속 산화물층(200) 및/또는 제2 금속 산화물층(400)이 50nm보다 두꺼우면, 저방사 필름(10)은 제2 기판(600)의 상면(600a)에 제1 파장에 대응되는 색상을 나타내기 어려울 수 있다. 제1 금속 산화물층(200)이 20nm보다 얇으면, 제1 금속 산화물층(200)은 제1 및 제2 파장의 빛들(λ1, λ2)이 제1 반사층(300) 및 제2 금속 산화물층(400)을 투과할 수 있다. 이 경우, 저방사 필름(10)은 투명하고, 색상을 나타내지 않을 수 있다. 제1 금속 산화물층(200)이 50nm보다 두꺼우면, 제1 파장의 빛(λ1)이 제1 금속 산화물층(200) 및 제1 반사층(300)의 계면을 투과하기 어려울 수 있다. 실시예들에 따르면, 제1 금속 산화물층(200) 및 제2 금속 산화물층(400)은 20nm 내지 50nm의 두께를 가질 수 있다. 실시예들에 따르면, 제1 금속 및 제2 금속의 종류, 함량비, 및 제1 및 제2 금속 산화물층들(200, 400)의 두께가 조절되어, 제1 파장 및 제2 파장의 범위 그리고 투과율이 제어될 수 있다. 이에 따라, 저방사 필름(10)은 제1 기판(100)의 하면(100b) 또는 제2 기판(600)의 상면(600a) 상에 색상을 나타낼 수 있다.
배선 패턴(500)이 제2 금속 산화물층(400)의 상면 상에 제공될 수 있다. 도 1에 도시된 바와 같이, 배선 패턴(500)은 제2 금속 산화물층(400)의 상면을 가로지르며 제1 방향을 따라 연장될 수 있다. 그러나 배선 패턴(500)의 평면적 형상, 개수, 및 배치는 도시된 바에 제한되지 않고 다양할 수 있다. 예를 들어, 배선 패턴(500)은 평면적 관점에서 그리드 형상을 가질 수 있다. 다른 예로, 배선 패턴(500)은 제1 기판(100) 및 제1 금속 산화물층(200) 사이에 개재될 수 있다.
제2 기판(600)이 제2 금속 산화물층(400) 상에 배치되며, 배선 패턴(500)을 덮을 수 있다. 제2 기판(600)은 투명할 수 있다. 제2 기판(600)은 폴리머를 포함할 수 있다. 외부 수분은 제2 기판(600)을 통과하기 어려울 수 있다.
도 3은 실시예들에 따른 저방사 필름을 도시한 단면도로, 도 1의 선을 따라 자른 단면에 대응된다.
도 3을 도 1과 함께 참조하면, 저방사 필름(11)은 제1 기판(100), 제1 금속 산화물층(200), 제1 반사층(300), 제2 금속 산화물층(400), 제2 반사층(310), 및 제3 금속 산화물층(410), 배선 패턴(500), 및 제2 기판(600)을 포함할 수 있다. 제1 기판(100), 제1 금속 산화물층(200), 제1 반사층(300), 제2 금속 산화물층(400), 배선 패턴(500), 및 제2 기판(600)은 앞서 도 1에서 설명한 바와 동일 또는 유사할 수 있다.
제2 반사층(310)이 제2 금속 산화물층(400) 상에 배치될 수 있다. 제2 반사층(310)은 도 1 및 도 2의 제1 반사층(300)의 예에서 설명한 바와 같은 물질, 예를 들어, 은(Ag) 또는 알루미늄(Al)을 포함할 수 있다. 제2 반사층(310)은 적외선, 예를 들어, 제3 파장의 빛(λ3)을 반사할 수 있다. 이에 따라, 저방사 필름(11)의 단열기능이 더 향상될 수 있다. 제2 반사층(310)은 대략 10nm 내지 20nm의 두께를 가질 수 있다. 제2 반사층(310)은 제2 금속 산화물층(400)에 의해 제1 반사층(300)에 양호하게 부착될 수 있다.
제3 금속 산화물층(410)이 제2 반사층(310) 상에 배치될 수 있다. 제3 금속 산화물층(410)은 도 1 및 도 2의 제1 금속 산화물층(200)의 예에서 설명한 바와 동일한 물질을 포함할 수 있다. 예를 들어, 제3 금속 산화물은 1 원자 퍼센트(at%) 내지 40원자 퍼센트(at%)의 제1 금속 그리고 60 원자 퍼센트(at%) 내지 99 원자 퍼센트(at%)의 산소를 포함할 수 있다. 제3 금속은 알루미늄(Al), 베릴륨(Be), 마그네슘(Mg), 리튬(Li) 및 이들의 합금 중에서 적어도 하나를 90 원자 퍼센트(at%) 이상 포함할 수 있다. 제3 금속 산화물층(410)은 제1 파장의 빛(λ1) 및 제2 파장의 빛(λ2)에 대하여 1.7 이하의 굴절율을 가질 수 있다. 제1 파장의 빛(λ1)은 제2 반사층(310)과 제3 금속 산화물층(410)의 계면에서 반사되며, 제2 파장의 빛(λ2)은 제2 반사층(310)과 제3 금속 산화물층(410)을 투과할 수 있다. 이에 따라, 제2 기판(600)의 상면(600a)에서 제1 파장에 대응되는 색상이 더 선명하게 나타날 수 있다. 제3 금속 산화물층(410)에 의해 제2 기판(600)은 제2 반사층(310)에 양호하게 부착될 수 있다. 제3 금속 산화물층(410)은 제2 반사층(310)에 가해지는 물리적/기계적인 힘을 완충시킬 수 있다.
배선 패턴(500)은 제3 금속 산화물층(410)의 상면 상에 배치될 수 있다. 제2 기판(600)이 제3 금속 산화물층(410) 및 배선 패턴(500) 상에 제공될 수 있다.
도 4 및 도 5는 실시예들에 따른 저방사 필름의 제조 방법을 도시한 단면도들이다. 이하, 앞서 설명한 바와 중복되는 내용은 생략한다.
도 4를 참조하면, 제1 기판(100) 상에 제1 금속 산화물층(200) 및 제1 반사층(300)이 형성될 수 있다. 예를 들어, 제1 기판(100)이 챔버(미도시) 내에 제공될 수 있다. 챔버 내에 아르곤 가스 및 산소 가스가 공급될 수 있다. 제1 금속 산화물층(200)은 스퍼터링 공정에 의해 제1 기판(100) 상에 형성될 수 있다. 알루미늄(Al), 베릴륨(Be), 마그네슘(Mg), 리튬(Li) 및 이들의 합금 중에서 어느 하나가 타겟으로 사용될 수 있다. 제1 금속 산화물층(200)은 0℃ 내지 100℃의 온도 조건 하에서 형성되어, 제1 기판(100)이 상기 제1 금속 산화물층(200)의 형성 공정에서 손상되지 않을 수 있다. 제1 금속 산화물층(200)이 50nm보다 두꺼우면, 제1 금속 산화물층(200)의 형성에 오랜 시간이 소요될 수 있다. 실시예들에 따르면, 제1 금속 산화물층(200)은 대략 20nm 내지 50nm의 두께로 형성될 수 있다.
제1 반사층(300)이 제1 금속 산화물층(200) 상에 형성될 수 있다. 제1 반사층(300)은 제1 금속 산화물층(200)과 동일한 챔버 내에서 형성될 수 있으나, 이에 제한되지 않는다. 제1 반사층(300)의 형성 공정에서, 챔버 내에 비활성 가스(예를 들어, 아르곤 가스)가 공급되고, 산소 가스의 공급이 중단될 수 있다. 제1 반사층(300)은 은(Ag) 또는 알루미늄(Al)을 타겟으로 사용한 스퍼터링 공정에 의해 형성될 수 있다. 제1 반사층(300)의 형성 공정은 0℃ 내지 100℃의 온도 조건 하에서 진행되어, 제1 기판(100)의 손상을 방지할 수 있다.
도 5를 참조하면, 제2 금속 산화물층(400) 및 제2 기판(600)이 제1 반사층(300) 상에 형성 수 있다. 제2 금속 산화물층(400)은 제1 금속 산화물층(200)의 예에서 설명한 바와 동일 또는 유사한 방법에 의해 형성될 수 있다. 배선 패턴(500)이 제2 금속 산화물층(400) 상에 형성될 수 있다. 제2 기판(600)이 제2 금속 산화물층(400) 상에 형성되어, 배선 패턴(500)을 덮을 수 있다. 지금까지 설명한 제조예에 의해 도 1 및 도 2에서 설명한 저방사 필름(10)의 제조가 완성될 수 있다. 다른 실시예에 따르면, 제1 반사층(300) 및 제2 금속 산화물층(400) 사이에 제2 반사층(310) 및 제3 금속 산화물층(410)이 더 형성되어, 도 3에서 설명한 저방사 필름(11)이 제조될 수 있다.
도 6은 실시예들에 따른 창문(window)을 도시한 평면도이다. 도 7은 도 6의 C-D선을 따라 자른 단면이다. 이하, 앞서 설명한 바와 중복되는 내용은 생략한다.
도 6 및 도 7을 참조하면, 창문(1)은 유리층(1000), 저방사 필름(10), 접착층(700), 및 단자(550)를 포함할 수 있다. 유리층(1000)은 무기물을 포함할 수 있다. 유리층(1000)은 투명하여, 빛을 투과시킬 수 있다.
저방사 필름(10)이 유리층(1000) 상에 배치될 수 있다. 저방사 필름(10) 및 유리층(1000) 사이에 접착층(700)이 형성될 수 있다. 접착층(700)은 투명할 수 있다. 접착층(700)은 폴리머를 포함할 수 있다. 접착층(700)에 의해 저방사 필름(10)이 유리층(1000)에 부착될 수 있다. 제1 기판(100)이 플렉서블하여, 저방사 필름(10)이 유리층(1000)에 보다 양호하게 부착될 수 있다. 저방사 필름(10)은 도 1에서 설명한 바와 동일할 수 있다. 예를 들어, 저방사 필름(10)은 제1 기판(100) 상에 적층된 제1 금속 산화물층(200), 제1 반사층(300), 제2 금속 산화물층(400), 배선 패턴(500), 및 제2 기판(600)을 포함할 수 있다. 다른 예로, 도 2에서 설명한 바와 같이, 제2 금속 산화물층(400) 및 제2 기판(600) 사이에 제2 반사층(310) 및 제3 금속 산화물층(410)이 더 제공될 수 있다. 그러나, 금속 산화물층들(200, 400, 410) 및 반사층들(300, 310)의 개수는 이에 제한되지 않고, 다양할 수 있다.
단자(550)가 제2 금속 산화물층(400)의 상면 상에서 배선 패턴(500)의 일측에 배치될 수 있다. 단자(550)는 배선 패턴(500)과 접속할 수 있다. 단자(550)는 소켓, 전압조절기, 또는 교류/직류 변환기를 포함할 수 있다. 도 6에 도시된 바와 같이, 평면적 관점에서 단자(550)는 제2 금속 산화물층(400)의 엣지에 배치될 수 있다. 그러나, 단자(550)의 배치 및 배선 패턴(500)의 형상, 개수, 및 배치는 도시된 바에 제한되지 않고 다양할 수 있다. 도 7을 참조하면, 단자(550)에 전압이 인가되면, 전압은 배선 패턴(500) 및 제2 금속 산화물층(400)을 통하여 제1 반사층(300)에 전압이 전달될 수 있다. 제1 반사층(300)은 열을 발생시킬 수 있다. 도 6에 도시된 바와 같이, 단자(550)에 공급된 전압은 배선 패턴(500)을 통하여 제2 금속 산화물층(400)에 균일하게 전달될 수 있다. 이에 따라, 열은 제1 반사층(300) 내에서 균일하게 발생될 수 있다. 다시 도 7을 참조하면, 유리층(1000)의 일면(1000a) 상에서 온도는 유리층(1000)의 타면(1000b) 상에서 온도와 다를 수 있다. 내부에서 발생한 열은 제1 반사층(300)에 의해 반사되므로, 창문(1)이 단열 기능을 할 수 있다.
제2 파장의 빛(λ2)은 제1 금속 산화물층(200), 제1 반사층(300), 및 제2 금속 산화물층(400)을 투과할 수 있다. 외부에서 유입되는 빛은 유리층(1000), 접착층(700), 및 접착층(700)을 투과하므로, 유리층(1000)의 일면(1000a) 상의 사물이 유리층(1000)의 타면(1000b) 상에서 보여질 수 있다. 제1 파장의 빛(λ1)은 제1 금속 산화물층(200)과 제1 반사층(300)의 계면, 그리고 제1 반사층(300)과 제2 금속 산화물층(400)의 계면에서 반사되어, 저방사 필름(10)은 제1 파장에 대응되는 색을 구현할 수 있다. 이에 따라, 상기 저방사 필름(10)이 부착된 창문(1)은 색상을 나타낼 수 있다. 더불어, 유리층(1000)의 일면(1000a) 상의 사물은 유리층(1000)의 일면(1000a) 상에서보다 유리층(1000)의 타면(1000b) 상에서 덜 선명하게 보여질 수 있다.
이하, 본 발명의 실험예들에 따른 금속 산화물층의 제조, 이를 포함하는 저방사 필름의 제조 및 그 성능평가 결과를 설명하도록 한다.
금속 산화물층의 제조
[비교예 1]
알루미늄-티타늄 산화물을 준비하였다. 이 때, 알루미늄은 알루미늄-티타늄 대비 67at%이다. 550nm 의 빛을 조사하여, 굴절률을 측정하였다.
[비교예 2]
비교예 1과 동일한 방법으로 굴절률을 측정하였다. 다만, 알루미늄은 알루미늄-티타늄 대비 72at%인 알루미늄-티타늄 산화물을 사용하였다.
[비교예 3]
비교예 1과 동일한 방법으로 굴절률을 측정하였다. 다만, 알루미늄은 알루미늄-티타늄 대비 80at%인 알루미늄-티타늄 산화물을 사용하였다.
[실험예 1]
비교예 1과 동일한 방법으로 굴절률을 측정하였다. 다만, 알루미늄은 알루미늄-티타늄 대비 90at%인 알루미늄-티타늄 산화물을 사용하였다.
[실험예 2]
알루미늄-산화물을 사용하여, 비교예 1과 동일한 방법으로 굴절률을 측정하였다. 다만, 알루미늄-산화물은 티타늄을 포함하지 않으며, 알루미늄은 알루미늄 산화물 대비 40at%이다.
[실험예 3]
제1 기판을 챔버 내에 배치하였다. 챔버 내에 아르곤 가스 및 산소 가스를 챔버 내에 10:1로 공급하였다. 챔버 내의 온도를 25℃조절하였다. 5mTorr의 압력에서 150W의 DC 파워로 알루미늄 타켓을 스퍼터링하여, 40nm 두께의 제1 금속 산화물층을 제조하였다.
저방사 필름의 제조
[비교예 4]
제1 기판을 챔버 내에 배치하였다. 챔버 내에 아르곤 가스 및 산소 가스를 챔버 내에 10:1로 공급하였다. 챔버 내의 온도를 25℃조절하였다. 5mTorr의 압력에서 150W의 DC 파워로 아연 타켓을 스퍼터링하여, 40nm의 제1 아연 산화물층을 제조하였다. 챔버 내에 아르곤 가스를 챔버 내에 공급하였다. 이 때, 산소의 공급은 중단하였으며, 챔버 내의 온도를 25℃로 유지하였다. 5mTorr의 압력에서 150W의 DC 파워로 알루미늄 타켓을 스퍼터링하여, 13nm 두께의 반사층을 제조하였다. 상기 반사층 상에 제1 아연 산화물층의 제조와 동일한 방법으로 40nm의 제2 아연 산화물층을 제조하였다.
[실험예 4]
제1 금속 산화물층을 제2 기판 상에 형성하였다. 제1 금속 산화물층은 실험예 1과 동일한 방법으로 형성하였다. 챔버 내에 아르곤 가스를 챔버 내에 공급하였다. 이 때, 산소의 공급은 중단하였으며, 실험예 3과 같이 챔버 내의 온도를 25℃로 유지하였다. 5mTorr의 압력에서 150W의 DC 파워로 알루미늄 타켓을 스퍼터링하여, 13nm 두께의 반사층을 제조하였다. 상기 반사층 상에 실험예 3과 동일한 방법으로 40nm의 제2 금속 산화물층을 제조하였다.
도 8은 비교예들 1 내지 3, 실험예 1, 및 실험예 2의 굴절률을 측정한 결과를 도시한 그래프이다. 가로축은 알루미늄의 원자 분율을, 세로축은 550nm에서 굴절률을 나타낸다.
도 8을 도 2와 함께 참조하면, 실험예 1(e1) 및 실험예 2(e2)는 550nm의 빛에 대하여 각각 1.63 및 1.58의 굴절률을 가진다. 비교예 1(c1), 비교예 2(c2), 및 비교예 3(c3)는 1.7보다 큰 굴절률을 가진다. 실험예들(e1, e2)에서, 제1 금속이 90 원자 분율 이상의 알루미늄을 포함하여, 제1 금속 산화물층(200) 및 제2 금속 산화물층(400)은 550nm의 파장의 빛에 대하여 1.7 이하의 굴절률을 가지는 것을 확인할 수 있다.
도 9는 실험예 3의 파장에 따른 굴절률을 도시한 그래프이다.
도 9를 도 2와 함께 참조하면, 실험예 3은 400nm 내지 1000nm의 파장의 빛에 대하여 1.7 이하의 굴절율을 나타내는 것을 관찰할 수 있다. 이로부터, 제1 금속 산화물층(200) 및 제2 금속 산화물층(400)이 가사광선 전 영역(예를 들어, 400nm 내지 780nm)에 대하여, 1.7이하의 굴절률을 가지는 것을 확인할 수 있다.
도 10은 실험예 4의 파장에 따른 투과율을 도시한 그래프이다.
도 10을 도 2와 함께 참조하면, 실험예 4는 780nm 이상, 특히 1600nm 이상의 파장을 갖는 빛에 대하여 낮은 투과율을 가진다. 780nm 이상의 파장을 갖는 빛은 적외선에 해당할 수 있다. 제1 반사층(300)에 의해 적외선이 반사되어, 실험예 4가 적외선에 대해 낮은 투과율을 가질 수 있다.
표 1은 실험예 4 및 비교예 4의 굴절률을 나타낸 결과이다. 굴절률은 400nm 내지 700nm 영역에서의 평균 굴절률을 나타내었다. 굴절률은 공기 조건 하에서 측정되었다.
| 제1 및 제2 금속 산화물층들 물질 | 굴절률 | 색상 유무 | |
| 비교예 4 | 아연 산화물 | 2.0 | X |
| 실험예 4 | 알루미늄 산화물 | 1.6 | O |
표 1를 도 2와 함께 참조하면, 비교예 4는 1.7보다 큰 굴절률을 가지며, 색상을 나타내지 않는다. 비교예 4의 금속 산화물층들은 알루미늄(Al), 베릴륨(Be), 마그네슘(Mg), 및 리튬(Li)을 포함하지 않아, 저방사 필름은 색상을 나타내지 않는 것을 알 수 있다. 실험예 4의 제1 금속 산화물층(200) 및 제2 금속 산화물층(400)이 알루미늄을 90 원자 퍼센트(at%) 이상 포함하여, 가시 광선에 대하여 1.7 이하의 굴절률을 가지는 것을 알 수 있다. 이에 따라, 실험예 4의 저방사 필름(10)은 색상을 나타낼 수 있다.
도 11은 실험예 4 및 비교예 4의 파장의 따른 투과율을 도시한 그래프이다.
도 11을 표 1 및 도 2와 함께 참조하면, 비교예 4(c4)는 400nm 내지 700nm의 파장의 빛에 대하여, 높은 투과율을 가지는 것을 확인할 수 있다. 실험예 4(e4)는 비교예 4(c4)보다 400nm 내지 700nm의 파장의 빛에 대하여 낮은 투과율을 가진다. 실험예 4(e4)는 약 450nm의 파장의 빛에 대하여 높은 투과율을 가지나, 약 700nm의 빛에 대하여 낮은 투과율을 가지는 것을 확인할 수 있다. 여기에서, 450nm 부근의 파장의 빛은 제2 파장에 해당하고, 약 700nm 부근의 파장의 빛은 제1 파장에 대응할 수 있다. 실험예 4(e4)의 제1 금속은 알루미늄을 90 원자 퍼센트(at%) 이상 포함하여, 가시광선을 파장에 따라 선택적으로 투과시키는 것을 알 수 있다. 이에 따라, 실험예 4(e4)의 저방사 필름(10)은 색상을 나타낼 수 있다.
실시예들에 따르면, 제1 금속 산화물층(200) 및 제2 금속 산화물층(400)에 포함된 금속의 종류, 함량비, 및/또는 두께가 조절될 수 있다. 저방사 필름(10)에 나타나는 색상이 조절될 수 있다.
이상, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.
Claims (7)
- 제1 기판;
상기 제1 기판 상에 제공되는 제1 금속 산화물층, 상기 제1 금속 산화물은 1 원자 퍼센트(atomic percent, at%) 내지 40원자 퍼센트 (at%)의 제1 금속 그리고 60 원자 퍼센트(at%) 내지 99 원자 퍼센트(at%)의 산소를 포함하고, 상기 제1 금속은 알루미늄(Al), 베릴륨(Be), 마그네슘(Mg), 및 리튬(Li) 중에서 어느 하나를 90 원자 퍼센트(atomic percent, at%) 이상 포함하고;
상기 제1 금속 산화물층 상에 제공되며, 적외선을 반사하는 제1 반사층;
상기 제1 반사층 상에 제공되는 제2 금속 산화물층, 상기 제2 금속 산화물은 1 원자 퍼센트(at%) 내지 40원자 퍼센트 (at%)의 제2 금속 그리고 60 원자 퍼센트(at%) 내지 99 원자 퍼센트(at%)의 산소를 포함하고, 상기 제2 금속은 알루미늄(Al), 베릴륨(Be), 마그네슘(Mg), 및 리튬(Li) 중에서 어느 하나를 90 원자 퍼센트(at%) 이상 포함하고;
상기 제2 금속 산화물층 상에 제공되는 배선 패턴;
상기 제2 금속 산화물층 상에서 상기 배선 패턴과 접속하는 단자; 및
상기 배선 패턴 및 상기 단자 상의 제2 기판을 포함하되,
상기 제1 금속 산화물층 및 상기 제2 금속 산화물층은 제1 파장을 갖는 제1 가시광선 및 제2 파장을 갖는 제2 가시광선에 대하여 1.7보다 낮은 굴절률을 가지고,
상기 제1 파장은 380nm 내지 780nm 중에서 선택된 어느 하나이고,
상기 제2 파장은 380nm 내지 780nm 중에서 선택된 어느 하나이되, 상기 제1 파장과 다르고,
상기 제1 가시광선은 상기 제1 금속 산화물층 및 상기 제2 금속 산화물층에 의해 반사되고,
상기 제2 가시광선은 상기 제1 금속 산화물층, 상기 제1 반사층, 그리고 상기 2 금속 산화물층을 투과하고,
상기 제2 기판은 폴리머를 포함하는 저방사 필름.
- 제1 항에 있어서,
상기 제1 반사층은 은(Ag) 또는 알루미늄(Al)을 포함하는 저방사 필름.
- 제1 항에 있어서,
상기 제1 금속 산화물층은 20nm 내지 50nm의 두께를 가지고,
상기 제1 반사층은 10nm 내지 20nm의 두께를 가지고,
상기 제1 금속 산화물층은 20nm 내지 50nm의 두께를 가지는 저방사 필름.
- 유리층;
상기 유리층 상의 접착 필름;
상기 접착 필름 상에 제공되는 제1 기판;
상기 제1 기판 상에 제공되며, 1 원자 퍼센트(at%) 내지 40원자 퍼센트 (at%)의 제1 금속 그리고 60 원자 퍼센트(at%) 내지 99 원자 퍼센트(at%)의 산소를 포함하는 제1 금속 산화물층, 상기 제1 금속은 알루미늄(Al)을 90 원자 퍼센트(at%) 이상 포함하고;
상기 제1 금속 산화물층 상에 제공되며, 적외선을 반사하는 제1 반사층;
상기 제1 반사층 상에 제공되고, 1 원자 퍼센트(at%) 내지 40원자 퍼센트 (at%)의 제2 금속 그리고 60 원자 퍼센트(at%) 내지 99 원자 퍼센트(at%)의 산소를 포함하는 제2 금속 산화물층, 상기 제2 금속은 알루미늄(Al)을 90 원자 퍼센트(at%) 이상 포함하고;
상기 제2 금속 산화물층 상에 제공되는 배선 패턴;
상기 제2 금속 산화물층 상에서 상기 배선 패턴과 접속하는 단자; 및
상기 배선 패턴 및 상기 단자 상의 제2 기판을 포함하되,
상기 제1 금속 산화물층 및 상기 제2 금속 산화물층은 제1 파장을 갖는 제1 가시광선 및 제2 파장을 갖는 제2 가시광선에 대하여 1.7보다 낮은 굴절률을 가지고,
상기 제1 파장은 380nm 내지 780nm 중에서 선택된 어느 하나이고,
상기 제2 파장은 380nm 내지 780nm 중에서 선택된 어느 하나이되, 상기 제1 파장과 다르고,
상기 제1 가시광선은 상기 제1 금속 산화물층 및 상기 제2 금속 산화물층에 의해 반사되고,
상기 제2 가시광선은 상기 제1 금속 산화물층, 상기 제1 반사층, 그리고 상기 2 금속 산화물층을 투과하고,
상기 제2 기판은 폴리머를 포함하는 창문.
- 삭제
- 삭제
- 제4 항에 있어서,
상기 제2 금속 산화물층 상에 제공되며, 상기 적외선을 반사하는 제2 반사층; 및
상기 제2 반사층 상에 제공되는 제3 금속 산화물층을 더 포함하되,
상기 배선 패턴 및 상기 단자는 상기 제3 금속 산화물층 상에 배치되고,
상기 제3 금속 산화물은 1 내지 40원자 퍼센트 (at%)의 제3 금속 그리고 60 내지 99 원자 퍼센트(at%)의 산소를 포함하고,
상기 제3 금속은 알루미늄(Al), 베릴륨(Be), 마그네슘(Mg), 및 리튬(Li) 중에서 어느 하나를 90 원자 퍼센트(at%) 이상 포함하는 창문.
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