KR102474951B1 - Transpatent substrate having multilayer thin film coating - Google Patents
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Abstract
본 발명의 일 실시예에 따르면, 태양광 제어 및 저방사 특성을 갖는 다층 박막 코팅이 구비된 투명 기재가 제공된다. 본 발명의 일 실시예에 따르면, 다층 박막 코팅은 투명 기재로부터 멀어지는 방향으로 제1 반사방지층, 제1 하부 보호층, 제1 기능층, 제1 상부 보호층, 제2 반사방지층, 제2 하부 보호층, 제2 기능층, 제2 상부 보호층 및 제3 반사방지층을 포함할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따르면, 제1 반사방지층, 제2 반사방지층 및 제3 반사방지층은 각각 하나 이상의 유전체층을 포함할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따르면, 제1 기능층 및 제2 기능층은 적외선 반사 특성을 갖는 금속 기반의 기능층으로 형성될 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따르면, 제1 하부 보호층 및 제1 상부 보호층은 제1 기능층의 산화 방지를 위해 제1 기능층의 하부면 및 상부면에 각각 접촉하여 형성될 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따르면, 제2 하부 보호층 및 제2 상부 보호층은 제2 기능층의 산화 방지를 위해 제2 기능층의 하부면 및 상부면에 각각 접촉하여 형성될 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따르면, 제2 기능층의 물리적 두께는 제1 기능층의 물리적 두께 이상으로 형성될 수 있다.According to one embodiment of the present invention, a transparent substrate provided with a multilayer thin film coating having solar control and low emission properties is provided. According to one embodiment of the present invention, the multi-layer thin film coating is formed in a direction away from the transparent substrate: a first anti-reflection layer, a first lower protective layer, a first functional layer, a first upper protective layer, a second anti-reflection layer, and a second lower protective layer. layer, a second functional layer, a second upper protective layer, and a third antireflection layer. According to one embodiment of the present invention, each of the first anti-reflection layer, the second anti-reflection layer, and the third anti-reflection layer may include one or more dielectric layers. According to one embodiment of the present invention, the first functional layer and the second functional layer may be formed of a metal-based functional layer having infrared reflection characteristics. According to one embodiment of the present invention, the first lower protective layer and the first upper protective layer may be formed in contact with the lower and upper surfaces of the first functional layer, respectively, to prevent oxidation of the first functional layer. According to one embodiment of the present invention, the second lower protective layer and the second upper protective layer may be formed in contact with the lower and upper surfaces of the second functional layer, respectively, to prevent oxidation of the second functional layer. According to one embodiment of the present invention, the physical thickness of the second functional layer may be greater than or equal to the physical thickness of the first functional layer.
Description
본 발명은 다층 박막 코팅이 구비된 투명 기재에 관한 것으로, 보다 상세하게는 코팅층의 적층 구조 및 두께를 제어해 저방사 및 고투과 특성을 구현하면서 뉴트럴한 투과색 및 반사색을 형성하고 향상된 내구성을 제공할 수 있도록 구성된 투명 기재에 관한 것이다.The present invention relates to a transparent substrate equipped with a multilayer thin film coating, and more particularly, by controlling the laminated structure and thickness of the coating layer to realize low emission and high transmittance characteristics, form neutral transmission and reflection colors, and provide improved durability. It relates to a transparent substrate configured to be able to.
저방사 특성을 갖는 투명 기재는 투명 기재 상에 적외선 반사 특성을 갖는 금속 기반의 박막층을 형성한 제품으로, 여름에는 외부로부터 유입되는 태양 복사열을 반사시키고 겨울에는 실내에서 발생하는 난방 복사열을 보존할 수 있어 건축용 유리 등으로 많이 이용되고 있다.The transparent substrate with low emission characteristics is a product in which a metal-based thin film layer having infrared reflective properties is formed on the transparent substrate, and can reflect solar radiation coming from the outside in summer and preserve heating radiation heat generated indoors in winter. It is widely used as architectural glass.
이러한 저방사 특성을 갖는 투명 기재에서 방사율을 보다 낮추기 위한 방안으로 적외선을 반사하는 기능층을 더욱 두껍게 증착하는 방안, 기능층 상하에 배치되어 기능층을 보호하는 보호층의 두께를 보다 얇게 형성하는 방안 등이 고려되고 있다.As a way to further lower the emissivity in the transparent substrate having such low-emissivity characteristics, a method of depositing a thicker functional layer that reflects infrared rays, a method of forming a thinner protective layer disposed above and below the functional layer to protect the functional layer etc. are being considered.
그러나, 기능층의 두께를 두껍게 형성하는 방안은 두꺼워진 기능층에 의해 방사율 감소가 도모될 수 있기는 하나, 기능층에 의해 적외선 뿐만 아니라 가시광선도 함께 반사되어 투과율이 낮아질 수 있고, 투과색에 녹색편이가 발생되어 심미감이 저하되는 문제가 발생할 수 있다.However, in the method of forming the thickness of the functional layer thicker, although the emissivity can be reduced by the thicker functional layer, visible rays as well as infrared rays are reflected by the functional layer, so the transmittance can be lowered, and the transmittance is green. Deviation may occur, resulting in a deterioration in aesthetics.
또한, 기능층의 상하부에 증착되는 보호층의 두께를 얇게 형성하는 방안의 경우에는 얇아진 보호층에 의해 기능층에 포함된 금속의 산화 등이 효과적으로 방지되지 못해 오히려 방사율이 증가되거나 코팅막의 내구성이 저하되는 문제가 발생할 수 있다.In addition, in the case of a method of thinning the thickness of the protective layer deposited on the top and bottom of the functional layer, the oxidation of the metal included in the functional layer is not effectively prevented by the thinned protective layer, but rather increases the emissivity or decreases the durability of the coating film problems can arise.
본 발명은 전술한 종래의 문제점을 해소하기 위한 것으로, 낮은 방사율을 구현하면서 동시에 높은 투과성을 확보할 수 있으며 뉴트럴한 투과색 및 반사색 형성이 가능하고 향상된 내구성을 확보할 수 있도록 구성된 개선된 구조의 다층 박막 코팅을 갖는 투명 기재를 제공하는 것을 목적으로 한다.The present invention is to solve the above-mentioned problems of the prior art, and it is possible to secure high transmittance while implementing low emissivity, form neutral transmission and reflection colors, and improve durability configured to secure improved durability. It is an object to provide a transparent substrate having a multilayer thin film coating.
전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 대표적인 구성은 다음과 같다.Representative configurations of the present invention for achieving the above object are as follows.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 태양광 제어 및 저방사 특성을 갖는 다층 박막 코팅이 구비된 투명 기재가 제공된다. 본 발명의 일 실시예에 따르면, 다층 박막 코팅은 투명 기재로부터 멀어지는 방향으로 제1 반사방지층, 제1 하부 보호층, 제1 기능층, 제1 상부 보호층, 제2 반사방지층, 제2 하부 보호층, 제2 기능층, 제2 상부 보호층 및 제3 반사방지층을 포함할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따르면, 제1 반사방지층, 제2 반사방지층 및 제3 반사방지층은 각각 하나 이상의 유전체층을 포함할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따르면, 제1 기능층 및 제2 기능층은 적외선 반사 특성을 갖는 금속 기반의 기능층으로 형성될 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따르면, 제1 하부 보호층 및 제1 상부 보호층은 제1 기능층의 산화 방지를 위해 제1 기능층의 하부면 및 상부면에 각각 접촉하여 형성될 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따르면, 제2 하부 보호층 및 제2 상부 보호층은 제2 기능층의 산화 방지를 위해 제2 기능층의 하부면 및 상부면에 각각 접촉하여 형성될 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따르면, 제2 기능층의 물리적 두께는 제1 기능층의 물리적 두께 이상으로 형성될 수 있다.According to one embodiment of the present invention, a transparent substrate provided with a multilayer thin film coating having solar control and low emission properties is provided. According to one embodiment of the present invention, the multi-layer thin film coating is formed in a direction away from the transparent substrate: a first anti-reflection layer, a first lower protective layer, a first functional layer, a first upper protective layer, a second anti-reflection layer, and a second lower protective layer. layer, a second functional layer, a second upper protective layer, and a third antireflection layer. According to one embodiment of the present invention, each of the first anti-reflection layer, the second anti-reflection layer, and the third anti-reflection layer may include one or more dielectric layers. According to one embodiment of the present invention, the first functional layer and the second functional layer may be formed of a metal-based functional layer having infrared reflection characteristics. According to one embodiment of the present invention, the first lower protective layer and the first upper protective layer may be formed in contact with the lower and upper surfaces of the first functional layer, respectively, to prevent oxidation of the first functional layer. According to one embodiment of the present invention, the second lower protective layer and the second upper protective layer may be formed in contact with the lower and upper surfaces of the second functional layer, respectively, to prevent oxidation of the second functional layer. According to one embodiment of the present invention, the physical thickness of the second functional layer may be greater than or equal to the physical thickness of the first functional layer.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 제1 기능층과 제2 기능층의 물리적 두께의 총합은 19nm 내지 33nm일 수 있다.According to one embodiment of the present invention, the sum of physical thicknesses of the first functional layer and the second functional layer may be 19 nm to 33 nm.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 제1 기능층의 물리적 두께는 8nm 내지 13nm이고, 제2 기능층의 물리적 두께는 11nm 내지 20nm일 수 있다.According to one embodiment of the present invention, the physical thickness of the first functional layer may be 8 nm to 13 nm, and the physical thickness of the second functional layer may be 11 nm to 20 nm.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 제1 반사방지층의 물리적 두께에 대한 제2 반사방지층의 물리적 두께의 비율은 1.6 내지 3.1일 수 있다.According to one embodiment of the present invention, the ratio of the physical thickness of the second anti-reflective layer to the physical thickness of the first anti-reflective layer may be 1.6 to 3.1.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 제1 반사방지층의 물리적 두께에 대한 제3 반사방지층의 물리적 두께의 비율은 0.8 내지 1.6일 수 있다.According to one embodiment of the present invention, the ratio of the physical thickness of the third anti-reflection layer to the physical thickness of the first anti-reflection layer may be 0.8 to 1.6.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 제1 상부 보호층과 제2 하부 보호층의 물리적 두께의 합은 제1 하부 보호층과 제2 상부 보호층의 물리적 두께의 합 보다 크게 형성될 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the sum of the physical thicknesses of the first upper protective layer and the second lower protective layer may be greater than the sum of the physical thicknesses of the first lower protective layer and the second upper protective layer.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 제1 하부 보호층의 물리적 두께, 제1 상부 보호층의 물리적 두께, 제2 하부 보호층의 물리적 두께, 제2 상부 보호층의 물리적 두께의 총합은 2nm 내지 5nm일 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the sum of the physical thickness of the first lower passivation layer, the physical thickness of the first upper passivation layer, the physical thickness of the second lower passivation layer, and the physical thickness of the second upper passivation layer is 2 nm to 5 nm. can be
본 발명의 일 실시예에 따르면, 제1 하부 보호층의 물리적 두께 및 제2 상부 보호층의 물리적 두께 중 하나 이상은 제1 상부 보호층의 물리적 두께 및 제2 하부 보호층의 물리적 두께보다 작거나 같을 수 있다.According to one embodiment of the present invention, at least one of the physical thickness of the first lower protective layer and the physical thickness of the second upper protective layer is smaller than the physical thickness of the first upper protective layer and the physical thickness of the second lower protective layer, or can be the same
본 발명의 일 실시예에 따르면, 제1 하부 보호층의 물리적 두께 및 제2 상부 보호층의 물리적 두께는 모두 제1 상부 보호층의 물리적 두께 및 제2 하부 보호층의 물리적 두께보다 작게 형성될 수 있다.According to an embodiment of the present invention, both the physical thickness of the first lower protective layer and the physical thickness of the second upper protective layer may be smaller than the physical thickness of the first upper protective layer and the physical thickness of the second lower protective layer. have.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 제1 하부 보호층의 물리적 두께 및 제2 상부 보호층의 물리적 두께는 0.3nm 내지 0.7nm이고, 제1 상부 보호층의 물리적 두께 및 제2 하부 보호층의 물리적 두께는 1.2 nm 내지 1.8nm일 수 있다.According to one embodiment of the present invention, the physical thickness of the first lower protective layer and the physical thickness of the second upper protective layer are 0.3 nm to 0.7 nm, the physical thickness of the first upper protective layer and the physical thickness of the second lower protective layer The thickness may be 1.2 nm to 1.8 nm.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 제1 상부 보호층과 제2 하부 보호층의 물리적 두께의 합은 제1 하부 보호층과 제2 상부 보호층의 물리적 두께의 합 보다 1.5배 이상 크게 형성될 수 있다.According to one embodiment of the present invention, the sum of the physical thicknesses of the first upper protective layer and the second lower protective layer may be greater than 1.5 times greater than the sum of the physical thicknesses of the first lower protective layer and the second upper protective layer. have.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 제1 반사방지층, 제2 반사방지층, 제3 반사방지층 중 하나 이상은 미리 정해진 굴절률 및 흡수계수를 갖는 고굴절률층을 포함할 수 있다.According to one embodiment of the present invention, at least one of the first anti-reflection layer, the second anti-reflection layer, and the third anti-reflection layer may include a high refractive index layer having a predetermined refractive index and absorption coefficient.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 고굴절률층은 550nm 파장에서 2.2 이상의 굴절률 및 0.01 미만의 흡수계수를 갖는 유전체층으로 형성될 수 있다.According to one embodiment of the present invention, the high refractive index layer may be formed of a dielectric layer having a refractive index of 2.2 or more and an absorption coefficient of less than 0.01 at a wavelength of 550 nm.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 고굴절률층의 광학적 두께는 상기 고굴절률층이 포함되는 반사방지층의 광학적 두께의 30% 내지 70%로 형성될 수 있다.According to one embodiment of the present invention, the optical thickness of the high refractive index layer may be formed to be 30% to 70% of the optical thickness of the antireflection layer including the high refractive index layer.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 고굴절률층은 지르코늄이 도핑된 실리콘 질화물을 포함할 수 있다.According to one embodiment of the present invention, the high refractive index layer may include silicon nitride doped with zirconium.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 제1 하부 보호층의 하부면, 제1 상부 보호층의 상부면, 제2 하부 보호층의 하부면, 제2 상부 보호층의 상부면 중 하나 이상에는 습윤층이 더 구비될 수 있다.According to one embodiment of the present invention, at least one of the lower surface of the first lower protective layer, the upper surface of the first upper protective layer, the lower surface of the second lower protective layer, and the upper surface of the second upper protective layer includes a wet layer. This may be further provided.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 습윤층은 아연 산화물(ZnO)을 포함할 수 있다.According to one embodiment of the present invention, the wet layer may include zinc oxide (ZnO).
본 발명의 일 실시예에 따르면, 다층 박막 코팅이 구비된 투명 기재의 수정방사율은 1.0% 내지 2.5%일 수 있다.According to one embodiment of the present invention, the modified emissivity of the transparent substrate provided with the multilayer thin film coating may be 1.0% to 2.5%.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 다층 박막 코팅이 구비된 투명 기재의 투과율은 70% 내지 80%일 수 있다.According to one embodiment of the present invention, the transmittance of the transparent substrate provided with the multilayer thin film coating may be 70% to 80%.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 다층 박막 코팅이 구비된 투명 기재의 태양열 취득 계수는 35% 내지 41%일 수 있다.According to one embodiment of the present invention, the solar heat acquisition coefficient of the transparent substrate provided with the multilayer thin film coating may be 35% to 41%.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 다층 박막 코팅이 구비된 투명 기재의 투과색은 CIE L*a*b* 색공간에서 a*는 -7 내지 0이고 b*는 -3 내지 +3일 수 있다.According to one embodiment of the present invention, the transmission color of the transparent substrate provided with the multilayer thin film coating may be -7 to 0 for a* and -3 to +3 for b* in the CIE L*a*b* color space. .
본 발명의 일 실시예에 따르면, 다층 박막 코팅이 구비된 투명 기재의 비코팅면 반사색(유리면 반사색)은 CIE L*a*b* 색공간에서 a*는 -5 내지 0이고 b*는 -10 내지 0일 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the reflection color of the non-coated surface (reflective color of the glass surface) of the transparent substrate provided with the multilayer thin film coating is a CIE L*a*b* color space where a* is -5 to 0 and b* is -10 to 0.
이 외에도, 본 발명에 따른 다층 박막 코팅이 구비된 투명 기재는 본 발명의 기술적 사상을 해치지 않는 범위에서 다른 부가적인 구성이 더 포함될 수 있다.In addition to this, the transparent substrate provided with the multilayer thin film coating according to the present invention may further include other additional configurations within a range that does not impair the technical spirit of the present invention.
본 발명의 일 실시예에 따른 다층 박막 코팅이 구비된 투명 기재는 다층 박막 코팅을 구성하는 기능층, 보호층, 반사방지층 등의 박막층을 소정의 두께 범위로 제어함으로써, 투명 기재에 저방사 특성과 고투과 특성을 함께 구현하면서 동시에 향상된 색상 중립성(color neutrality) 및 내구성을 제공할 수 있게 된다.A transparent substrate equipped with a multilayer thin film coating according to an embodiment of the present invention controls thin film layers such as a functional layer, a protective layer, and an antireflection layer constituting the multilayer thin film coating to a predetermined thickness range, thereby providing the transparent substrate with low emission characteristics and It is possible to provide improved color neutrality and durability while implementing high transmittance characteristics together.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 다층 박막 코팅이 구비된 투명 기재는 반사방지층에 소정의 굴절률(및 흡수계수)를 갖는 고굴절률층을 구비함으로써, 색상 중립성 및 방사율 특성을 크게 저하시키지 않으면서 투과율을 한층 더 향상시킬 수 있게 된다.In addition, the transparent substrate provided with a multilayer thin film coating according to an embodiment of the present invention is provided with a high refractive index layer having a predetermined refractive index (and absorption coefficient) in the antireflection layer, without significantly deteriorating color neutrality and emissivity characteristics. The transmittance can be further improved.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 다층 박막 코팅이 구비된 투명기재의 단면 적층 구조를 예시적으로 도시한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 다층 박막 코팅이 구비된 투명 기재의 단면 적층 구조(반사방지층 내에 고굴절률층이 추가로 구비된 실시형태)를 예시적으로 도시한다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 다층 박막 코팅이 구비된 투명 기재의 단면 적층 구조(보호층과 접촉하는 반사방지층의 표면에 습윤층이 추가로 구비된 실시형태)를 예시적으로 도시한다.FIG. 1 illustratively shows a cross-section laminated structure of a transparent substrate provided with a multi-layer thin film coating according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 illustratively illustrates a single-sided laminated structure of a transparent substrate provided with a multilayer thin film coating (an embodiment in which a high refractive index layer is additionally provided in an antireflection layer) according to an embodiment of the present invention.
3 exemplarily shows a single-sided laminated structure of a transparent substrate provided with a multilayer thin film coating (an embodiment in which a wetting layer is additionally provided on the surface of the antireflection layer in contact with the protective layer) according to an embodiment of the present invention. .
이하에서 기술되는 실시예들은 본 발명의 기술적 사상을 설명하기 위한 목적으로 예시된 것으로, 본 발명의 권리범위가 이하에 제시되는 실시예들이나 이에 대한 구체적 설명으로 제한되는 것은 아니다.The embodiments described below are exemplified for the purpose of explaining the technical idea of the present invention, and the scope of the present invention is not limited to the embodiments or specific description thereof presented below.
본 명세서에서 사용되는 모든 기술적 용어들 및 과학적 용어들은 달리 정의되지 않는 한 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 일반적으로 이해되는 의미를 가지며, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어들은 본 발명을 더욱 명확히 설명하기 위한 목적으로 선택된 것으로서 본 발명의 권리범위를 제한하기 위해 선택된 것이 아니다.All technical terms and scientific terms used in this specification have meanings commonly understood by those of ordinary skill in the art to which the present invention belongs, unless defined otherwise, and all terms used in this specification represent the present invention. It is selected for the purpose of more clearly explaining, and is not selected to limit the scope of the present invention.
예컨대, 본 명세서에서 사용되는 태양열 취득 계수, 방사율, 반사율 및 투과율, 색좌표 지수, 색상 중립성 등의 용어는 아래와 같은 의미를 갖는다.For example, terms such as solar heat gain coefficient, emissivity, reflectance and transmittance, color coordinate index, and color neutrality used herein have the following meanings.
- 태양열 취득 계수(SHGC; Solar Heat Gain Coefficient): 태양열이 투명 기재를 통과해 실내로 유입되는 비율을 나타내는 지수로, 투명 기재를 통해 직접 실내로 투과된 태양열과 투명 기재에 의해 흡수된 다음 실내로 재방사된 에너지를 합한 값으로 산출됨- Solar Heat Gain Coefficient (SHGC): An index representing the rate at which solar heat flows into the room through the transparent substrate, and is absorbed by the solar heat transmitted directly into the room through the transparent substrate and then returned to the room after being absorbed by the transparent substrate. Calculated as the sum of re-radiated energy
- 방사율(emissivity): 방사율은 물체가 복사 작용에 의해 열을 방출하는 정도를 상대적으로 나타내는 지수로, 본 명세서에서 방사율은 적외선 파장대(약 5㎛ 내지 약 50㎛의 원적외선 파장 영역)에서 인가된 적외선 에너지에 대한 흡수된 에너지의 비율을 의미하고[물체에 흡수된 적외선 에너지는 다시 방사하는 적외선 에너지와 동일하므로 흡수율은 방사율과 동일한 값을 나타내며, 적외선 파장대에서 방사율은 "방사율=1-반사율"의 관계를 만족함], 다른 언급이 없으면 본 명세서에 기재된 방사율은 수직방사율을 의미함- Emissivity: Emissivity is an index that relatively indicates the degree to which an object emits heat due to radiation. It means the ratio of absorbed energy to energy [since the infrared energy absorbed by an object is the same as the infrared energy that is radiated again, the absorptivity represents the same value as the emissivity, and the emissivity in the infrared wavelength band is the relationship of "emissivity = 1 - reflectance" satisfies], unless otherwise specified, the emissivity described herein refers to the vertical emissivity.
- 수정방사율(corrected emissivity): 수정방사율은 수직방사율에 보정계수를 곱하여 산출된 값으로, 본 명세서에서 수정방사율은 KS L 2525 규격에 규정된 보정계수를 적용해 산출된 수정방사율 값을 의미함- Corrected emissivity: The corrected emissivity is a value calculated by multiplying the vertical emissivity by the correction factor. In this specification, the corrected emissivity means the corrected emissivity value calculated by applying the correction factor specified in the KS L 2525 standard.
- 반사율(reflectance) 및 투과율(transmittance): 반사율은 투명 기재로 입사된 빛 가운데 반사되는 빛의 비율을 나타내고, 투과율은 투명 기재로 입사된 빛 가운데 투명 기재를 투과한 빛의 비율을 나타내며, 본 명세서에서 반사율 및 투과율은 해당 문구에서 달리 정의되어 있지 않으면 가시광선에 대한 반사율 및 투과율을 의미함- Reflectance and transmittance: The reflectance represents the ratio of light reflected among the light incident on the transparent substrate, and the transmittance represents the ratio of light transmitted through the transparent substrate among the light incident on the transparent substrate. The reflectance and transmittance in , unless otherwise defined in the text, means the reflectance and transmittance for visible light.
- 색좌표 지수: 본 명세서에 기재된 색좌표 지수는 국제 조명 위원회(CIE; Commission internationale de l'Eclairage)에 의해 제정된 CIE 1976 L*a*b 색좌표 지수로서, +a*은 붉은색 경향, -a*은 녹색 경향, +b*은 노란색 경향, -b*은 푸른색 경향 정도를 나타냄- Color coordinate index: The color coordinate index described in this specification is the CIE 1976 L*a*b color coordinate index established by the International Commission on Illumination (CIE; Commission internationale de l'Eclairage), where +a* is a red tendency, -a* indicates a green tendency, +b* indicates a yellow tendency, and -b* indicates a blue tendency
- 색상 중립성(Color Neutrality): 색상 중립성은 투명 기재가 얼마나 뉴트럴한 색상을 나타내는지에 대한 지표로, 본 명세서에서 색상 중립성은 CIE L*a*b* 색공간에서 L* 축과 색 위치 사이의 최단 거리(
본 명세서에서 사용되는 "포함하는", "구비하는", "갖는" 등과 같은 표현은 해당 표현이 포함되는 어구 또는 문장에서 달리 언급되지 않는 한 다른 실시예를 포함할 가능성을 내포하는 개방형 용어(open-ended terms)로 이해되어야 한다.Expressions such as "comprising," "including," "having," and the like used herein are open-ended terms that imply the possibility of including other embodiments unless otherwise stated in the phrase or sentence in which the expression is included. -ended terms).
본 명세서에 기재된 단수형의 표현은 달리 언급하지 않는 한 복수형의 의미를 포함할 수 있으며, 이는 청구범위에 기재된 단수형의 표현에도 마찬가지로 적용된다.Singular expressions described in this specification may include plural meanings unless otherwise stated, and this applies equally to singular expressions written in the claims.
본 명세서에서 어떤 구성요소가 다른 구성요소의 일측에 "위치되어" 있다거나 "형성되어" 있다고 언급되는 경우, 이는 어떤 구성요소가 다른 구성요소의 일측에 직접 접촉된 상태로 위치되거나 형성되는 것으로, 또는 새로운 다른 구성요소를 중간에 개재한 상태로 위치하거나 형성될 수 있는 것으로 이해되어야 한다.In this specification, when a component is referred to as being "located" or "formed" on one side of another component, this means that a component is positioned or formed in direct contact with one side of another component, Or it should be understood that it can be positioned or formed with other new components interposed therebetween.
본 명세서에서 사용되는 "하방", "하부" 등의 방향 지시어는 첨부된 도면에서 투명 기재를 향하는 방향을 의미하고, "상방", "상부" 등의 방향 지시어는 그 반대 방향(즉, 투명 기재로부터 멀어지는 방향)을 의미한다.As used herein, direction indicators such as "downward" and "lower" mean a direction toward the transparent substrate in the accompanying drawings, and direction indicators such as "upper" and "upper" indicate the opposite direction (ie, the transparent substrate). direction away from ).
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대해 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있을 정도로 상세하게 설명한다. 첨부된 도면에서, 동일하거나 대응하는 구성요소는 동일한 참조부호를 통해 지시되어 있으며, 이하의 실시예들의 설명에 있어서 동일하거나 대응하는 구성요소는 중복하여 기술하는 것이 생략될 수 있다. 다만, 아래의 설명에서 특정 구성요소에 관한 기술이 생략되어 있더라도, 이는 그러한 구성요소가 해당 실시예에 포함되지 않는 것으로 의도되지는 않는다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, a preferred embodiment of the present invention will be described in detail so that those skilled in the art can easily practice it. In the accompanying drawings, identical or corresponding components are indicated by the same reference numerals, and overlapping description of identical or corresponding components in the description of the following embodiments may be omitted. However, even if a description of a specific component is omitted in the description below, this does not mean that the component is not included in the embodiment.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 다층 박막 코팅이 구비된 투명 기재의 단면 적층 구조가 예시적으로 도시되어 있다. 예컨대, 본 발명의 일 실시예에 따른 다층 박막 코팅이 구비된 투명 기재는 도면에 도시된 바와 같이 다층 박막 코팅 내에 적외선 반사 특성을 갖는 기능층이 상하로 2개 포함되어 있는 더블로이(double low-E) 구조로 형성될 수 있다.Referring to FIGS. 1 to 3 , a cross-section laminated structure of a transparent substrate provided with a multilayer thin film coating according to an embodiment of the present invention is illustrated as an example. For example, as shown in the drawing, a transparent substrate having a multilayer thin film coating according to an embodiment of the present invention includes two functional layers having infrared reflective properties in the upper and lower layers of the multilayer thin film coating. E) can be formed into a structure.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 투명 기재(100)는 경질의 무기물 또는 중합체 유기물 등으로 형성될 수 있으며, 예컨대 소다라임유리 등과 같은 통상의 유리 기판으로 형성될 수 있다.According to one embodiment of the present invention, the
본 발명의 일 실시예에 따르면, 다층 박막 코팅(200)은 투명 기재(100) 상에 복수의 박막층이 적층된 구조로 형성되어 투명 기재에 요구되는 다양한 광학적·물리적·화학적 특성을 부여하는 기능을 수행할 수 있다.According to one embodiment of the present invention, the multi-layer
본 발명의 일 실시예에 따르면, 다층 박막 코팅(200)은 스퍼터링 공정과 같은 물리적 기상증착(Physical Vapor Deposition; PVD) 공정을 이용해 투명 기재(100) 상에 증착되어 형성될 수 있다.According to one embodiment of the present invention, the multilayer
본 발명의 일 실시예에 따르면, 박막 다층 코팅(200)은 투명 기재(100)로부터 멀어지는 방향으로 제1 반사방지층(210), 제1 하부 보호층(220), 제1 기능층(230), 제1 상부 보호층(240), 제2 반사방지층(250), 제2 하부 호층(260), 제2 기능층(270), 제2 상부 보호층(280) 및 제3 반사방지층(290)을 포함하도록 구성될 수 있다.According to one embodiment of the present invention, the thin
본 발명의 일 실시예에 따르면, 반사방지층[도면에 도시된 실시형태의 경우, 제1 반사방지층(210), 제2 반사방지층(250) 및 제3 반사방지층(290)]은 가시광선 영역의 파장을 갖는 빛의 반사를 방지해 반사광에 의한 간섭이나 산란을 제거하고 외부의 수분이나 이물질로부터 코팅층을 보호하는 기능을 수행할 수 있다.According to one embodiment of the present invention, the anti-reflection layer (in the case of the embodiment shown in the drawing, the
본 발명의 일 실시예에 따르면, 반사방지층[도면에 도시된 실시형태의 경우, 제1 반사방지층(210), 제2 반사방지층(250) 및 제3 반사방지층(290)]은 하나 이상의 유전체층을 포함하도록 구성될 수 있다.According to one embodiment of the present invention, the antireflection layer (in the case of the embodiment shown in the drawings, the
본 발명의 일 실시예에 따르면, 반사방지층을 구성하는 유전체층은 금속 산화물, 금속 질화물 또는 금속 산질화물 등으로 형성될 수 있으며, 이러한 유전체층에는 티타늄(Ti), 하프늄(Hf), 지르코늄(Zr), 알루미늄(Al), 크롬(Cr), 니오븀(Nb), 아연(Zn), 비스무트(Bi), 납(Pb), 인듐(In), 주석(Sn), 실리콘(Si) 중 1종 이상의 금속 또는 이들의 합금이 포함되도록 구성될 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the dielectric layer constituting the antireflection layer may be formed of metal oxide, metal nitride, or metal oxynitride, and the dielectric layer includes titanium (Ti), hafnium (Hf), zirconium (Zr), At least one metal among aluminum (Al), chromium (Cr), niobium (Nb), zinc (Zn), bismuth (Bi), lead (Pb), indium (In), tin (Sn), and silicon (Si); or It may be configured to include alloys of these.
본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 반사방지층을 구성하는 유전체층은 실리콘 질화물(예컨대, Si3N4) 및/또는 지르코늄이 도핑된 실리콘 질화물(예컨대, Si3N4:Zr) 등으로 형성될 수 있으며, 이러한 유전체층은 스퍼터링 증착 효율을 향상시키기 위해 알루미늄(Al)이 도핑된 상태로 형성될 수 있다. 예컨대, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 알루미늄은 금속 타겟을 기준으로 5~15at% 범위로 도핑될 수 있고(알루미늄이 5at% 미만이 되면 증착률이 떨어져 생산성에 제약이 있을 수 있고, 알루미늄이 15at%를 초과하면 굴절률이 낮아질 수 있음), 지르코늄은 금속 타겟을 기준으로 10~40at% 범위로 도핑될 수 있다(지르코늄이 10at% 미만이 되면 굴절률이 저하되고 표면 거칠기가 나빠질 수 있으며, 지르코늄이 40at%를 초과하면 광흡수율 증가로 방사율 특성이 저하될 수 있음)According to a preferred embodiment of the present invention, the dielectric layer constituting the antireflection layer may be formed of silicon nitride (eg, Si 3 N 4 ) and/or zirconium-doped silicon nitride (eg, Si 3 N 4 :Zr). In addition, the dielectric layer may be formed in a state in which aluminum (Al) is doped to improve sputtering deposition efficiency. For example, according to one embodiment of the present invention, aluminum may be doped in the range of 5 to 15 at% based on the metal target (if aluminum is less than 5 at%, the deposition rate may decrease, which may limit productivity, and aluminum If it exceeds 15 at%, the refractive index may be lowered), zirconium may be doped in the range of 10 to 40 at% based on the metal target (if zirconium is less than 10 at%, the refractive index may decrease and surface roughness may deteriorate, and zirconium If it exceeds 40at%, the emissivity characteristics may deteriorate due to the increase in light absorption)
다만, 반사방지층은 전술한 구조의 유전체층으로 한정되어 형성되어야만 하는 것은 아니고, 다른 구조의 유전체층으로 형성되거나 유전체층 대신 또는 유전체층과 함께 금속층을 더 구비하도록 구성될 수도 있다.However, the antireflection layer does not have to be limited to the dielectric layer having the above-described structure, and may be formed of a dielectric layer having a different structure, or may be configured to further include a metal layer instead of the dielectric layer or together with the dielectric layer.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 기능층은 적외선 영역의 파장에 대한 높은 반사 특성을 갖는 금속 기반의 박막층으로, 적외선 영역의 파장대(예컨대, 약 5㎛ 내지 약 50㎛의 원적외선 영역)를 반사시켜 방사율을 낮추는 기능을 수행할 수 있다.According to one embodiment of the present invention, the functional layer is a metal-based thin film layer having high reflection characteristics for wavelengths in the infrared region, and reflects a wavelength range in the infrared region (eg, a far infrared region of about 5 μm to about 50 μm). It can perform the function of lowering the emissivity.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 기능층[도면에 도시된 실시형태의 경우, 제1 기능층(230) 및 제2 기능층(270)]은 적외선에 대한 높은 반사 특성을 갖는 금(Au), 구리(Cu), 팔라듐(Pd), 알루미늄(Al), 은(Ag) 중 1종 이상의 금속 또는 이들의 합금을 포함하도록 구성될 수 있다.According to one embodiment of the present invention, the functional layer (in the case of the embodiment shown in the drawing, the first
예컨대, 본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 기능층[도면에 도시된 실시형태의 경우, 제1 기능층(230) 및 제2 기능층(270)]은 적외선 영역의 파장에 대해 양호한 반사 특성을 나타내면서 상대적으로 가격이 저렴한 은(Ag)을 포함하도록 구성될 수 있다.For example, according to a preferred embodiment of the present invention, the functional layers (in the case of the embodiment shown in the drawings, the first
본 발명의 일 실시예에 따르면, 기능층은 도면에 도시된 바와 같이 다층 박막 코팅(200) 내에 두 층 이상 포함되어 보다 낮은 방사율을 형성하도록 구성될 수 있다. 예컨대, 도면에 도시된 실시형태의 경우에는 제1 반사방지층(210)과 제2 반사방지층(250) 사이에 제1 기능층(230)이 구비되고, 제2 반사방지층(250)과 제3 반사방지층(290) 사이에 제2 기능층(270)이 구비되어, 다층 박막 코팅(200) 내에 2개의 기능층이 포함된 구조로 다층 박막 코팅(200)이 형성되어 있다.According to one embodiment of the present invention, as shown in the drawing, the functional layer may be included in two or more layers in the multi-layer
본 발명의 일 실시예에 따르면, 보호층은 기능층의 상하부에 배치되어 기능층이 수분 또는 산소에 노출되어 부식되거나 산화되는 것을 방지하는 기능을 수행할 수 있다. 예컨대, 보호층은 증착 공정이나 열처리 공정에서 기능층 내로 산소가 유입되어 기능층이 손상되는 것을 방지하는 기능을 수행할 수 있다.According to one embodiment of the present invention, the protective layer may be disposed above and below the functional layer to prevent the functional layer from being corroded or oxidized due to exposure to moisture or oxygen. For example, the protective layer may perform a function of preventing damage to the functional layer due to oxygen inflow into the functional layer during a deposition process or a heat treatment process.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 보호층은 기능층의 상부면 및 하부면에 직접 접촉되어 형성되도록 구성될 수 있다. 구체적으로, 본 발명의 일 실시예에 따른 다층 박막 코팅이 구비된 투명 기재는 제1 기능층(230)의 하부면 및 상부면에 각각 제1 하부 보호층(220) 및 제1 상부 보호층(240)이 구비되고, 제2 기능층(270)의 하부면 및 상부면에 각각 제2 하부 보호층(260) 및 제2 상부 보호층(280)이 구비되어, 기능층이 보호층 사이에 끼워진 구조로 형성될 수 있다.According to one embodiment of the present invention, the protective layer may be configured to be formed in direct contact with the upper and lower surfaces of the functional layer. Specifically, the transparent substrate provided with a multi-layer thin film coating according to an embodiment of the present invention has a first lower
본 발명의 일 실시예에 따르면, 보호층[도면에 도시된 실시형태의 경우, 제1 하부 보호층(220), 제1 상부 보호층(240), 제2 하부 보호층(260) 및 제2 상부 보호층(280)]은 티타늄(Ti), 니켈(Ni), 크롬(Cr), 니오븀(Nb) 중 1종 이상의 금속 또는 이들의 합금을 포함하도록, 바람직하게는 니켈-크롬(NiCr) 합금을 포함하도록 구성될 수 있다.According to one embodiment of the present invention, the protective layer [in the case of the embodiment shown in the drawing, the first lower
한편, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 투명 기재(100) 상에 증착되는 다층 박막 코팅(200)은 투명 기재에 요구되는 광학적·물리적·화학적 특성을 확보할 수 있도록 소정의 범위로 두께가 제어되는 것이 바람직할 수 있다.On the other hand, according to one embodiment of the present invention, the thickness of the multilayer
먼저, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 저방사 특성을 갖는 투명 기재에서 핵심이 되는 기능층은 상부에 위치하는 제2 기능층(270)의 물리적 두께가 하부에 위치하는 제1 기능층(230)의 물리적 두께 이상으로 형성되는 것이 바람직할 수 있으며, 기능층의 물리적 두께의 총합은 19nm 내지 33nm가 되도록 형성되는 것이 바람직할 수 있다. 만일, 기능층의 물리적 두께가 19nm 미만으로 형성될 경우에는 충분한 저방사 특성이 구현되지 못할 우려가 있으며, 기능층의 물리적 두께가 33nm를 초과하는 경우에는 가시광선 투과율이 저하되고 투과색이나 반사색에 편이현상이 발생될 우려가 있다.First, according to one embodiment of the present invention, the functional layer, which is the core of the transparent substrate having low emission characteristics, is the first
보다 구체적으로, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 기능층은 방사율, 투과율, 색상 중립성, 내구성 등의 향상을 위해, 하부에 위치하는 제1 기능층(230)의 물리적 두께가 8nm 내지 13nm가 되고 상부에 위치하는 제2 기능층(270)의 물리적 두께가 11nm 내지 20nm가 되도록(보다 바람직하게는, 14nm 내지 20nm가 되도록) 형성되는 것이 바람직할 수 있다.More specifically, according to an embodiment of the present invention, in order to improve emissivity, transmittance, color neutrality, durability, etc. of the functional layer, the physical thickness of the first
예컨대, 아래 [표 1]을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 다층 박막 코팅이 구비된 투명 기재에서 기능층의 물리적 두께에 따른 투명 기재의 광학 특성, SHGC, 방사율 등의 변화를 확인하기 위한 시험 데이터가 예시적으로 개시되어 있다.For example, referring to [Table 1] below, in a transparent substrate equipped with a multilayer thin film coating according to an embodiment of the present invention, according to the physical thickness of the functional layer, the optical properties, SHGC, emissivity, etc. of the transparent substrate are confirmed. Test data for is illustratively disclosed.
참고로, 위의 시험은 제1 기능층(230) 및 제2 기능층(270)의 물리적 두께를 다양하게 변경하면서 각 조건에서 투명 기재의 특성을 확인하는 방식으로 수행되었으며(참고로, [표 1]에는 일부 시험 조건에서의 측정 결과가 예시적으로 개시되어 있음), 이 때 반사방지층의 물리적 두께는 설정된 기능층 두께에서 최대의 투과율이 달성될 수 있는 조건이 시뮬레이션되어 적용되었고, 기능층 상하부면에 형성된 보호층은 모두 0.1nm의 물리적 두께가 적용되었으며, 광학 특성, SHGC 및 방사율 등은 690℃에서 10분간 열처리를 수행한 이후에 측정되었다.For reference, the above test was performed by checking the characteristics of the transparent substrate under each condition while variously changing the physical thickness of the first
위와 같은 조건으로 시험을 수행한 결과, 방사율 특성은 전체적으로 기능층의 물리적 두께가 증가될수록, 특히 상부에 위치하는 제2 기능층(270)의 물리적 두께가 두꺼워질수록 향상되는 모습을 확인할 수 있었다. 예컨대, 방사율 특성은 제2 기능층(270)의 두께가 8nm 이상이 되는 경우, 보다 바람직하게는 제2 기능층(270)의 물리적 두께가 11nm 이상이 되는 경우 매우 크게 향상되는 모습을 확인할 수 있었다.As a result of the test under the above conditions, it was confirmed that the emissivity characteristics improved as the physical thickness of the functional layer as a whole increased, especially as the physical thickness of the second
또한, 투과성은 제1 기능층(230)의 물리적 두께가 8nm 내지 13nm의 범위로 형성되고 제2 기능층(270)의 두께가 11nm 이상으로 형성되는 경우, 특히 상부에 위치하는 제2 기능층(270)의 물리적 두께가 하부에 위치하는 제1 기능층(230)의 물리적 두께 이상으로 형성되는 경우에 우수한 특성을 나타내는 것을 확인할 수 있었다.In addition, when the physical thickness of the first
한편, 투과색 및 반사색은 제1 기능층(230)이 7nm 내지 13nm의 물리적 두께로 형성되고 제2 기능층(270)이 8nm 내지 16nm의 물리적 두께로 형성되는 경우에 색상 중립성이 우수함을 확인할 수 있었으며, 제1 기능층(230)의 물리적 두께가 10nm 이상이 되거나 제2 기능층(270)의 물리적 두께가 8nm 이상이 되는 경우에는 SHGC 값이 저하되는 양상을 나타내는 것을 확인할 수 있었다.On the other hand, it can be confirmed that transmission color and reflection color are excellent in color neutrality when the first
이러한 시험 결과를 종합해 볼 때, 기능층은 상부에 위치하는 제2 기능층(270)의 물리적 두께가 하부에 위치하는 제1 기능층(230)의 물리적 두께 이상으로 형성되는 것이 바람직하며, 제1 기능층(230) 및 제2 기능층(270)은 물리적 두께의 총합이 19nm 내지 33nm의 범위로 형성되는 것이 바람직할 수 있으며, 제1 기능층(230) 및 제2 기능층(270)은 각각 8nm 내지 13nm, 11nm 내지 20nm(보다 바람직하게는, 14nm 내지 20nm)의 물리적 두께를 갖도록 형성되는 것이 저방사 및 고투과 특성을 구현하면서 동시에 우수한 색상 중립성 및 SHGC 특성 등을 형성하는데 도움이 될 수 있음을 확인할 수 있다.In view of these test results, it is preferable that the physical thickness of the upper second
다음으로, 아래의 [표 2]에는 [표 1]에 개시된 시험 조건 가운데 0.023 이하의 낮은 방사율 특성, 80% 이상의 높은 투과율 특성, 양호한 색상 중립성을 갖는 조건이 추출되어 정리되어 있다.Next, in [Table 2] below, among the test conditions disclosed in [Table 1], low emissivity characteristics of 0.023 or less, high transmittance characteristics of 80% or more, and conditions having good color neutrality are extracted and summarized.
[표 2]에 정리된 시험 데이터로부터 확인할 수 있는 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 다층 박막 코팅이 구비된 투명 기재는 제1 반사방지층(210)의 물리적 두께(t1)에 대한 제2 반사방지층(250)의 물리적 두께(t2)의 비율(t2/t1)이 1.6 내지 3.1인 조건에서, 그리고 제1 반사방지층(210)의 물리적 두께(t1)에 대한 제3 반사방지층(290)의 물리적 두께(t3)의 비율(t3/t1)이 0.8 내지 1.6인 조건에서 우수한 특성을 나타냄을 알 수 있다.As can be seen from the test data summarized in [Table 2], the transparent substrate provided with the multi-layer thin film coating according to an embodiment of the present invention has a second thickness for the physical thickness t1 of the
다음으로, 아래의 [표 3]에는 [표 1]에 개시된 시험 조건 가운데 최적의 조건으로 판단되는 9번 조건(제1 기능층이 8nm의 물리적 두께로 형성되고, 제2 기능층이 15nm의 물리적 두께로 형성된 조건)에서 보호층의 두께를 변화시키면서 보호층 두께에 따른 투명 기재의 특성 변화를 관찰한 시험 결과가 개시되어 있다.Next, in [Table 3] below, condition No. 9 (the first functional layer is formed with a physical thickness of 8 nm and the second functional layer is formed with a physical thickness of 15 nm), which is judged to be the optimal condition among the test conditions disclosed in [Table 1]. Test results obtained by observing changes in the properties of a transparent substrate according to the thickness of the protective layer while changing the thickness of the protective layer under conditions formed by the thickness of the protective layer are disclosed.
※ [표 3]에서 스크래치 폭은 Erichsen Scratch hardness tester 413으로 5N의 하중을 인가해 인위적으로 스크래치를 형성한 다음 690°C에서 10분간 열처리를 진행한 뒤 스크래치의 폭을 측정한 값임※ In [Table 3], the scratch width is the value measured by applying a load of 5N with Erichsen Scratch hardness tester 413 to artificially form a scratch, and then heat treatment at 690°C for 10 minutes, and then the width of the scratch is measured.
※ 『수정방사율×스크래치 폭』은 다층 박막 코팅의 내구성을 간접적으로 확인하기 위한 지표로서, 해당 값이 작을수록 보다 높은 내스크래치 특성을 가짐을 의미함※ 『Corrected Emissivity×Scratch Width』 is an index to indirectly check the durability of multi-layer thin film coating, and the smaller the value, the higher the scratch resistance.
위와 같은 조건으로 시험을 수행해 본 결과, 다층 박막 코팅이 구비된 투명 기재는 기능층 사이에 위치하는 보호층[도면에 도시된 실시형태의 경우, 제1 상부 보호층(240) 및 제2 하부 보호층(260)]이 보다 두껍게 형성될수록 내스크래치성이 향상되는 양상을 나타냄을 확인할 수 있었다.As a result of the test under the above conditions, the transparent substrate provided with the multilayer thin film coating is a protective layer positioned between the functional layers [in the case of the embodiment shown in the drawing, the first upper
즉, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 다층 박막 코팅에 구비되는 보호층은 기능층 사이에 위치하는 보호층의 물리적 두께의 합이 나머지 보호층[도면에 도시된 실시형태의 경우, 제1 하부 보호층(220) 및 제2 상부 보호층(280)]의 물리적 두께의 합보다 크게 형성되는 것이, 보다 바람직하게는 1.5배 이상 크게 형성되는 것이 바람직할 수 있다.That is, according to one embodiment of the present invention, the protective layer provided in the multilayer thin film coating is the sum of the physical thicknesses of the protective layers located between the functional layers, the remaining protective layer [in the case of the embodiment shown in the drawings, the first lower It may be preferable to be larger than the sum of the physical thicknesses of the
한편, 다층 박막 코팅에 구비되는 보호층은 기능층에 대한 보호 기능을 충실히 수행하면서 방사율 증가를 방지할 수 있도록 물리적 두께의 총합[도면에 도시된 실시형태의 경우, 제1 하부 보호층(220), 제1 상부 보호층(240), 제2 하부 보호층(260), 제2 상부 보호층(280)의 물리적 두께의 총합]이 2nm 내지 5nm로 형성되는 것이 바람직할 수 있으며, 기능층 사이에 위치하는 제1 상부 보호층(240) 및 제2 하부 보호층(260)의 중 어느 하나의 물리적 두께는 기능층 외측에 위치하는 제1 하부 보호층(220) 및 제2 상부 보호층(280)의 물리적 두께 이상이 되도록, 보다 바람직하게는 기능층 사이에 위치하는 제1 상부 보호층(240) 및 제2 하부 보호층(260) 각각의 물리적 두께는 모두 기능층 외측에 위치하는 제1 하부 보호층(220) 및 제2 상부 보호층(280)의 물리적 두께 이상이 되도록 형성되는 것이 유리할 수 있다.On the other hand, the protective layer provided in the multilayer thin film coating is the sum of physical thicknesses (in the case of the embodiment shown in the drawing, the first lower protective layer 220) to prevent an increase in emissivity while faithfully performing the protective function for the functional layer. , the sum of the physical thicknesses of the first upper
예컨대, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 기능층 외측에 위치하는 제1 하부 보호층(220) 및 제2 상부 보호층(280)은 물리적 두께가 0.3nm 내지 0.7nm로 형성되고, 기능층 사이에 위치하는 제1 상부 보호층(240) 및 제2 하부 보호층(260)은 물리적 두께가 1.2nm 내지 1.8nm로 형성되도록 구성되는 것이 방사율, 투과율, 색상 중립성, SGHC 등에서 모두 양호한 특성을 확보하도록 하기 위해 바람직할 수 있다.For example, according to one embodiment of the present invention, the first lower
한편, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 다층 박막 코팅(200)에 구비되는 반사방지층[도면에 도시된 실시형태의 경우, 제1 반사방지층(210), 제2 반사방지층(250) 및 제3 반사방지층(290)] 중 하나 이상에는 미리 정해진 굴절률 및 흡수계수를 갖는 고굴절률층(212, 252, 292)이 포함되도록 구성될 수 있다. (도 2 참조)On the other hand, according to one embodiment of the present invention, the antireflection layer provided on the multilayer thin film coating 200 (in the case of the embodiment shown in the drawing, the
이와 같이, 반사방지층 내에 가시광선의 흡수가 거의 없는 고굴절률층을 구비하게 되면, 다층 박막 코팅의 반사율을 전체적으로 감소되어 투과율 향상에 기여할 수 있게 된다.In this way, when the high refractive index layer having almost no absorption of visible light is provided in the antireflection layer, the reflectance of the multilayer thin film coating is reduced as a whole, contributing to the improvement of transmittance.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 반사방지층 내에 구비되는 고굴절률층은 550nm 파장에서 2.2 이상의 굴절률 및 0.01 미만의 흡수계수를 갖는 유전체층으로 형성될 수 있다.According to one embodiment of the present invention, the high refractive index layer provided in the antireflection layer may be formed of a dielectric layer having a refractive index of 2.2 or more and an absorption coefficient of less than 0.01 at a wavelength of 550 nm.
예컨대, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 반사방지층 내에 구비되는 고굴절률층은 지르코늄이 도핑된 실리콘 질화물(Si3N4:Zr)]을 포함하도록 구성될 수 있으며, 고굴절률층은 해당 고굴절률층이 포함되는 반사방지층에 대해 30% 내지 70%의 광학적 두께를 갖도록 형성될 수 있다.For example, according to one embodiment of the present invention, the high refractive index layer provided in the antireflection layer may be configured to include zirconium-doped silicon nitride (Si 3 N 4 :Zr)], and the high refractive index layer may have a corresponding high refractive index. It may be formed to have an optical thickness of 30% to 70% of the antireflection layer in which the layer is included.
한편, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 다층 박막 코팅(200)에 구비되는 반사방지층[도면에 도시된 실시형태의 경우, 제1 반사방지층(210), 제2 반사방지층(250) 및 제3 반사방지층(290)] 중 하나 이상은 보호층과 접하는 면에 습윤층(214, 254, 294)을 구비하도록 구성될 수 있다(도 3 참조).On the other hand, according to one embodiment of the present invention, the antireflection layer provided on the multilayer thin film coating 200 (in the case of the embodiment shown in the drawing, the
예컨대, 본 발명의 일 실시예에 따른 다층 박막 코팅이 구비된 투명 기재는 제1 하부 보호층(220)의 하부면, 제1 상부 보호층(240)의 상부면, 제2 하부 보호층(260)의 하부면, 제2 상부 보호층(280)의 상부면 중 하나 이상에 습윤층을 구비하도록 구성될 수 있다.For example, in the transparent substrate provided with a multi-layer thin film coating according to an embodiment of the present invention, the lower surface of the first lower
본 발명의 일 실시예에 따르면, 습윤층은 박막층 증착시 핵생성 및 결정화를 촉진하거나 열처리시 기능층을 보호하는 기능을 수행할 수 있으며, 예컨대 아연 산화물을 포함하는 유전체층 등으로 형성될 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the wet layer may promote nucleation and crystallization during deposition of a thin film layer or protect a functional layer during heat treatment, and may be formed of, for example, a dielectric layer containing zinc oxide.
한편, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 다층 박막 코팅(200)의 상부면[도면에 도시된 실시형태의 경우, 제3 반사방지층(290)의 상부면]에는 투명 기재(100) 상에 증착된 다층 박막 코팅(200)을 외부로부터 보호하는 오버코트층(300)이 더 구비되어 코팅층의 내구성을 보다 향상시키도록 구성되어도 좋다.On the other hand, according to one embodiment of the present invention, the upper surface of the multilayer thin film coating 200 (in the case of the embodiment shown in the drawing, the upper surface of the third anti-reflection layer 290) is deposited on the
이상에서 설명한 구조에 의하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 다층 박막 코팅이 구비된 투명 기재는 종래에 비해 향상된 광학적·물리적·화학적 특성을 나타낼 수 있게 된다. 예컨대, 본 발명의 일 실시예에 따른 다층 박막 코팅이 구비된 투명 기재는 1.0% 내지 2.5%의 수정방사율, 70% 내지 80%의 투과율, 35% 내지 41%의 태양열 취득 계수를 가질 수 있으며, -7 내지 0의 a* 및 -3 내지 +3의 b*를 갖는 투과색, -5 내지 0의 a* 및 -10 내지 0의 b*를 갖는 비코팅면 반사색(유리면 반사색) 특성을 갖게 되어 보다 우수한 색상 중립성을 나타낼 수 있게 된다.According to the structure described above, the transparent substrate provided with the multilayer thin film coating according to an embodiment of the present invention can exhibit improved optical, physical and chemical properties compared to the prior art. For example, a transparent substrate provided with a multilayer thin film coating according to an embodiment of the present invention may have a crystal emissivity of 1.0% to 2.5%, a transmittance of 70% to 80%, and a solar heat acquisition coefficient of 35% to 41%, Transmission color with a* of -7 to 0 and b* of -3 to +3, non-coated surface reflection color (glass surface reflection color) characteristics with a* of -5 to 0 and b* of -10 to 0 As a result, it is possible to exhibit better color neutrality.
이상 본 발명을 구체적인 구성요소 등과 같은 특정 사항들과 한정된 실시예에 의해 설명하였으나, 이들 실시예들은 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상적인 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형을 꾀할 수 있다.The present invention has been described above with specific details such as specific components and limited examples, but these examples are provided only to help a more general understanding of the present invention, and the present invention is not limited thereto, and the present invention is not limited thereto. Those skilled in the art can make various modifications and variations from these descriptions.
따라서, 본 발명의 사상은 앞서 설명된 실시예들에 국한되어 정해져서는 아니 되며, 후술하는 청구범위뿐만 아니라 이 청구범위에 균등하게 또는 등가적으로 변형된 모든 것들은 본 발명의 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.Therefore, the spirit of the present invention should not be limited to the above-described embodiments and should not be determined, and all equivalent or equivalent modifications to the claims as well as the following claims belong to the scope of the spirit of the present invention. something to do.
100: 투명 기재
200: 다층 박막 코팅
210: 제1 반사방지층
220: 제1 하부 보호층
230: 제1 기능층
240: 제1 상부 보호층
250: 제2 반사방지층
260: 제2 하부 보호층
270: 제2 기능층
280: 제2 상부 보호층
290: 제3 반사방지층
300: 오버코트
212, 252, 292: 고굴절률층
214, 254, 294: 습윤층100: transparent substrate
200: multi-layer thin film coating
210: first antireflection layer
220: first lower protective layer
230: first functional layer
240: first upper protective layer
250: second antireflection layer
260: second lower protective layer
270: second functional layer
280: second upper protective layer
290: third antireflection layer
300: overcoat
212, 252, 292: high refractive index layer
214, 254, 294: wet layer
Claims (22)
상기 다층 박막 코팅(200)은 투명 기재(100)로부터 멀어지는 방향으로 제1 반사방지층(210), 제1 하부 보호층(220), 제1 기능층(230), 제1 상부 보호층(240), 제2 반사방지층(250), 제2 하부 보호층(260), 제2 기능층(270), 제2 상부 보호층(280) 및 제3 반사방지층(290)을 포함하고,
상기 제1 반사방지층(210), 상기 제2 반사방지층(250) 및 상기 제3 반사방지층(290)은 각각 하나 이상의 유전체층을 포함하고,
상기 제1 기능층(230) 및 상기 제2 기능층(270)은 적외선 반사 특성을 갖는 금속 기반의 기능층으로 형성되고,
상기 제1 하부 보호층(220) 및 상기 제1 상부 보호층(240)은 상기 제1 기능층(230)의 산화 방지를 위해 상기 제1 기능층(230)의 하부면 및 상부면에 각각 접촉하여 형성되고,
상기 제2 하부 보호층(260) 및 상기 제2 상부 보호층(280)은 상기 제2 기능층(270)의 산화 방지를 위해 상기 제2 기능층(270)의 하부면 및 상부면에 각각 접촉하여 형성되고,
상기 제2 기능층(270)의 물리적 두께는 상기 제1 기능층(230)의 물리적 두께 이상으로 형성되고,
상기 제1 기능층과 상기 제2 기능층 사이에 위치하는 상기 제1 상부 보호층(240)과 상기 제2 하부 보호층(260)의 물리적 두께의 합은 상기 제1 하부 보호층(220)과 상기 제2 상부 보호층(280)의 물리적 두께의 합 보다 크게 형성되며,
상기 제1 하부 보호층(220)의 물리적 두께 및 상기 제2 상부 보호층(280)의 물리적 두께는 각각 0.3nm 내지 0.7nm이고,
상기 제1 상부 보호층(240)의 물리적 두께 및 상기 제2 하부 보호층(260)의 물리적 두께는 각각 1.2 nm 내지 1.8nm인,
투명 기재.A transparent substrate 100 equipped with a multi-layer thin film coating 200 having solar control and low emission characteristics,
The multilayer thin film coating 200 includes a first antireflection layer 210, a first lower protective layer 220, a first functional layer 230, and a first upper protective layer 240 in a direction away from the transparent substrate 100. , a second anti-reflective layer 250, a second lower protective layer 260, a second functional layer 270, a second upper protective layer 280 and a third anti-reflective layer 290,
The first anti-reflection layer 210, the second anti-reflection layer 250 and the third anti-reflection layer 290 each include one or more dielectric layers,
The first functional layer 230 and the second functional layer 270 are formed of metal-based functional layers having infrared reflection characteristics,
The first lower protective layer 220 and the first upper protective layer 240 contact the lower and upper surfaces of the first functional layer 230, respectively, to prevent oxidation of the first functional layer 230. is formed by
The second lower protective layer 260 and the second upper protective layer 280 contact the lower and upper surfaces of the second functional layer 270, respectively, to prevent oxidation of the second functional layer 270. is formed by
The physical thickness of the second functional layer 270 is greater than or equal to the physical thickness of the first functional layer 230,
The sum of the physical thicknesses of the first upper protective layer 240 and the second lower protective layer 260 located between the first functional layer and the second functional layer is the first lower protective layer 220 and It is formed greater than the sum of the physical thicknesses of the second upper protective layer 280,
The physical thickness of the first lower protective layer 220 and the physical thickness of the second upper protective layer 280 are each 0.3 nm to 0.7 nm,
The physical thickness of the first upper protective layer 240 and the physical thickness of the second lower protective layer 260 are each 1.2 nm to 1.8 nm,
transparent substrate.
상기 제1 기능층(230)과 상기 제2 기능층(270)의 물리적 두께의 총합은 19nm 내지 33nm인,
투명 기재.According to claim 1,
The sum of the physical thicknesses of the first functional layer 230 and the second functional layer 270 is 19 nm to 33 nm,
transparent substrate.
상기 제1 기능층(230)의 물리적 두께는 8nm 내지 13nm이고,
상기 제2 기능층(270)의 물리적 두께는 11nm 내지 20nm인,
투명 기재.According to claim 2,
The physical thickness of the first functional layer 230 is 8 nm to 13 nm,
The physical thickness of the second functional layer 270 is 11 nm to 20 nm,
transparent substrate.
상기 제1 반사방지층(210)의 물리적 두께(t1)에 대한 상기 제2 반사방지층(250)의 물리적 두께(t2)의 비율(t2/t1)은 1.6 내지 3.1인,
투명 기재.According to claim 1,
The ratio (t2/t1) of the physical thickness (t2) of the second antireflection layer 250 to the physical thickness (t1) of the first antireflection layer 210 is 1.6 to 3.1,
transparent substrate.
상기 제1 반사방지층( 210)의 물리적 두께(t1)에 대한 상기 제3 반사방지층(290)의 물리적 두께(t3)의 비율(t3/t1)은 0.8 내지 1.6인,
투명 기재.According to claim 4,
The ratio (t3/t1) of the physical thickness t3 of the third antireflection layer 290 to the physical thickness t1 of the first antireflection layer 210 is 0.8 to 1.6,
transparent substrate.
제1 상부 보호층(240)과 상기 제2 하부 보호층(260)의 물리적 두께의 합은 상기 제1 하부 보호층(220)과 상기 제2 상부 보호층(280)의 물리적 두께의 합 보다 1.5배 이상 큰,
투명 기재.According to claim 1,
The sum of the physical thicknesses of the first upper protective layer 240 and the second lower protective layer 260 is 1.5 greater than the sum of the physical thicknesses of the first lower protective layer 220 and the second upper protective layer 280. more than twice as large,
transparent substrate.
상기 제1 반사방지층(210), 상기 제2 반사방지층(250), 상기 제3 반사방지층(290) 중 하나 이상은 미리 정해진 굴절률 및 흡수계수를 갖는 고굴절률층을 포함하는,
투명 기재.According to claim 1,
At least one of the first antireflection layer 210, the second antireflection layer 250, and the third antireflection layer 290 includes a high refractive index layer having a predetermined refractive index and absorption coefficient,
transparent substrate.
상기 고굴절률층은 550nm 파장에서 2.2 이상의 굴절률 및 0.01 미만의 흡수계수를 갖는 유전체층으로 형성되는,
투명 기재.According to claim 12,
The high refractive index layer is formed of a dielectric layer having a refractive index of 2.2 or more and an absorption coefficient of less than 0.01 at a wavelength of 550 nm.
transparent substrate.
상기 고굴절률층의 광학적 두께는 상기 고굴절률층이 포함되는 반사방지층의 광학적 두께의 30% 내지 70%로 형성되는,
투명 기재.According to claim 13,
The optical thickness of the high refractive index layer is formed from 30% to 70% of the optical thickness of the antireflection layer containing the high refractive index layer.
transparent substrate.
상기 고굴절률층은 지르코늄이 도핑된 실리콘 질화물을 포함하는,
투명 기재.According to claim 14,
The high refractive index layer includes zirconium-doped silicon nitride,
transparent substrate.
상기 제1 하부 보호층(220)의 하부면, 상기 제1 상부 보호층(240)의 상부면, 상기 제2 하부 보호층(260)의 하부면, 상기 제2 상부 보호층(280)의 상부면 중 하나 이상에는 습윤층이 더 구비되는,
투명 기재.According to claim 12,
The lower surface of the first lower protective layer 220, the upper surface of the first upper protective layer 240, the lower surface of the second lower protective layer 260, and the upper surface of the second upper protective layer 280 At least one of the surfaces is further provided with a wet layer,
transparent substrate.
상기 습윤층은 아연 산화물(ZnO)을 포함하는,
투명 기재.According to claim 16,
The wet layer contains zinc oxide (ZnO),
transparent substrate.
상기 다층 박막 코팅이 구비된 투명 기재(100)의 수정방사율은 1.0% 내지 2.5%인,
투명 기재.The method of any one of claims 1 to 5 and 11 to 17,
The modified emissivity of the transparent substrate 100 provided with the multilayer thin film coating is 1.0% to 2.5%,
transparent substrate.
상기 다층 박막 코팅이 구비된 투명 기재(100)의 투과율은 70% 내지 80%인,
투명 기재.The method of any one of claims 1 to 5 and 11 to 17,
The transmittance of the transparent substrate 100 provided with the multilayer thin film coating is 70% to 80%,
transparent substrate.
상기 다층 박막 코팅이 구비된 투명 기재(100)의 태양열 취득 계수는 35% 내지 41%인,
투명 기재.The method of any one of claims 1 to 5 and 11 to 17,
The solar heat acquisition coefficient of the transparent substrate 100 provided with the multilayer thin film coating is 35% to 41%,
transparent substrate.
상기 다층 박막 코팅이 구비된 투명 기재(100)의 투과색은 CIE L*a*b* 색공간에서 a*는 -7 내지 0이고 b*는 -3 내지 +3인,
투명 기재.The method of any one of claims 1 to 5 and 11 to 17,
The transmission color of the transparent substrate 100 provided with the multilayer thin film coating is a* is -7 to 0 and b* is -3 to +3 in the CIE L*a*b* color space,
transparent substrate.
상기 다층 박막 코팅이 구비된 투명 기재(100)의 비코팅면 반사색은 CIE L*a*b* 색공간에서 a*는 -5 내지 0이고 b*는 -10 내지 0인,
투명 기재.The method of any one of claims 1 to 5 and 11 to 17,
The reflection color of the non-coated surface of the transparent substrate 100 provided with the multilayer thin film coating is a* is -5 to 0 and b* is -10 to 0 in the CIE L*a*b* color space,
transparent substrate.
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Legal Events
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| E902 | Notification of reason for refusal | ||
| E701 | Decision to grant or registration of patent right |