KR102521033B1 - 눈부심 방지 양극 산화 알루미늄 표면 - Google Patents

Abstract

저반사 물품, 관련 시스템 및 방법이 개시된다. 물품은 1차 기공 및 2차 기공을 구비한 표면을 갖고 있다. 2차 기공의 적어도 일부는 예를 들어 광흡수 염료와 같은 작용제를 함유한다.

Description

눈부심 방지 양극 산화 알루미늄 표면

관련 출원에 대한 상호 참조

본원은 "저 가시광 반사 양극 산화 알루미늄 표면"이라는 제목으로 2017년 7월 26일 출원한 미국특허 출원번호 62/537,147에 대한 35 U.S.C.§119의 우선권을 주장하며, 그 전체 내용은 본원에 참조로 통합된다.

본 발명은 저반사 물품, 관련 시스템 및 방법에 관한 것이다.

저반사 표면들은 다양한 응용을 위해 바람직한 것이다.

본 발명은 특히 가시 파장 범위에서 비교적 낮은 반사율을 나타내는 고품질 물품을 제공한다. 물품은 전형적으로 가시 파장 범위에서 비교적 높은 반사율을 나타내는, 예를 들어 알루미늄과 같은 재료로 제조될 수 있다. 물품은 예를 들어 홀로그램 시스템, 카메라, 망원경, 컬러 선택 필터를 포함하는 광학 시스템, 광 센서용 하우징, 태양열 집열기, 태양열 시스템, 정보 디스플레이 시스템 및 감광성 재료 저장 시스템과 같은 다양한 장치에서 유리하게 사용될 수 있다. 물품의 비교적 낮은 반사율은 바람직하지 않은 반사된 가시광의 비교적 큰 배경이 되는 것을 급격히 감소시킬 수 있고, 이에 의해 광학 시스템의 정확성, 신뢰성 및 유용성을 향상시킬 수 있다는 점에서 특히 유리할 수 있다.

본 발명은 또한 이러한 물품을 포함하는 시스템뿐만 아니라 그러한 물품을 제공하기 위한 비교적 효율적이고 비용 효과적인 방법을 제공한다.

알루미늄, 알루미늄 합금 및/또는 다른 금속으로 형성된 물품은 광학 산업뿐만 아니라 다른 많은 산업에서 보편적으로 흔히 사용되는데, 그 이유는 재료가 비교적 저렴하게 입수 가능하며 원하는 형상 및 크기로 가공하기 쉽기 때문이다. 따라서, 본 명세서에 개시된 기술은 높은 상업적 적용 가능성을 갖는다.

일반적인 측면에서, 본 발명은 금속을 포함하는 기판을 포함하고 있는 물품을 제공한다. 기판의 표면은 1차 기공(primary pore) 및 2차 기공(secondary pore)을 포함한다. 1차 기공의 평균 직경은 2차 기공의 평균 직경보다 적어도 4배 크다.

다른 일반적인 측면에서, 본 발명은 금속을 포함하는 기판을 포함하고 있는 물품을 제공한다. 기판의 표면은 1차 기공 및 2차 기공을 포함한다. 1차 기공의 평균 직경은 500 nm 내지 15 ㎛이다. 2차 기공의 평균 직경은 50 nm 내지 약 250 nm이다.

일부 실시예에서, 1차 기공의 평균 직경은 2차 기공의 평균 직경보다 4배 이상(예를 들어, 5배 이상, 10배 이상, 25배 이상, 50배 이상, 75배 이상) 크다.

일부 실시예에서, 1차 기공의 평균 직경은 2차 기공의 평균 직경보다 최대 100배 크다.

일부 실시예에서, 1차 기공의 평균 직경은 500 nm 이상(예를 들어, 750 nm 이상, 900 nm 이상, 1 ㎛ 이상)이다.

일부 실시예에서, 1차 기공의 평균 직경은 최대 15 ㎛(예를 들어, 최대 10 ㎛, 최대 5 ㎛)이다.

일부 실시예에서, 물품은 1차 기공을 포함하는 영역을 가지며, 물품의 영역은 최소 0.1(예를 들어, 최소 0.15, 최소 0.2, 최소 0.25) 및/또는 최대 0.3(예를 들어, 최대 0.25, 최대 0.2)의 기공률을 갖는다.

일부 실시예에서, 2차 기공의 평균 직경은 최대 250 nm(예를 들어, 최대 200 nm, 최대 150 nm)이다.

일부 실시예에서, 2차 기공의 평균 직경은 최소 50 nm(예를 들어, 최소 75 nm, 최소 90 nm, 최소 100 nm)이다.

일부 실시예에서, 2차 기공은 평균 종횡비가 최소 10(예를 들어, 최소 15, 최소 20, 최소 25) 및/또는 최대 40 (예를 들어, 최대 35)이다.

일부 실시예에서, 물품은 광 흡수제를 추가로 포함한다. 광 흡수제는 예를 들어 2차 기공 내에 있을 수 있다. 광 흡수제는 가시광 흡수제일 수 있다. 광 흡수제는 염료(예를 들어, 수용성 염료, 블랙 디아조 염료)일 수 있다. 일부 실시예에서, 염료는 테트라소듐 6-아미노-4-하이드록시-3-[[7-설퍼나토-4-[(4-설퍼나토페닐)아조]-1-나프틸]아조]나프탈렌-2,7-디설포네이트; 테트라소듐(6Z)-4-아세트아미도-5-옥소-6-[[7-설포나토-4-(4-설포나토페닐)아조-1-나프틸]하이드라조노]나프탈렌-1,7-디설포네이트; 니그로신; 캐스웰 블랙 HBL 염료; 수단 블랙 B, 니그로신; 애시드 바이올렛 5; 애시드 바이올렛 7; 애시드 바이올렛 9; 애시드 바이올렛 17; 애시드 바이올렛 19; 및 프로세스 블랙으로 이루어진 그룹으로부터 선택된 것이다. 일부 실시예에서, 광 흡수제는 무금속 아조 염료, 술폰화 쿠마린 염료, 금속화 아조 염료, 아조/안트라퀴논 염료, 무금속염료, 트리페닐메탄 염료 및 기능화 안트라퀴논 염료로 이루어진 그룹으로부터 선택된다. 일부 실시예에서, 광 흡수제는 카본 블랙(예를 들어, 친수성 카본 블랙, 카본 블랙 나노 입자)이다. 카본 블랙 입자는 평균 직경이 최대 50 nm일 수 있다. 일부 실시예에서, 광 흡수제는 탄소 나노 튜브(예를 들어, 친수성 탄소 나노 튜브)를 포함한다.

일부 실시예에서, 물품의 표면은 400 nm 내지 700 nm의 파장에서 최대 0.0002(예를 들어, 최대 0.00015, 최대 0.00013, 최대 0.0001)의 부분 반사율을 갖는다.

일부 실시예에서, 물품의 표면은 400 nm 내지 700 nm의 파장에서 0.0001 내지 0.0002의 부분 반사율을 갖는다.

일부 실시예에서, 부분 반사율은 최소 450 nm (예를 들어, 최소 500 nm, 최소 520 nm) 및/또는 최대 650 nm(예를 들어, 최대 600 nm, 최대 550 nm)의 파장에서 측정된다 . 예를 들어, 부분 반사율은 532 nm의 파장에서 측정될 수 있다.

일부 실시예에서, 물품의 표면은 400 nm 내지 700 nm의 제1 파장에서 제1 부분 반사율을 가지며; 물품의 표면은 400 nm 내지 700 nm의 제2 파장에서 제2 부분 반사율을 가지며; 제1 파장은 제2 파장과 상이하고; 제1 부분 반사율은 제2 부분 반사율과 상이하다. 제1 파장은 제2 파장보다 최소 25 nm(예를 들어, 최소 50 nm, 최소 75 nm) 클 수 있다. 제1 파장은 최소 635 nm이고, 제2 파장은 최대 560 nm일 수 있다. 제1 파장은 최소 635 nm일 수 있고, 제2 파장은 최대 490 nm일 수 있다. 제1 파장은 최소 520 nm일 수 있고, 제2 파장은 최대 490 nm일 수 있다.

일부 실시예에서, 물품의 표면은 10 nm 내지 400 nm의 파장에서 최대 0.0002의 부분 반사율을 갖는다.

일부 실시예에서, 부분 반사율은 6°의 입사각에서 측정된다.

일부 실시예에서, 부분 반사율은 6°의 반사각에서 측정된다.

일부 실시예에서, 부분 반사율은 입사각 및 입사각과 동일한 반사각으로 측정된다.

일부 실시예에서, 금속은 알루미늄, 티타늄, 니오븀, 탄탈륨, 마그네슘 및 아연으로 이루어진 그룹으로부터 선택된 것을 포함한다. 금속은 예를 들어 알루미늄일 수 있다.

일부 실시예에서, 기판은 금속을 포함하는 합금을 포함한다. 합금은 예를 들어 1000계 알루미늄 합금, 2000계 알루미늄 합금, 3000계 알루미늄 합금, 4000계 알루미늄 합금, 5000계 알루미늄 합금, 6000계 알루미늄 합금 및 7000계 알루미늄 합금으로 이루어진 그룹으로부터 선택될 수 있다.

일부 실시예에서, 기판의 일부는 산화물을 포함하고, 산화물은 금속을 포함한다.

일부 실시예에서, 2차 기공은 산화물의 부분에 존재한다.

일부 실시예에서, 물품의 표면은 플루오로-알루미네이트를 포함한다.

일부 실시예에서, 물품의 표면은 수화된 산화 알루미늄을 포함한다.

일반적인 측면에서, 본 발명은 본원에 기술된 바와 같은 물품을 포함하는 시스템을 제공한다. 시스템은 광학 시스템일 수 있다. 시스템은 홀로그램 투영 장치, 카메라, 망원경, 컬러 선택 필터, 광센서용 하우징, 태양열 수집기, 태양열 시스템, 정보 디스플레이 시스템 및 감광성 재료를 보관하기 위한 시스템으로 구성된 그룹으로부터 선택될 수 있다.

일반적인 측면에서, 본 발명은 본원에 개시된 물품을 형성하는 방법을 제공한다. 방법은 습식 에칭, 양극 산화 및/또는 봉공 처리를 포함할 수 있다.

일반적인 측면에서, 본 발명은 금속을 포함하는 물품을 화학적으로 에칭하여 물품에 1차 기공을 형성하는 것을 포함하는 방법을 제공한다. 이 방법은 1차 기공을 포함하는 물품을 양극 산화 처리하여 2차 기공을 형성함으로써 1차 기공 및 2차 기공을 포함하는 표면을 갖는 물품을 제공하는 것을 또한 포함한다. 다음 중 적어도 하나를 유지한다. i) 1차 기공의 평균 직경이 2차 기공의 평균 직경보다 적어도 10배 크다; 및 ii) 1차 기공의 평균 직경은 500 nm 내지 15 ㎛이고, 2차 기공의 평균 직경은 50 nm 내지 약 150 nm이다.

일부 실시예에서, 방법은 광 흡수제를 2차 기공들 중 적어도 일부에 배치하는 것을 또한 포함한다. 광 흡수제는 10℃ 이상 및/또는 90℃ 이하의 온도에서 2차 기공 내에 배치될 수 있다.

일부 실시예에서, 방법은 1차 기공 및 2차 기공을 포함하는 기판을 봉공 처리에 노출시키는 단계를 또한 포함한다.

일부 실시예에서, 봉공 처리는 광 흡수제를 2차 기공 중 적어도 일부에 배치한 후에 일어날 수 있다.

일부 실시예에서, 봉공 처리는 온수 봉공 처리를 포함한다. 봉공 처리는 1차 기공 및 2차 기공을 포함하는 물품의 적어도 일부를 80℃ 이상의 온도의 물에 배치하는 것을 포함할 수 있다. 봉공 처리는 증기를 사용하는 것을 포함할 수 있다. 봉공 처리는 수성 니켈 아세테이트를 사용하는 것을 포함할 수 있다.

일부 실시예에서, 봉공 처리는 중온 봉공 처리를 포함한다. 봉공 처리는 1차 기공 및 2차 기공을 포함하는 물품의 적어도 일부를 80℃ 이하의 온도의 물에 배치하는 것을 포함할 수 있다. 물은 금속염 및 유기 첨가제로 이루어진 그룹으로부터 선택된 하나 이상의 것을 포함할 수 있다.

일부 실시예에서, 봉공 처리는 냉간 봉공 처리를 포함한다. 봉공 처리는 1차 기공 및 2차 기공을 포함하는 물품의 적어도 일부를 30℃ 이하의 온도의 물에 배치하는 것을 포함할 수 있다.

일부 실시예에서, 화학적 에칭은 부식성 용액을 사용하는 것을 포함한다.

일부 실시예에서, 부식성 용액은 산성 용액을 포함한다. 산성 용액은 황산, 염산, 인산, 크롬산, 질산, 과염소산, 브롬화 수소산, 요오드화 수소산, 붕산, 불화 수소산, 트리플루오로 아세트산, p-톨루엔 술폰산, 아미노메틸 포스폰산 및 트리플루오로메탄 설폰산으로 이루어진 그룹으로부터 선택된 것을 포함할 수 있다. 산성 용액은 1 중량% 이상의 산 및/또는 75 중량% 이하의 산을 포함할 수 있다.

일부 실시예에서, 부식성 용액은 알칼리성 용액을 포함한다. 알칼리성 용액은 무기 수산화물을 포함할 수 있다. 무기 산화물은 수산화 나트륨, 수산화 암모늄, 수산화 칼륨, 수산화 세슘, 수산화 리튬 및 수산화 루비듐으로 이루어진 그룹으로부터 선택된 것을 포함할 수 있다. 알칼리성 용액은 5 중량% 이상 및/또는 30 중량% 이하의 수산화물을 포함할 수 있다. 알칼리성 용액은 12 이상의 pH를 가질 수 있다.

일부 실시예에서, 부식성 용액은 산화 할라이드 염을 포함한다. 부식성 용액은 5 중량% 이상의 산화 할라이드 염 및/또는 40 중량% 이하의 산화 할라이드 염을 포함할 수 있다.

일부 실시예에서, 화학적 에칭은 25℃ 이상의 온도에서 수행된다.

일부 실시예에서, 양극 산화는 10℃ 이상(예를 들어, 20℃ 이상, 30℃ 이상, 35℃ 이상) 및/또는 50℃ 이하(예를 들어, 40℃ 이하)의 온도에서 수행된다.

일부 실시예에서, 양극 산화는 무기산을 포함하는 용액을 사용하여 수행된다. 용액은 1 중량% 이상(예를 들어, 5 중량% 이상의 무기산)의 무기산 및/또는 90 중량% 이하(예를 들어, 85 중량% 이하)의 무기산을 포함할 수 있다.

일부 실시예에서, 무기산은 황산, 염산, 인산, 크롬산, 질산, 과염소산, 브롬화 수소산, 요오드화 수소산, 붕산 및 불화 수소산으로 이루어진 그룹으로부터 선택된 것을 포함한다.

일부 실시예에서, 양극 산화는 물품에 5 볼트 이상(예를 들어, 30 볼트 이상)의 전압을 인가하는 것을 포함한다.

도면은 일반적으로 본 명세서에서 논의된 실시예들을 제한하는 방식이 아니라 예시적인 방식으로 나타내고 있다.
도 1은 물품의 실시예를 도시한 단면도이다.
도 2는 도 1에 도시된 물품을 제조하는 방법의 실시예에서 단계들의 흐름도이다.
도 3a 내지 도 3d는 도 2에 도시된 공정의 단계들 동안 제조된 물품의 단면도들이다.
도 4는 물품의 주사 전자 현미경 사진이다.
도 5는 물품의 주사 전자 현미경 사진이다.

도 1은 본 발명에 따른 물품(100)을 도시한다. 물품(100)은 광학 시스템, 예를 들어 홀로그램 투영 장치, 카메라, 망원경, 색상 선택 필터, 광 센서 하우징과 같은 시스템, 태양열 수집기, 태양열 시스템, 정보 표시 시스템 및 감광성 재료를 저장하기 위한 시스템의 구성 요소일 수 있다. 예를 들어, 물품(100)은 이러한 시스템의 하우징의 일부일 수 있다. 선택적으로, 물품(100)은 이러한 시스템의 내부 구성 요소의 일부일 수 있다. 예를 들어, 물품(100)은 광 파이프의 일부일 수 있다.

물품(100)은 비교적 낮은 부분 반사율(표면(120)으로부터 반사되는 표면(120)에 충돌하는 광의 비율)을 나타낼 수 있는 표면(120)을 갖는 기판(110)을 갖고 있다. 일부 실시예에서, 표면(120)은 최대 0.0002(예를 들어, 최대 0.00015, 최대 0.00013, 최대 0.0001)의 부분 반사율을 갖는다.

일반적으로, 부분 반사율은 하나 이상의 관심 파장에서 측정된다. 일부 실시예에서, 부분 반사율은 400 nm 내지 700 nm(가시광)의 파장에서 결정된다. 예를 들어, 특정 실시예에서, 부분 반사율은 최소 450 nm(예를 들어, 최소 500 nm, 최소 520 nm) 및/또는 최대 650 nm(예를 들어, 최대 600 nm, 최대 550nm)의 파장에서 측정된다. 일부 실시예에서, 부분 반사율은 532 nm에서 측정된다. 특정 실시예에서, 부분 반사율은 10 nm 내지 400 nm(자외선)의 파장 범위에서 결정된다.

일반적으로, 부분 반사율은 임의의 원하는 입사각 및 임의의 원하는 반사각을 사용하여 결정될 수 있다. 일부 실시예에서, 입사각은 부분 반사율을 결정할 때 반사각(정반사)과 동일하다. 특정 실시예에서, 반사각은 부분 반사율을 결정할 때 입사각과 다르다. 일부 실시예에서, 부분 반사율은 6°의 입사각을 사용하여 결정되고/되거나 부분 반사율은 6°의 반사각을 사용하여 결정된다.

일부 실시예에서, 표면(120)의 부분 반사율은 광의 파장의 함수이다. 예를 들어, 400nm 내지 700nm의 제1 파장에서 표면(120)의 부분 반사율은 400nm 내지 700nm의 다른(제2) 파장에서 표면(120)의 부분 반사율과 상이할 수 있다. 특정 실시예에서, 제1 파장은 제2 파장보다 25 nm 이상(예를 들어, 50 nm 이상, 75 nm 이상) 크다. 일부 실시예에서, 제1 파장은 635nm 이상이고, 제2 파장은 560nm 이하이다. 특정 실시예에서, 제1 파장은 635 nm 이상이고, 제2 파장은 최대 490 nm이다. 일부 실시예에서, 제1 파장은 520nm 이상이고, 제2 파장은 최대 490nm이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 물품은 1차 기공(130), 2차 기공(140), 및 2차 기공(140) 중 적어도 일부에 배치된 광 흡수제(150)를 포함한다. 1차 및 2차 기공의 이러한 배열은 본 명세서에서 "기공 내 기공"으로 지칭될 수 있다. 이론에 구속되지 않고, 이러한 기공 배열 및 광 흡수 재료의 독특한 특성이 전술한 유리한 부분 반사 특성을 산출하는 것으로 여겨진다.

물품(100)의 일부 기본 특성을 설명하였고, 이제 물품(100)의 특정 세부 사항이 제공된다.

일반적으로, 기판(110)은 임의의 적절한 재료로 형성될 수 있다. 전형적으로, 기판(110)은 적어도 하나의 금속을 포함하는 재료로 형성된다. 예시적인 금속은 알루미늄, 티타늄, 니오븀, 탄탈륨, 마그네슘 및 아연을 포함한다. 일부 실시예에서, 기판(110)은 합금(예를 들어, 알루미늄 합금)과 같은 다수의 상이한 금속을 함유하는 재료로 형성된다. 특정 실시예에서, 기판(110)은 알루미늄 그리고 구리, 망간, 실리콘, 마그네슘, 실리콘 및 아연으로부터 선택된 적어도 하나의 추가 원소를 함유하는 합금으로 형성된다. 예시적인 알루미늄 합금은 1000계, 2000계, 3000계, 4000계, 5000계, 6000계 및 7000계 알루미늄 합금을 포함한다.

기판(110)의 표면(120)은 기판(110)이 형성되는 금속 또는 합금의 산화물로 형성될 수 있다. 아래에서 보다 상세히 논의되는 바와 같이, 일부 실시예에서, 산화물은 물품(100)을 제조하는 데에 사용되는 양극 산화 공정의 부산물일 수 있다. 산화물의 두께는 예를 들어 0.5 미크론 내지 50 미크론 두께(예를 들어, 5 미크론 내지 25 미크론 두께)일 수 있다. 일반적으로, 2차 기공(140)은 물품(100)의 산화물 부분에 형성되지만, 본 발명은 이러한 방식으로 제한되지는 않는다.

도 1을 참조하면, 1차 기공(130)은 일반적으로 원하는대로 선택될 수 있는 평균 길이를 갖도록 연장된다. 일부 실시예에서, 이 길이는 1 미크론 내지 20 미크론(예를 들어, 5 미크론 내지 15 미크론)이다.

일부 실시예에서, 1차 기공(130)의 평균 직경은 2차 기공(140)의 평균 직경의 최소 4배(예를 들어, 5배 이상, 10배 이상, 25배 이상, 50 배 이상, 75 회 이상) 및/또는 최대 100배(예를 들어, 최대 75배, 최대 50 배)이다. 기공 그룹의 평균 직경은 기공의 그룹을 포함하는 물품의 표면의 SEM 사진을 찍어서 측정할 수 있다.

특정 실시예에서, 1차 기공(130)의 평균 직경은 500 nm 이상(예를 들어, 750 nm 이상, 900 nm 이상, 1 ㎛ 이상) 및/또는 15 ㎛ 이하(예를 들어, 10 ㎛ 이하, 5 ㎛ 이하, 1 ㎛ 이하)이다. 1차 기공(130)의 평균 직경에 대한 예시적인 범위는 500 nm 내지 15 ㎛, 750 nm 내지 1.25 ㎛, 1 ㎛ 내지 1.5 ㎛, 및 900 nm 내지 1.5 ㎛을 포함한다.

일부 실시예에서, 1차 기공(130)은 0.1 이상(예를 들어, 0.15 이상, 0.2 이상, 0.25 이상) 및/또는 0.3 이하(예를 들어, 0.25 이하, 0.2 이하)의 기공률(금속 부피에 대한 공극 부피의 비율)을 갖는다. 1차 기공(130)의 기공률의 예시적인 범위는 0.1 내지 0.3, 0.1 내지 0.2, 0.15 내지 0.25, 0.2 내지 0.3, 및 0.1 내지 0.25를 포함한다. 기공률은 77 K에서 흡착된 N₂ 양으로부터 전체 기공 부피를 계산하고, Nova Quantachrome 4200e 기기를 사용하여 흡착 등온선을 결정하는 것에 의해 결정된다. 데이터로부터 기공률을 추정할 수 있다.

특정 실시예에서, 1차 기공(130)은 0.2 내지 10(예를 들어, 0.5 내지 10, 1 내지 5)의 평균 종횡비를 갖는다.

일부 실시예에서, 2차 기공(140)은 최대 250 nm(예를 들어, 최대 200 nm, 최대 150 nm, 100 nm) 및/또는 최소 75 nm(예를 들어, 최소 90 nm, 최소 100 nm)의 2차 기공의 평균 직경을 갖는다. 2차 기공(140)의 평균 직경에 대한 예시적인 범위는 50 nm 내지 250 nm, 50 nm 내지 100 nm, 75 nm 내지 125 nm, 100 nm 내지 250 nm 및 90 nm 내지 250 nm를 포함한다.

일부 실시예에서, 2차 기공(140)은 0.5 내지 5(예를 들어, 0.5 내지 4, 1 내지 3)의 기공률을 갖는다.

특정 실시예에서, 2차 기공(140)은 평균 종횡비가 10 이상(예를 들어, 15 이상, 20 이상, 25 이상) 및/또는 최대 40(예를 들어, 최대 35)이다. 2차 기공(140)의 평균 종횡비에 대한 예시적인 범위는 10 내지 40, 15 내지 35, 20 내지 40, 25 내지 40, 및 25 내지 35를 포함한다.

광 흡수제(150)는 예를 들어 가시광 흡수제(400 nm 내지 700 nm의 파장 범위의 광을 흡수하는 작용제)일 수 있다. 특정 실시예에서, 광 흡수제(150)는 자외선 흡수제(10 nm 내지 400 nm의 파장 범위의 광을 흡수하는 작용제)이다.

일부 실시예에서, 광 흡수제(150)는 수용성 염료와 같은 염료이다. 이러한 염료의 예는 블랙 디아조 염료를 포함한다. 예시적인 블랙 디아조 염료에는, 테트라소듐 6-아미노-4-하이드록시-3-[[7-설퍼나토-4-[(4-설퍼나토페닐)아조]-1-나프틸]아조]나프탈렌-2,7-디설포네이트; 테트라소듐(6Z)-4-아세트아미도-5-옥소-6-[[7-설포나토-4-(4-설포나토페닐)아조-1-나프틸]하이드라조노]나프탈렌-1,7-디설포네이트; 니그로신; 캐스웰 블랙 HBL 염료; 수단 블랙 B; 니그로신; 애시드 바이올렛 5; 애시드 바이올렛 7; 애시드 바이올렛 9; 애시드 바이올렛 17; 애시드 바이올렛 19; 및 프로세스 블랙이 포함된다. 광 흡수제인 예시적인 염료는 또한 무금속 아조 염료, 술폰화 쿠마린 염료, 금속화 아조 염료, 아조/안트라퀴논 염료, 무금속염료, 트리페닐메탄 염료 및 기능화 안트라퀴논 염료를 포함한다.

특정 실시예에서, 광 흡수제(150)는 특정 색의 흡수율을 향상시켜 다른 파장의 광의 존재가 감소된 더욱더 좁은 색 대역의 반사를 초래할 수 있다. 예를 들어, 광학 장치가 녹색 광을 출력하도록 구성되었지만 광원이 적색 및 녹색 광 모두를 생성하는 경우, 녹색 염료가 광 흡수제(150)로서 사용될 수 있다. 이러한 배열에서, 녹색 광의 실질적인 성분은 반사되는 반면에 적색 광의 실질적인 성분은 반사되지 않는다.

특정 실시예에서, 광 흡수제(150)는 카본 블랙을 포함한다. 일부 실시예에서, 카본 블랙은 친수성 카본 블랙의 형태이다. 친수성 카본 블랙은 분산액 형태, 예를 들어 분산액 조성물의 0.1 내지 1 중량% 범위의 양(예를 들어, 0.4 중량%)일 수 있다. 수성 친수성 카본 블랙 분산액은 친수성 물질, 예를 들어 아크릴 코팅된 카본 블랙 입자 등으로 코팅된 탄소 입자와 함께 상업적으로 이용 가능하다. 시판되는 수성 친수성 카본 블랙 분산액의 예는 Aqua-Black 162(Tokai Carbon Co., Ltd.에 의해 제조된 친수성 카본 블랙, 평균 2차 입자 직경 : 110 nm, 카본 블랙 농도 : 20 중량%) 및 Aqua-Black 001을 포함한다. 선택적으로, 카본 블랙 입자는 탄소 입자의 표면 상에 카르복실기 및/또는 하이드록실기와 같은 친수성 작용기를 제공함으로써 친수성을 부여하기 위해 액상 산화 또는 기상 산화에 의해 산화될 수 있다. 일부 실시예에서, 카본 블랙 입자는 평균 직경이 50 nm 이하(예를 들어, 40 nm 이하, 30 nm 이하, 20 nm 이하, 10 nm 이하, 1 nm 내지 50 nm, 10 nm 내지 50 nm, 5 nm 내지 45 nm)인 카본 블랙 나노 입자이다.

일부 실시예에서, 광 흡수제(150)는 다른 방법 중에서도 공유 표면 개질(예를 들어, 카르복실산 또는 에스테르기의 도입)에 의해 친수성을 갖게된 친수성 탄소 나노 튜브(예를 들어, 친수성 탄소 나노 입자 및 탄소 나노 튜브의 혼합물로서)와 같은 탄소 나노 튜브를 포함한다.

물품(100)의 다양한 양태를 설명하였는데, 이제 그러한 물품을 제조하는 방법이 제공된다.

도 2는 물품(100)을 제조하는데 사용될 수 있는 방법(200)에서의 특정 단계의 흐름도이다. 도 3a 내지 도 3d는 방법(200)에서 단계들의 결과를 도시한다.

단계(210)에서, 예비 물품(pre-article)(310)이 제공된다(도 3a). 예비 물품(310)은 금속 또는 합금으로 형성된다(전술한 설명 참조).

단계(220)에서, 예비 물품(310)의 표면(320)은 화학적으로 에칭되어 1차 기공(322)을 갖는 물품(320)을 생성한다(도 3b).

단계(230)에서, 물품(320)은 1차 기공(322) 및 2차 기공(332)을 갖는 물품(330)을 생성하도록 양극 산화 처리되며 2차 기공(332)의 적어도 일부는 1차 기공(322) 내에 위치된다(도 3c).

단계(240)에서, 광 흡수제(342)가 2차 기공(332)의 적어도 일부 내에 배치되어 물품(340)을 생성한다(도 3d).

단계(250)에서, 물품(340)은 봉공 처리에 노출된다. 육안으로, 단계(250)에서 수행되는 봉공 처리는 물품(340)의 표면의 외관을 실질적으로 변화시키지 않을 수 있다. 그러나, 단계(250)에서 수행되는 봉공 처리는 예를 들어, 물품(340)이 용매에 침지되는 경우 광 흡수제(342)가 2차 기공(332)의 외부로 확산되는 능력을 실질적으로 감소시킨다.

방법(200)을 개괄적으로 설명하였는데, 이제 공정의 특정 세부 사항들이 제공된다.

일반적으로, 단계(220)는 예비 물품의 적어도 일부에 복수의 1차 기공을 생성하기에 적합한 임의의 조건 하에서 및 임의의 적합한 방법에 의해 수행될 수 있다. 일부 실시예에서, 단계(220)는 원하는 1차 기공을 생성하기에 충분히 산성이거나 충분히 알칼리성인 부식성 용액을 사용하는 것을 포함한다. 부식성 용액의 예에는 1 중량% 내지 75 중량%의 무기산(예를 들어, 황산, 염산, 인산, 크롬산, 질산, 과염소산, 브롬화 수소산, 요오드화 수소산, 붕산, 불화 수소산 등 및 이들의 적합한 조합)을 포함하는 산성 용액, 유기산(예를 들어, 트리플루오로 아세트산, p-톨루엔 술폰산, 아미노메틸 포스폰산, 트리플루오로메탄 설폰산, 옥살산 등)을 포함하는 산성 용액, 5 중량% 내지 30 중량%의 무기 수산화물(예를 들어, 수산화 나트륨, 수산화 암모늄, 수산화 칼륨, 수산화 세슘, 수산화 리튬, 수산화 루비듐)을 포함하는 알칼리성 용액, pH 12 초과로 제조된 금속 수산화물 용액, 5 중량% 내지 40 중량%의 산화 할라이드 염(예를 들어, 염화 제2철 및 산화 세륨과 같은 다른 강한 산화제)를 포함하는 용액, 및 무기산(예를 들어, 1 중량% 내지 75 중량%)과 반응성 과산화물 또는 초산화물(예를 들어, 1 중량% 내지 30 중량%의 과산화수소, 과산화 나트륨, 과산화 바륨과 같은 금속 과산화물, 초과산화 나트륨, 초과산화 칼륨 등)의 조합을 포함하는 용액이 포함된다.

일반적으로, 단계(220)는 1차 기공을 생성하기 위한 임의의 적합한 온도 및 임의의 적합한 양으로 수행될 수 있다. 일부 실시예에서, 단계(210)는 25℃에서 수행된다. 특정 실시예에서, 단계(220)는 25℃ 초과의 온도(예를 들어, 35℃ 내지 90℃, 35℃ 내지 65℃, 40℃ 내지 60℃, 50℃ 내지 75℃)에서 수행된다. 특정 실시예에서, 단계(210)는 적어도 15 초(예를 들어, 15 초 내지 5 분) 동안 수행된다.

일부 실시예에서, 예비 물품이 형성되는 재료(예를 들어, 금속, 금속 합금)는 단계(220) 동안 1차 기공의 형성 속도에 영향을 미칠 수 있다. 예를 들어, 일부 실시예에서, 1차 기공은 마그네슘 및 아연 함량이 비교적 높은 합금에서 비교적 빠르게 형성될 수 있는데, 아마도 이러한 합금 금속의 높은 반응성 및/또는 낮은 산화환원 전위로 인한 것이다. 다른 예로서, 특정 실시예에서, 1차 기공은 비교적 높은 규소 및 망간 함량을 갖는 합금에서 비교적 느리게 형성될 수 있으며, 이는 잠재적으로 적은 이방성 에칭을 초래할 수 있다.

일부 실시예에서, 단계(220)와 단계(230) 사이에서, 물품을 적합한 용매(예를 들어, 탈이온수)로 세척하고, 특히 표면 산화물을 제거할 수 있는 용액에 간단히 침지시킨다. 이러한 용액의 일례는 알칼리성 용액(예를 들어, 3 중량%의 수산화 나트륨)이다.

일반적으로, 단계(230)는 2차 기공을 생성하기에 적합한 임의의 조건 하에서 및 임의의 적합한 방법에 의해 달성될 수 있다. 일부 실시예에서, 단계(230)는 최소 10℃(예를 들어, 20℃ 이상, 30℃ 이상, 35℃ 이상) 및/또는 최대 50℃, 예를 들어 최대 40℃의 온도에서 수행된다. 예시적인 온도 범위는 15℃ 내지 40℃, 15℃ 내지 30℃, 및 10℃ 내지 35℃를 포함한다. 특정 실시예에서, 단계(230)는 1 분 이상(예를 들어, 1 분 내지 500 분, 10 분 내지 250 분, 20 분 내지 150 분, 30 분 내지 150 분, 50 분 내지 200 분) 동안 수행된다.

일반적으로, 단계(230)는 적절한 양극 산화 욕에서 수행된다. 일부 실시예에서, 양극 산화 욕은 1 중량% 내지 90 중량%(예를 들어, 5 중량% 내지 85 중량%)의 강한 무기산(상기 예들을 참조)을 포함한다. 일부 실시예에서, 양극 산화 욕은 황산 또는 인산을 포함한다.

단계(230)는 일반적으로 전압을 인가하는 것을 포함한다. 일부 실시예에서, 전압은 5 내지 30 볼트(예를 들어, 10 볼트 내지 20 볼트, 10 볼트 내지 15 볼트, 10 볼트 내지 30 볼트, 20 볼트 내지 30 볼트, 5 볼트 내지 15 볼트)이다.

선택적으로, 단계(230)와 단계(240) 사이에서, 물품은 적합한 용매(예를 들어, 탈이온수)로 세척될 수 있다. 여기에 기술된 예들의 흑화제 및/또는 착색제는 화학적으로 에칭되고 양극 산화된 금속 부분에 혼입되어 흑화제 및/또는 착색제가 적어도 2차 기공에 혼입된 봉공 처리되지 않은 금속 부분을 얻는다.

단계(240)는 바람직하게는 광 흡수제가 2차 기공의 적어도 일부에 배치되게 하는 임의의 적절한 기술을 사용하여 수행될 수 있다. 일부 실시예에서, 단계(240)는 광 흡수제(예를 들어, 0.5 중량% 내지 10 중량%의 광 흡수제)를 포함하는 용액에 1차 및 2차 기공을 갖는 물품의 적어도 일부를 침지시키는 것을 포함한다. 특정 실시예에서, 용액은 하나 이상의 수혼화성 용매(예를 들어, 에탄올 또는 임의의 적합한 C1-C5 알칸올, 테트라하이드로푸란, 아세톤 및 아세토니트릴)를 포함할 수 있는 수용액이다.

일반적으로, 단계(240) 동안, 물품은 2차 기공에 광 흡수제의 바람직한 배치를 야기하는 시간 동안 이러한 용액에 침지될 수 있다. 일부 실시예에서, 물품은 이러한 용액에 1 분 이상(예를 들어, 1 분 내지 1 시간, 15 분 내지 45 분, 5 분 내지 20 분, 20 분 내지 50 분, 20 분 내지 40 분) 동안 침지된다.

일반적으로, 단계(240)는 임의의 적절한 온도에서 수행될 수 있다. 특정 실시예에서, 단계(240)는 10℃ 이상의 온도(예를 들어, 10℃ 내지 80℃, 40℃ 내지 60℃, 40℃ 내지 80℃)에서 수행된다.

선택적으로, 단계(240)와 단계(250) 사이에서, 물품은 봉공 처리 전에 적합한 용매(예를 들어, 탈이온수)로 세척될 수 있다.

일반적으로, 단계(250)는 예를 들어, 물품이 용매에 침지될 때 광 흡수제가 2차 기공을 빠져나가는 능력을 실질적으로 감소시키기 위해, 단계(240) 이후에 존재하는 다공성 산화 알루미늄 층을 변경(예를 들어, 폐쇄)하도록 수행된다. 이러한 봉공 처리 단계가 없으면, 양극 산화 코팅은 끈적거릴 수 있고/있거나 먼지, 그리스, 오일 및 얼룩에 대한 상대적으로 높은 흡수력을 가질 수 있다. 봉공 처리는 양극 산화된 산화물 층의 내마모성에 비교적 적은 영향을 주면서 내식성을 향상시킨다.

일부 실시예에서, 단계(250)는 끓는 물(예를 들어, 끓는 탈이온수)에 물품을 배치하는 것에 의해 수행된다. 다양한 봉공 처리 염을 첨가한 다른 용액들이 사용될 수 있다. 예에는 중온의 봉공 처리 및 냉간의 봉공 처리가 포함된다.

단계(250)에서 열수 봉공 처리는 일반적으로 물품을 뜨거운(예를 들어, 96℃ 내지 100℃) 물에 침지하는 것을 포함한다. 이론에 구속되지 않으면서, 이는 기공 내에 수화된 산화 알루미늄(베마이트)의 형성을 초래하는 것으로 여겨진다. 이 공정은 먼저 의사 베마이트(pseudo boehmite)의 겔로서 수화된 산화 알루미늄의 석출을 포함하는 것으로 여겨진다. 또한, 이 석출은 봉공 처리 용액의 확산, pH 및 화학적 조성에 의해 제어될 수 있는 것으로 여겨진다. 증가한 pH는 겔의 응축을 시작하는 것으로 여겨지고 결정성 의사 베마이트가 형성되어 기공을 실질적으로 충전할 것이다. 여기에 기술된 다양한 실시예의 금속 부분의 경우, 2차 기공이 대부분 봉공 처리에서 충전될 것으로 여겨진다. 의사 베마이트는 표면에서 시작하는 베마이트를 형성하기 위해 재결정화되고, 수화된 산화 알루미늄(베마이트)은 산화 알루미늄보다 더욱 큰 부피를 갖는 것으로 또한 여겨진다.

뜨거운 탈이온수에서의 봉공 처리 시간은 변경될 수 있다. 일부 실시예에서, 봉공 처리 시간은 15 분 미만일 수 있다. 고온 봉공 처리(예를 들어, 뜨거운 탈이온수로 봉공 처리)의 속도는 일반적으로 봉공 처리 용액의 온도 및 pH에 의존한다. 예를 들어, 96℃에서의 봉공 처리는 98℃에서의 봉공 처리보다 6% 긴 봉공 처리 시간을 수반할 수 있다. 이러한 온도 의존성으로 인해 60 - 80℃에서 작동하는 중온 봉공 처리는 색 침출을 용이하게 하는 공정이 되게 할 수 있다.

일부 실시예에서, 열수 봉공 처리는 밀봉되지 않은 금속 부분의 적어도 일부를 수성 니켈 아세테이트(예를 들어, 물에 0.1 중량% 내지 22.2 중량%)에 침지시키고, 및/또는 밀봉되지 않은 금속의 적어도 일부를 스팀으로 처리하는 것을 포함한다.

선택적으로, 중온 봉공 처리를 사용할 수 있습니다. 중온 봉공 처리 용액은 종종 금속염과 유기 첨가제를 포함하지만 에너지 비용은 더 낮다. 중온 봉공 처리는 여전히 산화 알루미늄이 베마이트로 수화된다는 사실을 이용한다.

냉간 봉공 처리는 다른 메커니즘을 수반한다. 이 공정에서 봉공 처리는 25 - 30℃에서의 함침 공정에 의해 일어난다. 일부 실시예에서, 봉공 처리 용액 중의 불소는 다공성의 양극 산화된 층을 용해시키며 그 다음에 층의 상부 3 - 6㎛에서 플루오로-알루미네이트로서 침전한다. 이 과정은 느릴 수 있으며 가열에 의해 가속화될 수 있다.

예

알루미늄 물품을 세척되었고(비누로 세척하고 물로 철저히 헹굼에 의해), 표면에서 오일, 그리스 및 얼룩을 실질적으로 제거하기 위해 탈지되었다(오일 추출 용매를 사용하여). 이어서, 물품으로부터 표면 산화물을 제거하기 위해 물품을 3 중량%의 수성 수산화 나트륨에 3분 동안 침지시켰다. 물품(도시되지 않음)의 표면의 SEM 사진은 표면에 1차 및 2차 기공이 없다는 것을 나타내었다.

다음에, 물품을 탈이온수로 세척하고, 1 중량%의 과산화수소 및 6 중량%의 염산을 함유하는 수용액에 50℃에서 2분 동안 물품을 침지시킴으로써 습식 에칭하였다. 습식 에칭한 후에, 물품을 탈이온수로 세척한 다음, 표면 산화물을 제거하기 위하여 3 중량%의 수산화 나트륨에 3분 동안 침지시켰다. 물품 표면의 SEM 사진이 도 4에 도시되어 있다. SEM은 물품의 표면에 1차 기공의 존재를 보여준다. SEM 사진은 또한 표면이 더 거칠며 실질적으로 증가된 표면적을 갖는 것을 보여준다.

다음에, 샘플을 15 중량%의 황산 수용액에서 15 볼트에서 90분 동안 양극 산화시켰다. 그 후 샘플을 묽은 황산, 탈이온수로 세척하였다. 생성된 물품의 표면의 SEM 사진이 도 5에 도시되어 있다. SEM 사진은 물품의 표면에서 1차 기공 및 2차 기공의 존재를 보여준다.

이어서 물품을 캐스웰 블랙 염료를 사용하여 염색한 후, 봉공 처리로서 표면을 40℃의 1.5 중량% 수성 Ni(OAc)₂에서 15분 동안 노출시켰다.

다른 실시예

특정 실시예들이 제공되었지만, 본 발명은 그러한 실시예들로 제한되지 않는다.

예로서, 일부 실시예에서, 2차 기공 중 적어도 일부는 둘 이상의 광 흡수제를 포함할 수 있다.

다른 예로서, 물품을 제조하는 특정 방법들이 설명되었지만, 이러한 물품을 제조하는 다른 방법들이 사용될 수 있다.

다른 예로서, 물품을 제조하는 특정 방법들이 설명되었지만, 이러한 방법들은 다른 물품을 제조하는데 사용될 수 있다.

또 다른 예로서, 광 반사를 감소시키기 위해 광 흡수제를 사용하는 실시예들이 설명되었지만, 본 발명은 이러한 방식으로 제한되지 않는다. 예를 들어, 특정 실시예에서, 하나 이상의 광 흡수제가 예를 들어 심미적 목적을 위해 금속 표면 상에 원하는 무광택 마감을 물품에 제공하는 데 사용된다.

추가적인 예로서, 도 2는 프로세스의 실시예의 양태를 도시하지만, 본 발명은 이러한 양태로 제한되지 않는다. 본 발명에 따른 방법은 추가적인 단계 및/또는 다른 단계를 포함할 수 있다. 예를 들어, 예비 물품을 제공하는 것은 원한다면 먼저 절단 및/또는 성형을 포함할 수 있다. 예비 물품은 랙킹 및 조작을 위한 임의의 적합한 방법에 의해 전기적으로 연결될 수 있고, 이어서 오일, 그리스 또는 얼룩과 같은 원치않는 오염물을 제거하기 위해 세정 및 탈지될 수 있다. 예비-물품은 표면 산화물을 제거하기 위해 처리될 수 있으며, 예를 들어 3 중량% 수성 수산화 나트륨에 잠시 침지시킴으로써 표면 산화물이 제거될 수 있다. 이어서, 전조를 적합한 용매(예를 들어, 탈이온수)로 세척할 수 있다. 일반적으로, 이 단락에서 언급된 단계들은 단계(210) 이전에 수행된다.

Claims (133)

1. 금속을 포함하는 기판을 포함하고 있는 물품을 포함하는 시스템에 있어서,
   기판의 표면은 1차 기공 및 2차 기공을 포함하고;
   2차 기공은 1차 기공 내에 있고;
   1차 기공의 평균 직경은 2차 기공의 평균 직경보다 4배 이상 크고;
   상기 시스템은 광학 시스템을 포함하며;
   광 흡수제가 2차 기공 중 적어도 일부에 배치되는 것을 특징으로 하는 시스템.
2. 제1항에 있어서,
   1차 기공의 평균 직경은 2차 기공의 평균 직경보다 5배 이상 큰 것을 특징으로 하는 시스템.
3. 제1항에 있어서,
   1차 기공의 평균 직경은 500 nm 이상인 것을 특징으로 하는 시스템.
4. 제1항에 있어서,
   1차 기공의 평균 직경은 1 ㎛ 이상인 것을 특징으로 하는 시스템.
5. 제1항에 있어서,
   1차 기공의 평균 직경은 최대 5 ㎛ 인 것을 특징으로 하는 시스템.
6. 제1항에 있어서,
   물품은 1차 기공을 포함하는 영역을 가지며, 상기 물품의 영역에서 기공률은 0.1 이상인 것을 특징으로 하는 시스템.
7. 제1항에 있어서,
   물품은 1차 기공을 포함하는 영역을 가지며, 상기 물품의 영역에서 기공률은 최대 0.3 인 것을 특징으로 하는 시스템.
8. 제1항에 있어서,
   2차 기공의 평균 직경은 최대 250 nm 인 것을 특징으로 하는 시스템.
9. 제1항에 있어서,
   2차 기공의 평균 직경은 50 nm 이상인 것을 특징으로 하는 시스템.
10. 제1항에 있어서,
    2차 기공은 평균 종횡비가 10 이상인 것을 특징으로 하는 시스템.
11. 제1항에 있어서,
    2차 기공은 평균 종횡비가 최대 40 인 것을 특징으로 하는 시스템.
12. 삭제
13. 삭제
14. 제1항에 있어서,
    광 흡수제는 가시광 흡수제를 포함하는 것을 특징으로 하는 시스템.
15. 제1항에 있어서,
    광 흡수제는 염료를 포함하는 것을 특징으로 하는 시스템.
16. 제15항에 있어서,
    염료는 수용성 염료를 포함하는 것을 특징으로 하는 시스템.
17. 제1항에 있어서,
    물품의 표면은 400 nm 내지 700 nm의 파장에서 최대 0.0002의 부분 반사율을 갖는 것을 특징으로 하는 시스템.
18. 제1항에 있어서,
    물품의 표면은 400 nm 내지 700 nm의 제1 파장에서 제1 부분 반사율을 가지며;
    물품의 표면은 400 nm 내지 700 nm의 제2 파장에서 제2 부분 반사율을 가지며;
    제1 파장은 제2 파장과 상이하고;
    제1 부분 반사율은 제2 부분 반사율과 상이한 것을 특징으로 하는 시스템.
19. 제1항에 있어서,
    물품의 표면은 10 nm 내지 400 nm의 파장에서 최대 0.0002의 부분 반사율을 갖는 것을 특징으로 하는 시스템.
20. 제1항에 있어서,
    금속은 알루미늄, 티타늄, 니오븀, 탄탈륨, 마그네슘 및 아연으로 이루어진 그룹으로부터 선택된 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 시스템.
21. 제1항에 있어서,
    기판의 일부는 산화물을 포함하고, 산화물은 금속을 포함하는 것을 특징으로 하는 시스템.
22. 제21항에 있어서,
    2차 기공은 산화물의 부분에 존재하는 것을 특징으로 하는 시스템.
23. 제1항에 있어서,
    물품의 표면이 플루오로-알루미네이트를 포함하는 것을 특징으로 하는 시스템.
24. 제1항에 있어서,
    물품의 표면은 수화된 산화 알루미늄을 포함하는 것을 특징으로 하는 시스템.
25. 제1항에 있어서,
    상기 시스템은 홀로그램 투영 장치, 카메라, 망원경, 컬러 선택 필터, 광센서용 하우징, 태양열 수집기, 태양열 시스템, 정보 디스플레이 시스템 및 감광성 재료를 보관하기 위한 시스템으로 구성된 그룹으로부터 선택된 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 시스템.
26. 금속을 포함하는 기판을 포함하고 있는 물품을 포함하는 시스템에 있어서,
    기판의 표면은 1차 기공 및 2차 기공을 포함하고;
    2차 기공은 1차 기공 내에 있고;
    1차 기공의 평균 직경은 500 nm 내지 15 ㎛이고;
    2차 기공의 평균 직경은 50 nm 내지 250 nm이고;
    광 흡수제가 2차 기공 중 적어도 일부에 배치되는 것을 특징으로 하는 시스템.
27. 제26항에 있어서,
    1차 기공의 평균 직경은 2차 기공의 평균 직경보다 4배 이상 큰 것을 특징으로 하는 시스템.
28. 제26항에 있어서,
    상기 시스템은 홀로그램 투영 장치, 카메라, 망원경, 컬러 선택 필터, 광센서용 하우징, 태양열 수집기, 태양열 시스템, 정보 디스플레이 시스템 및 감광성 재료를 보관하기 위한 시스템으로 구성된 그룹으로부터 선택된 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 시스템.
29. 제26항에 있어서,
    상기 시스템은 광학 시스템을 포함하는 것을 특징으로 하는 시스템.
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