KR102608258B1 - 소방용 및 산업용, 선박용 열 차단 코팅 박막 - Google Patents
소방용 및 산업용, 선박용 열 차단 코팅 박막 Download PDFInfo
- Publication number
- KR102608258B1 KR102608258B1 KR1020220126045A KR20220126045A KR102608258B1 KR 102608258 B1 KR102608258 B1 KR 102608258B1 KR 1020220126045 A KR1020220126045 A KR 1020220126045A KR 20220126045 A KR20220126045 A KR 20220126045A KR 102608258 B1 KR102608258 B1 KR 102608258B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- thin film
- film layer
- thickness
- silver
- layers
- Prior art date
Links
- 239000010409 thin film Substances 0.000 title claims abstract description 132
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 title abstract description 16
- 239000005083 Zinc sulfide Substances 0.000 claims abstract description 46
- 229910052984 zinc sulfide Inorganic materials 0.000 claims abstract description 46
- BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N Silver Chemical compound [Ag] BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 39
- 239000004332 silver Substances 0.000 claims abstract description 39
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 claims abstract description 39
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 32
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 claims abstract description 27
- 238000000576 coating method Methods 0.000 claims abstract description 27
- DRDVZXDWVBGGMH-UHFFFAOYSA-N zinc;sulfide Chemical compound [S-2].[Zn+2] DRDVZXDWVBGGMH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 20
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 claims abstract description 19
- GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N Titan oxide Chemical compound O=[Ti]=O GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 18
- 235000012239 silicon dioxide Nutrition 0.000 claims abstract description 16
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 claims abstract description 16
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 18
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 13
- 229910010413 TiO 2 Inorganic materials 0.000 claims description 12
- 239000010408 film Substances 0.000 claims description 6
- 229910018072 Al 2 O 3 Inorganic materials 0.000 claims description 2
- GEIAQOFPUVMAGM-UHFFFAOYSA-N ZrO Inorganic materials [Zr]=O GEIAQOFPUVMAGM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 238000002834 transmittance Methods 0.000 abstract description 28
- 230000017525 heat dissipation Effects 0.000 abstract description 14
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 abstract description 5
- MCMNRKCIXSYSNV-UHFFFAOYSA-N ZrO2 Inorganic materials O=[Zr]=O MCMNRKCIXSYSNV-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract 1
- 238000009501 film coating Methods 0.000 abstract 1
- SIWVEOZUMHYXCS-UHFFFAOYSA-N oxo(oxoyttriooxy)yttrium Chemical compound O=[Y]O[Y]=O SIWVEOZUMHYXCS-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract 1
- BPUBBGLMJRNUCC-UHFFFAOYSA-N oxygen(2-);tantalum(5+) Chemical compound [O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[Ta+5].[Ta+5] BPUBBGLMJRNUCC-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract 1
- RVTZCBVAJQQJTK-UHFFFAOYSA-N oxygen(2-);zirconium(4+) Chemical compound [O-2].[O-2].[Zr+4] RVTZCBVAJQQJTK-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract 1
- 229910001936 tantalum oxide Inorganic materials 0.000 abstract 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 5
- 239000004695 Polyether sulfone Substances 0.000 description 4
- 238000005240 physical vapour deposition Methods 0.000 description 4
- 239000004417 polycarbonate Substances 0.000 description 4
- 229920006393 polyether sulfone Polymers 0.000 description 4
- 229920000515 polycarbonate Polymers 0.000 description 3
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N acrylic acid group Chemical group C(C=C)(=O)O NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- -1 and in particular Substances 0.000 description 2
- 238000005229 chemical vapour deposition Methods 0.000 description 2
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 2
- 239000010931 gold Substances 0.000 description 2
- 230000008676 import Effects 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 2
- 230000003595 spectral effect Effects 0.000 description 2
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010936 titanium Substances 0.000 description 2
- 238000001771 vacuum deposition Methods 0.000 description 2
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 description 1
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 230000001815 facial effect Effects 0.000 description 1
- PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N gold Chemical compound [Au] PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 230000001629 suppression Effects 0.000 description 1
- 238000010998 test method Methods 0.000 description 1
- 239000012720 thermal barrier coating Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B1/00—Optical elements characterised by the material of which they are made; Optical coatings for optical elements
- G02B1/10—Optical coatings produced by application to, or surface treatment of, optical elements
- G02B1/12—Optical coatings produced by application to, or surface treatment of, optical elements by surface treatment, e.g. by irradiation
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
- C03C17/00—Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating
- C03C17/34—Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating with at least two coatings having different compositions
- C03C17/36—Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating with at least two coatings having different compositions at least one coating being a metal
- C03C17/3602—Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating with at least two coatings having different compositions at least one coating being a metal the metal being present as a layer
- C03C17/3613—Coatings of type glass/inorganic compound/metal/inorganic compound/metal/other
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
- C03C17/00—Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating
- C03C17/34—Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating with at least two coatings having different compositions
- C03C17/36—Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating with at least two coatings having different compositions at least one coating being a metal
- C03C17/3602—Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating with at least two coatings having different compositions at least one coating being a metal the metal being present as a layer
- C03C17/3628—Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating with at least two coatings having different compositions at least one coating being a metal the metal being present as a layer one layer at least containing a sulfide
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
- C03C17/00—Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating
- C03C17/34—Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating with at least two coatings having different compositions
- C03C17/36—Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating with at least two coatings having different compositions at least one coating being a metal
- C03C17/3602—Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating with at least two coatings having different compositions at least one coating being a metal the metal being present as a layer
- C03C17/3636—Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating with at least two coatings having different compositions at least one coating being a metal the metal being present as a layer one layer at least containing silicon, hydrogenated silicon or a silicide
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
- C03C17/00—Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating
- C03C17/34—Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating with at least two coatings having different compositions
- C03C17/36—Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating with at least two coatings having different compositions at least one coating being a metal
- C03C17/3602—Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating with at least two coatings having different compositions at least one coating being a metal the metal being present as a layer
- C03C17/3644—Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating with at least two coatings having different compositions at least one coating being a metal the metal being present as a layer the metal being silver
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
- C03C17/00—Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating
- C03C17/34—Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating with at least two coatings having different compositions
- C03C17/36—Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating with at least two coatings having different compositions at least one coating being a metal
- C03C17/3602—Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating with at least two coatings having different compositions at least one coating being a metal the metal being present as a layer
- C03C17/3657—Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating with at least two coatings having different compositions at least one coating being a metal the metal being present as a layer the multilayer coating having optical properties
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
- C08J7/00—Chemical treatment or coating of shaped articles made of macromolecular substances
- C08J7/04—Coating
- C08J7/06—Coating with compositions not containing macromolecular substances
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B1/00—Optical elements characterised by the material of which they are made; Optical coatings for optical elements
- G02B1/04—Optical elements characterised by the material of which they are made; Optical coatings for optical elements made of organic materials, e.g. plastics
- G02B1/041—Lenses
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B1/00—Optical elements characterised by the material of which they are made; Optical coatings for optical elements
- G02B1/10—Optical coatings produced by application to, or surface treatment of, optical elements
- G02B1/14—Protective coatings, e.g. hard coatings
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Polymers & Plastics (AREA)
- Laminated Bodies (AREA)
- Surface Treatment Of Glass (AREA)
Abstract
본 발명의 열 차단 방열렌즈 코팅 박막은 2-3층의 은(Ag) 박막층과 은(Ag) 박막층의 위 아래 층에 이산화티타늄(TiO2) 또는 황화아연(ZnS) 층이 5층 내지 6층으로 형성되는 유전체 박막층을 포함한다. 유전체 박막층은 이산화규소(SiO2), 이산화지르코늄(ZrO2), 산화이트륨(Y2O3), 산화탄탈륨(Ta3O5) 등에서 선택할 수 있다. 본 발명 기술은 가시광선 투과율을 선택적으로 조절할 수 있으며, 적외선 투과율을 낮추어 복사열을 1% 이하로 차단하는 열 차단 박막코팅 기술이다.
Description
본 발명 기술은 고열이 발생하는 작업현장(화재현장 또는 용광로 작업현장)에서 작업자에게 직접적으로 가해지는 복사열을 차단하여 작업자를 안전하게 보호함으로써 작업 효율을 높일 수 있도록 하는 열 차단 코팅 박막에 관한 것이다.
본 발명 기술은 방열복의 두건에 장착된 방열렌즈에 열 차단 코팅 박막을 형성함으로써, 각종 고열이 발생하는 작업현장에서 작업자로 하여금 열에 의한 상해를 방지하고 시야를 확보하여 안전하고 효율적인 작업을 수행할 수 있도록 하는데 있다.
열 차단 방열렌즈는 국내 기술의 부재로 해외수입에 전량 의존하고 있으며, 금(Au)을 사용하기 때문에 제조 단가가 높고, 복사열 차단 효과가 낮다. 따라서, 본 발명의 목적은 열 차단 코팅 박막을 제공하는 것으로서, 특히 해외수입을 대체하고 제조 단가를 낮추며 복사열 차단 효과를 높일 수 있도록 열 차단 방열 렌즈에 적용할 수 있는 열 차단 코팅 박막을 제공하는 것이다.
열 차단 코팅 박막을 제공하기 위하여, 본 발명은 기판(Polyethersulfone, Polycarbonate, Acrylic, Glass)에 진공증착장비를 사용하여 코팅 박막을 형성한다. 코팅 박막은 2층 내지 3층의 은(Ag) 박막층과; 은(Ag) 박막층의 위와 아래에 형성되는 복수의 유전체 박막층을 포함하고, 유전체 박막층은 TiO2, SiO2, Al2O3, ZrO2, Y2O3, Ta2O5, ZnS 중에서 선택되는 두개 또는 세개의 재료로 형성되고, 은(Ag) 박막층의 두께는 95~76nm 범위이고, 상기 유전체 박막층의 두께는 240~192nm 범위이다. 대안적으로 코팅 박막은 2층 내지 3층의 은(Ag) 박막층과, 황화아연(ZnS) 4층 내지 5층의 박막 층과 산화물 유전체 박막층이 1층 내지 2층을 포함하는 총 8층 내지 11층으로 형성된다. 은(Ag) 박막층 중 2층 내지 3층의 위와 아래층에 황화아연(ZnS) 박막층이 형성되며, 공기를 접한 바깥 층에 이산화규소(SiO2) 박막층을 형성할 수 있다. 은(Ag) 박막 층의 두께는 대략 62.4~75.3nm 범위이고, 황화아연(ZnS) 박막층의 두께는 182.6~205.8nm, 이산화규소(SiO2) 박막층의 두께는 30.6~55.4nm 범위 내의 박막층을 형성한다.
본 발명은 전체 박막층이 모두 8층으로 형성되고, 기판 위에 이산화티타늄(TiO2)을 두께 40~31nm로 형성한 제 1 박막층과, 상기 제 1 박막층 위에 은(Ag)을 28~14nm 두께로 형성한 제 2 박막층과, 상기 제 2 박막층 위에 이산화티타늄(TiO2)을 78~69nm 두께로 형성한 제 3 박막층과, 상기 제 3 박막층 위에 은(Ag)을 27~22nm 두께로 형성한 제 4 박막층과, 상기 제 4 박막층 위에 이산화티타늄(TiO2)을 18~13nm 두께로 형성한 제 5 박막층과, 상기 제 5 박막층 위에 은(Ag)을 35~31nm 두께로 형성한 제 6 박막층과, 상기 제 6 박막층 위에 이산화티타늄(TiO2)을 39~32nm 두께로 형성한 제 7 박막층과, 상기 제 7 박막층 위에 이산화규소(SiO2)를 75~62nm 두께로 형성한 제 8 박막층으로 이루어질 수 있다.
본 발명은 전체 박막층이 모두 8층으로 형성되고, 기판 위에 황화아연(ZnS)을 두께 35~31nm로 형성한 제 1 박막층과, 상기 제 1 박막층 위에 은(Ag)을 26~22nm 두께로 형성한 제 2 박막층과, 상기 제 2 박막층 위에 황화아연(ZnS)을 73~65nm 두께로 형성한 제 3 박막층과, 상기 제 3 박막층 위에 은(Ag)을 25~21nm 두께로 형성한 제 4 박막층과, 상기 제 4 박막층 위에 황화아연(ZnS)을 21~15nm 두께로 형성한 제 5 박막층과, 상기 제 5 막막층 위에 은(Ag)을 36~31nm 두께로 형성한 제 6 박막층과, 상기 제 6 박막층 위에 황화아연(ZnS)을 46~39nm 두께로 형성한 제 7 박막층과, 상기 제 7 박막층 위에 이산화규소(SiO2)를 75~62nm 두께로 형성한 제 8 박막층으로 이루어질 수 있다.
본 발명은 전체 박막층이 모두 8층으로 형성되고, 기판 위에 이산화티타늄(TiO2)을 두께 40~31nm로 형성한 제 1 박막층과, 상기 제 1 박막층 위에 은(Ag)을 28~14nm 두께로 형성한 제 2 박막층과, 상기 제 2 박막층 위에 이산화티타늄(TiO2)을 78~69nm 두께로 형성한 제 3 박막층과, 상기 제 3 박막층 위에 은(Ag)을 27~22nm 두께로 형성한 제 4 박막층과, 상기 제 4 박막층 위에 이산화티타늄(TiO2)을 18~13nm 두께로 형성한 제 5 박막층과, 상기 제 5 박막층 위에 은(Ag)을 35~31nm 두께로 형성한 제 6 박막층과, 상기 제 6 박막층 위에 이산화티타늄(TiO2)을 39~32nm 두께로 형성한 제 7 박막층과, 상기 제 7 박막층 위에 이산화규소(SiO2)를 75~62nm 두께로 형성한 제 8 박막층으로 이루어질 수 있다.
본 발명은 전체 박막층이 모두 8층으로 형성되고, 기판 위에 황화아연(ZnS)을 두께 35~31nm로 형성한 제 1 박막층과, 상기 제 1 박막층 위에 은(Ag)을 26~22nm 두께로 형성한 제 2 박막층과, 상기 제 2 박막층 위에 황화아연(ZnS)을 73~65nm 두께로 형성한 제 3 박막층과, 상기 제 3 박막층 위에 은(Ag)을 25~21nm 두께로 형성한 제 4 박막층과, 상기 제 4 박막층 위에 황화아연(ZnS)을 21~15nm 두께로 형성한 제 5 박막층과, 상기 제 5 막막층 위에 은(Ag)을 36~31nm 두께로 형성한 제 6 박막층과, 상기 제 6 박막층 위에 황화아연(ZnS)을 46~39nm 두께로 형성한 제 7 박막층과, 상기 제 7 박막층 위에 이산화규소(SiO2)를 75~62nm 두께로 형성한 제 8 박막층으로 이루어질 수 있다.
본 발명은 적외선을 차단하여, 소방용, 산업용, 선박용 방열렌즈에 가해지는 복사열을 차단할 수 있는 코팅 박막의 열 차단 효과를 입증하였다. 본 발명의 효과는 산업안전공단 방열두건 기준, 2항 소방용 방열두건 제 19조(안면렌즈의 광선투과율시험)을 기준으로 시험하고, 시험방법은 분광광도계로 가시광선파장은 EN171:2002방법에 따르며, 가시광선파장 380nm~780nm 영역에서 파장간격 10nm 간격으로 분광투과율을 측정한다. 근적외선부 시험은 분광광도계를 사용하여 파장 780nm~1400nm의 파장범위의 평균투과율을, 전적외선부 시험은 780nm~2000nm의 파장범위의 평균투과율을 측정한다.
본 발명의 분광투과율 시험은 차광도 번호 2.5를 적용하여 측정하였으며, 측정결과는 아래의 표 1과 같다.
구분 |
차광도번호(#) |
가시광선 투과율(%) (380~780nm) |
적외선 투과율(%) | |
780~1400nm | 780~2000nm | |||
규격 | 2.5 |
17.8~29.1 범위이내 | 2.9이하 | 32.3 이하 |
본 발명 | 19~23 | 0.9 | 0.5 | |
본 발명효과 | 2.8~6.2 산포값안정 | 2 | 31.8 |
도 1은, 제 1 실시예에 따른 은(Ag), 이산화티타늄(TiO2), 이산화규소(SiO2)를 사용하여, 제작된 열 차단 방열렌즈 코팅 박막의 파장 별 투과율을 도시한 그래프이고,
도 2는, 제 2 실시예에 따른 은(Ag), 황화아연(ZnS), 이산화규소(SiO2)를 사용하여, 제작된 열 차단 방열렌즈 코팅 박막의 파장 별 투과율을 도시한 그래프이고,
도 3은, 제 3 실시예에 따른 은(Ag), 이산화티타늄(TiO2), 이산화규소(SiO2)를 사용하여, 가시광선 투과율을 높게 제작된 열 차단 방열렌즈 코팅 박막의 파장 별 투과율을 도시한 그래프이다.
도 2는, 제 2 실시예에 따른 은(Ag), 황화아연(ZnS), 이산화규소(SiO2)를 사용하여, 제작된 열 차단 방열렌즈 코팅 박막의 파장 별 투과율을 도시한 그래프이고,
도 3은, 제 3 실시예에 따른 은(Ag), 이산화티타늄(TiO2), 이산화규소(SiO2)를 사용하여, 가시광선 투과율을 높게 제작된 열 차단 방열렌즈 코팅 박막의 파장 별 투과율을 도시한 그래프이다.
본 발명에 따른 열 차단 코팅 박막은 기판 상에 굴절률이 상이한 재료를 다층 구조로 적층시킴으로써 형성할 수 있다. 이때 기판은 폴리에테르설폰(Polyethersulfone), 폴리카보네이트(Polycarbonate), 아크릴(Acrylic), 유리(Glass) 등이 될 수 있다. 열 차단의 기술적 원리는 상이한 굴절률과 두께의 차이가 다중 간섭 현상을 이용하여 특정 파장대의 빛을 선택적으로 반사시키거나 또는 투과시킬 수 있도록하는 것이다. 이를 구현하기 위하여 통상의 물리 기상 증착법(PVD) 또는 화학 기상 증착법(CVD)을 이용한 진공증착법으로 형성할 수 있다. 본 발명을 실시하기 위하여 물리 기상 증착법(PVD)을 선택하여 실시하고자 한다. 코팅장비의 내부 온도를 60℃±5℃를 유지하고, 진공도를 2×10-5 Torr을 유지하고, 회전수를 20/Min 속도로 회전시켜, 기판에 코팅 재료가 균일하게 유지되도록 한다.
<제 1 실시예>
본 발명의 제 1 실시예에 따른 열 차단 방열렌즈 코팅 박막은 모두 8층으로 형성되고, 은(Ag), 이산화티타늄(TiO2), 이산화규소(SiO2)의 3가지 재료가 박막 재료로 이용된다.
기판 위에 증착되는 박막 재료의 순서와 굴절률, 막 두께는 표 2와 같다.
순서 | 박막재료 | 굴절률 (기준파장510nm) |
막 두께 |
기판 | Polyethersulfone | ||
1 | TiO2 | 2.1453 | 34nm |
2 | Ag | 0.0510 | 26nm |
3 | TiO2 | 2.1543 | 73nm |
4 | Ag | 0.0510 | 25nm |
5 | TiO2 | 2.1453 | 15nm |
6 | Ag | 0.0510 | 35nm |
7 | TiO2 | 2.1453 | 35nm |
8 | SiO2 | 1.4855 | 66nm |
위의 표 2에서 나타낸 바와 같이, 본 발명의 코팅 박막은 3종류의 박막 재료를 사용하여 8층으로 적층시킴으로써 형성되며, 특히 2층, 4층, 6층의 은(Ag) 위 아래 층에 이산화티타늄(TiO2)이 형성된다. 제 1 실시예에 따른 열 차단 방열렌즈 효과는 도 1의 광투과율 그래프에서 확인할 수 있다. 380nm~780nm에서 평균 광투과율이 16.2%, 780nm~1400nm에서의 평균 광투과율이 0.2%, 780nm~2000nm에서의 평균 광투과율이 0.1% 이하로 떨어져 적외선(복사열)이 효율적으로 차단됨을 알 수 있다.
<제 2 실시예>
본 발명의 제 2 실시예에 따른 열차단 방열렌즈 코팅 박막은 8층으로 형성되고 제 1 실시예의 이산화티타늄(TiO2)을 황화아연(ZnS)으로 교체하여, 은(Ag), 이산화규소(SiO2)와 같이 3가지 재료를 박막 재료로 이용된다.
기판 위에 증착되는 박막 재료의 순서와 굴절률, 막 두께는 표 3과 같다.
순서 | 박막재료 | 굴절률 (기준파장510nm) |
막 두께 |
기판 | Poiyethersulfone | ||
1 | ZnS | 2.1453 | 29.5nm |
2 | Ag | 0.0510 | 24nm |
3 | ZnS | 2.1543 | 68nm |
4 | Ag | 0.0510 | 23nm |
5 | ZnS | 2.1453 | 18nm |
6 | Ag | 0.0510 | 33nm |
7 | ZnS | 2.1453 | 42nm |
8 | SiO2 | 1.4855 | 69nm |
위의 표 3에서 나타낸 바와 같이, 본 발명의 코팅 박막은 3가지 박막 재료를 사용하여 8층의 적층 구조로 형성되며, 2층과 4층, 그리고 6층에 은(Ag), 위 아래 층에 황화아연(ZnS)층이 형성된다. 제 2 실시예에 따른 열 차단 방열렌즈 효과는 도 2의 광투과율 그래프에서 확인할 수 있다. 380nm~780nm에서 평균 광투과율이 18.1%, 780nm~1400nm에서의 평균 광투과율이 0.5%, 780nm~2000nm에서의 평균 광투과율이 0.2% 이하로 떨어져 적외선(복사열)이 효율적으로 차단됨을 알 수 있다.
<제 3 실시예>
본 발명의 제 3 실시예에 따른 열 차단 방열렌즈 코팅 박막은 380nm~780nm 대역의 가시광선의 광투과율을 높여, 소방용 산소 호흡기 면체, CCTV 커버 렌즈에 적용하기 위하여 8층으로 형성되고, 이산화티타늄(TiO2), 은(Ag), 이산화규소(SiO2)와 같이 3가지 재료를 박막 재료로 이용했다.
기판 위에 증착되는 박막 재료의 순서와 굴절률, 막 두께는 표 4와 같다.
순서 | 박막재료 | 굴절률 (기준파장510nm) |
막 두께 |
기판 | Polyethersulfone | ||
1 | TiO2 | 2.1453 | 34nm |
2 | Ag | 0.0510 | 14nm |
3 | TiO2 | 2.1543 | 17nm |
4 | Ag | 0.0510 | 7nm |
5 | TiO2 | 2.1453 | 76nm |
6 | Ag | 0.0510 | 5nm |
7 | TiO2 | 2.1453 | 25nm |
8 | SiO2 | 1.4855 | 86nm |
위의 표 4에서 나타낸 바와 같이, 본 발명의 코팅 박막은 3종류의 박막 재료를 사용하여 8층으로 적층시킴으로 형성되며, 특히 2층, 4층, 6층의 은(Ag) 위 아래 층에 이산화티타늄(TiO2)이 형성된다. 제 3실시예에 따른 열 차단 방열렌즈 효과는 도 3의 광투과율 그래프에서 확인할 수 있다. 380nm~780nm에서 평균 광투과율이 72.8%, 780nm~1400nm에서의 평균 광투과율이 17.5%, 780nm~2000nm에서의 평균 광투과율이 14.9% 이하로 떨어져 가시광선 대역의 투과율이 향상됨을 알 수 있다.
본 발명의 코팅 박막은 자외선, 적외선 및 가시광선을 차단하고 특히 적외선을 효율적으로 차단할 수 있다. 사용하는 용도에 따라 가시광선 투과율의 선택적인 조절이 가능해, 이를 방열 렌즈에 적용할 경우 화재 진압 현장의 소방관 또는 산업 현장 근로자들의 안전한 임무수행을 가능하게 한다.
또한 현재 사용되고 있는 CCTV 캡은 PC(Polycarbonate)로 열 변형 온도가 120℃로 화재 발생 시 급속히 변형되는 단점을 가지는 바, 본 발명의 코팅 박막을 이러한 CCTV 캡에 적용하는 경우, 이러한 단점을 보완할 수 있다.
대표도의,
1은 기판 위에 형성된 이산화티타늄(TiO2) 또는 황화아연(ZnS)층 이고,
2는 제1 은(Ag)층 이고,
3은 제1 은(Ag) 아래에 형성된 이산화티타늄(TiO2) 또는 황화아연(ZnS)층 이고,
4는 제2 은(Ag)층 이고,
5는 제2 은(Ag) 아래에 형성된 이산화티타늄(TiO2) 또는 황화아연(ZnS)층 이고,
6은 제3 은(Ag)층 이고,
7은 제3 은(Ag) 아래에 형성된 이산화티타늄(TiO2) 또는 황화아연(ZnS)층 이고,
8은 이산화규소(SiO2)층 이다.
1은 기판 위에 형성된 이산화티타늄(TiO2) 또는 황화아연(ZnS)층 이고,
2는 제1 은(Ag)층 이고,
3은 제1 은(Ag) 아래에 형성된 이산화티타늄(TiO2) 또는 황화아연(ZnS)층 이고,
4는 제2 은(Ag)층 이고,
5는 제2 은(Ag) 아래에 형성된 이산화티타늄(TiO2) 또는 황화아연(ZnS)층 이고,
6은 제3 은(Ag)층 이고,
7은 제3 은(Ag) 아래에 형성된 이산화티타늄(TiO2) 또는 황화아연(ZnS)층 이고,
8은 이산화규소(SiO2)층 이다.
Claims (4)
- 자외선과 가시광선, 적외선을 차단하기 위하여 기판 상에 형성하는 코팅 박막으로서,
2층 내지 3층의 은(Ag) 박막층과;
상기 은(Ag) 박막층의 위와 아래에 형성되는 복수의 유전체 박막층
을 포함하고,
상기 복수의 유전체 박막층은 TiO2, SiO2, Al2O3, ZrO2, Y2O3, Ta2O5, ZnS 중에서 선택되는 두개 또는 세개의 재료로 형성되고,
상기 은(Ag) 박막층의 두께는 95~76nm 범위이고, 상기 유전체 박막층의 두께는 240~192nm 범위이며,
상기 유전체 박막층은 황화아연(ZnS)으로 형성한 4층 내지 5층의 박막층과, 공기를 접한 바깥 층에 이산화규소(SiO2)의 박막층을 포함하는 열 차단 코팅 박막. - 제1항에 있어서,
전체 박막층이 모두 8층으로 형성되고,
기판 위에 이산화티타늄(TiO2)을 두께 40~31nm로 형성한 제 1 박막층과,
상기 제 1 박막층 위에 은(Ag)을 28~23nm 두께로 형성한 제 2 박막층과,
상기 제 2 박막층 위에 이산화티타늄(TiO2)을 78~69nm 두께로 형성한 제 3 박막층과,
상기 제 3 박막층 위에 은(Ag)을 27~22nm 두께로 형성한 제 4 박막층과,
상기 제 4 박막층 위에 이산화티타늄(TiO2)을 18~13nm 두께로 형성한 제 5 박막층과,
상기 제 5 박막층 위에 은(Ag)을 35~31nm 두께로 형성한 제 6 박막층과,
상기 제 6 박막층 위에 이산화티타늄(TiO2)을 39~32nm 두께로 형성한 제 7 박막층과,
상기 제 7 박막층 위에 이산화규소(SiO2)를 75~62nm 두께로 형성한 제 8 박막층으로 이루어진 열 차단 코팅 박막.
- 제1항에 있어서,
전체 박막층이 모두 8층으로 형성되고,
기판 위에 황화아연(ZnS)을 두께 35~29.5nm로 형성한 제 1 박막층과,
상기 제 1 박막층 위에 은(Ag)을 26~22nm 두께로 형성한 제 2 박막층과,
상기 제 2 박막층 위에 황화아연(ZnS)을 73~65nm 두께로 형성한 제 3 박막층과,
상기 제 3 박막층 위에 은(Ag)을 25~21nm 두께로 형성한 제 4 박막층과,
상기 제 4 박막층 위에 황화아연(ZnS)을 21~15nm 두께로 형성한 제 5 박막층과,
상기 제 5 막막층 위에 은(Ag)을 36~31nm 두께로 형성한 제 6 박막층과,
상기 제 6 박막층 위에 황화아연(ZnS)을 46~39nm 두께로 형성한 제 7 박막층과,
상기 제 7 박막층 위에 이산화규소(SiO2)를 75~62nm 두께로 형성한 제 8 박막층으로 이루어진 열 차단 코팅 박막.
- 삭제
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020220126045A KR102608258B1 (ko) | 2022-10-04 | 2022-10-04 | 소방용 및 산업용, 선박용 열 차단 코팅 박막 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020220126045A KR102608258B1 (ko) | 2022-10-04 | 2022-10-04 | 소방용 및 산업용, 선박용 열 차단 코팅 박막 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
KR102608258B1 true KR102608258B1 (ko) | 2023-11-30 |
Family
ID=88968313
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR1020220126045A KR102608258B1 (ko) | 2022-10-04 | 2022-10-04 | 소방용 및 산업용, 선박용 열 차단 코팅 박막 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
KR (1) | KR102608258B1 (ko) |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20040055052A (ko) * | 2002-12-20 | 2004-06-26 | 정필환 | 자외선 및 적외선 차단용 코팅 박막 |
KR20050105385A (ko) * | 2004-04-30 | 2005-11-04 | 주식회사 일진옵텍 | 전자파 차단 코팅 박막 |
-
2022
- 2022-10-04 KR KR1020220126045A patent/KR102608258B1/ko active IP Right Grant
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20040055052A (ko) * | 2002-12-20 | 2004-06-26 | 정필환 | 자외선 및 적외선 차단용 코팅 박막 |
KR20050105385A (ko) * | 2004-04-30 | 2005-11-04 | 주식회사 일진옵텍 | 전자파 차단 코팅 박막 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
TW436529B (en) | High transmittance low emissivity coated articles and methods for making the same | |
CN111559875B (zh) | 一种镀膜玻璃及其制备方法 | |
KR102094285B1 (ko) | 열적 특성을 갖는 스택 및 흡수 층이 제공된 기판 | |
KR101873103B1 (ko) | 창호용 기능성 건축 자재 | |
EP2804026B1 (en) | Optical product and method for manufacturing same | |
KR101788368B1 (ko) | 저방사 코팅막, 이의 제조방법 및 이를 포함하는 창호용 기능성 건축 자재 | |
BRPI0914569B1 (pt) | Artigo revestido com revestimento de baixa emissividade contendo óxido de zircônio e/ou oxinitreto de zircônio e silício e métodos para sua fabricação | |
JP2008247739A5 (ko) | ||
KR101499288B1 (ko) | 저방사 코팅막 및 이를 포함하는 건축 자재 | |
CA2591461A1 (en) | Heat treatable coated article with zirconium silicon oxynitride layer(s) and methods of making same | |
JPS5890604A (ja) | 赤外線遮蔽積層体 | |
KR20150113116A (ko) | 적외선 반사 필름의 제조 방법 | |
US11319245B2 (en) | Coated protective glazing | |
KR20190032570A (ko) | 지르코늄이 강화된 규소-지르코늄 질화물을 포함하는 층을 적어도 하나 포함하는, 열적 특성을 갖는 스택을 구비한 기판, 그 용도 및 그 제조 | |
CN109734331A (zh) | 一种可单片使用减反射低辐射玻璃及其制备方法 | |
KR20170010392A (ko) | 부분 금속 필름을 포함하는 다층이 구비된 기판, 글레이징 유닛, 용도 및 방법 | |
KR20170010393A (ko) | 부분 금속 필름을 포함하는 다층이 구비된 기판, 글레이징 유닛, 용도 및 방법 | |
KR102608258B1 (ko) | 소방용 및 산업용, 선박용 열 차단 코팅 박막 | |
KR102323720B1 (ko) | 근적외선 차단용 반사 방지층을 갖는 안경렌즈 | |
KR102234341B1 (ko) | 낮은 태양 인자 값을 갖는 청색 착색된 열 처리 가능한 코팅된 물품 | |
KR102147373B1 (ko) | 적외선 저반사 코팅막 및 이의 제조방법 | |
JPS6064843A (ja) | 熱線遮蔽積層体 | |
CN113031309B (zh) | 一种减反射防近红外激光的树脂镜片 | |
CN216817106U (zh) | 一种高近红外反射增透膜设计的镜片 | |
KR20170010809A (ko) | 부분 금속 필름을 포함하는 다층이 구비된 기판, 글레이징 유닛, 용도 및 방법 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
GRNT | Written decision to grant |