KR200424379Y1

KR200424379Y1 - 투명 히터막을 구비한 투시창

Info

Publication number: KR200424379Y1
Application number: KR2020060015232U
Authority: KR
Inventors: 김종만; 최병도; 이철영
Original assignee: 김종만
Priority date: 2006-06-07
Filing date: 2006-06-07
Publication date: 2006-08-22

Abstract

본 고안은 판유리; 상기 판유리 상에 Si0₂로 형성되는 중간체; 상기 중간체 상에 증착되는 ITO(indium tin oxide)의 투명 히터막; 상기 투명 히터막의 가장자리 양측에 구비되는 전극; 상기 전극 상에 각각 구비되는 절연체의 절연막; 및 상기 전극의 일측 끝부분에 각각 연결되어 구비되는 두 개의 단자를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 감시카메라의 투시창에 관한 것이다.

감시카메라, 투시창, ITO(indium tin oxide)

Description

투명 히터막을 구비한 투시창{Window having transparent heater film}

도 1은 본 고안의 바람직한 실시예에 따라 투명 전극막을 구비한 감시 카메라의 투시창을 도시한 분해 사시도.

도 2는 본 고안의 바람직한 실시예에 따라 투명 전극막을 구비한 감시 카메라의 투시창의 상면도.

도 3은 본 고안의 바람직한 다른 실시예에 따라 투명 전극막을 구비한 감시 카메라의 투시창을 도시한 분해 사시도.

도 4는 본 고안의 바람직한 다른 실시예에 따라 투명 전극막을 구비한 감시 카메라의 투시창의 상면도.

도 5는 본 고안에 따른 투명 전극막을 구비한 감시 카메라의 투시창의 온도포화 특성을 도시한 그래프.

※ 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

100 : 투시창 110 : 판유리

120 : 투명 히터막 130,131 : 전극

140,141 : 절연막 150,151 : 단자

본 고안은 투명 히터막을 구비한 투시창에 관한 것으로, 특히 외부에서 습기 또는 저온상태에서 성에의 발생을 억제할 수 있는 감시카메라에 구비되는 투명 히터막을 구비한 감시카메라의 투시창에 관한 것이다.

일반적으로 은행 또는 보안이 요구되는 중요한 공공건물에는 무인카메라가 천장 또는 벽면에 설치되어 불온한 행동을 하는 사람을 녹화하여 사고발생시 수사에 유용한 자료로서 사용하고 있다. 또한, 최근에는 공장이나 공원 등에 설치되어 방범 및 화재를 감시하는 등 그 활용범위가 증대되고 있다.

이러한 감시카메라는 보편적으로 실내에 설치할 경우 천장이나 벽면의 상단부에 설치하고, 실외에 설치할 경우에는 건물의 벽면이나 별도의 지주를 이용하여 적정 높이에 설치하여 일정한 범위를 감시하게 된다.

이와 같은 종래의 감시카메라를 실외에 설치하는 경우, 감시카메라는 대체로 투시창을 통해 외부를 투시하여 실외의 상황을 기록하게 되는데, 종래의 감시카메라는 별도의 고정장치에 의해 건물의 벽면이나 별도의 지주에 설치된 카메라의 투시창이 저온에 의한 성에 또는 습기에 의해 시야가 흐려짐으로써 정확한 촬영이 이루어지지 않는 문제점이 있다.

이에, 본 고안자는 투시창에 히터를 장착함에 있어 박막 또는 후막기술을 이용하여 투시창에 히터를 제작함으로써, 겨울철 또는 여름철에 성애나 습기로 인한 감시 카메라의 외부 시야의 문제점을 해결하고자 하였다.

본 고안은 실외 또는 실내에 감시카메라를 설치하는 경우, 감시카메라의 투시창이 온도 또는 습기에 의해 시야가 흐려지는 것을 방지함으로써 정확한 촬영이 이루어지는 감시카메라의 투시창을 제공하는 데 목적이 있다.

이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 고안은 판유리; 상기 판유리 상에 Si0₂로 형성되는 중간체; 상기 중간체 상에 증착되는 ITO(indium tin oxide)의 투명 히터막; 상기 투명 히터막의 가장자리 양측에 구비되는 원형 또는 사각형 전극; 상기 전극 상에 각각 구비되는 절연체의 절연막; 및 상기 전극의 일측 끝부분에 각각 연결되어 구비되는 두 개의 단자를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 감시카메라의 투시창에 관한 것이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 고안의 바람직한 실시예를 상세하게 설명한다.

도 1은 본 고안의 바람직한 일실시예에 따른 투명 전극막을 구비한 감시 카메라의 투시창(100)을 도시한 분해 사시도로서, 본 고안에 따른 투시창(100)은 투명한 원형 형태의 판유리(110), 전기전도성의 투명 히터막(120), 투명 히터막(120)의 가장자리에 구비되는 두 개의 원형 전극(130, 131), 전극(130, 131) 상에 구비되는 절연체의 절연막(140, 141), 및 전극(130, 131)의 일측 끝부분에 각각 연결되는 두 개의 단자(150, 151)를 포함하여 구성된다.

판유리(110)는 감시 카메라의 앞 부분에 구비되는 부분으로서, 표 1에 기재 된 바와 같은 다양한 유리를 채용하여 이용할 수 있고, 본 고안의 실시예에서는 A의 일반 판유리를 이용한다.

[표 1]

기호	SiO ₂	Al ₂ O ₃	CaO	MgO	B ₂ O ₃	K ₂ O Na ₂ O	용도
A	72	0.6	10	2.5	-	14.2	일반 판유리용
C	65	4	14	3	6	8	내산성을 요구하는 FRP강화재
D	72	1	1	-	23	2.5	전기적 성질이 요구되는 용도
E	54	14	21	2	8	0.3	LCD, PDP 또는 반도체용
S	64	25	-	10	-	0.3	인장력이 요구되는 용도

투명 히터막(120)은 대표적으로 반도체 소자와 LCD 제조에서 투명전극으로 사용되는 ITO(indium tin oxide)를 적용하여 형성할 수 있되, 비교적 적은 양의 K₂O와 Na₂O이 포함된 E-글라스 위에 ITO막을 0.1∼300㎛으로 올려서 면저항(sheet resistance)이 10∼1KΩ/sq의 값으로 형성하여 디스플레이(LCD, PDP)이미지센서, 태양전지, 발광 디스플레이 등 빛의 통과와 전도성 등 두 가지 목적을 동시에 필요로 하는 소자에 폭 넓게 사용되고 있는 재료를 이용한다. 이러한 목적에 가장 적합한 재료인 ITO(indium tin oxide)는 유리판(110) 위에 박막을 형성하기 쉽고, 광투과 특성 및 우수한 도전성을 갖고 있다. 이때 중요한 것은 1가 이온인 Na, K 등의 윈소가 적은 E-글라스를 꼭 사용하는 것과 전도성을 높게 하기 위하여 In(인듐): Sn(주석)를 90~95:10~5의 비율로 조성하는 것을 이용한다는 점이다.

본 고안에서는 표 1에서 A-글라스인 일반 판유리(110) 위에 ITO 전도성 막(120)을 형성하고, 전도성이 우수하도록 하며 양끝에 Ag 또는 Au로 형성되어 전극으로 이용하는 전극(130,131)을 형성하며, 전극(130,131)을 통하여 전류를 흐르게 하므로 발열이 되도록 한 투시창(100)을 만드는 것을 목적으로 한다.

이때, 일반적으로 사용되는 ITO유리판과 달리 ITO 조성중에 In(인듐)양을 줄이고 Sn(주석)양을 늘려서 75:25 비율의 조성으로 형성한다. 이는 히터로 사용하기 위해서 ITO 투명 히터막(120)에 흐르는 전류량을 낮게 하고 내전압을 높이기 위함이다. 물론 ITO 투명 히터막(120)을 얇게 하면 저항은 높아지게 되지만 내전압이 약해지는 결함이 발생하므로 적당한 두께, 예를 들어 0.15∼0.2㎛로 형성되어야 히터로서 사용이 가능하다. 또한 E-글라스는 상용화된 제품의 두께가 1.1mm 이하만 생산되고 있기 때문에 충격강도 및 열 충격에 약한 단점을 지니고 있어 본 고안에서는 일반 판유리인 A-글라스 3mm 이상의 비교적 두꺼운 판유리를 사용하였다.

투명 히터막(120)의 형성 방법으로는 진공증착(스퍼터링/evaporation), 화학증착, 졸-걸 코팅 등 다양한 방법이 있는데, 본 고안에서는 일반적으로 널리 알려진 진공 증착 장비를 사용하게 되는데 그 중에서도 특성이 가장 우수한 스퍼터링 장비를 사용하였다.

본 고안에서 사용한 ITO 투명 히터막(120) 제조장치는 일반적으로 많이 사용하는 진공증착장비인 구형 마그네트론 스퍼터링(Cylindrical magnetron sputtering)으로, 자기장을 이용하여 여기된 전자와 ITO 이온들이 일정한 방향으로 유도되어 플라즈마를 균일하게 형성하는 장치를 사용하였다. 진공 시스템은 Turbo molecular pump를 사용하고, 8 인치 원형의 유리판 타겟을 사용하며, 일반 판유리 기판의 크기가 300X300X3㎟인 판유리(110)에서 박막두께 분포를 ±5%로 제작할 수 있고, 캐리어 가스(carrier gas)로는 아르곤(Ar)을 반응가스(reactive gas)로는 0₂ 와 N₂를 사용하며, 이때 Ar:O₂의 분압비는 50sccm:5sccm으로 설정하며 최대 5㎾의 출력을 가진 파워 서플라이가 장착되어 있다. 또한, ITO 투명 히터막(120)의 타겟은 In₂0₃:Sn0₂의 조성비가 75:25wt%인 것을 사용한다. ITO 투명 히터막(120)의 제작 조건은 박막의 두께를 0.15~0.2㎛ 목표로 하였고 진공도는 9X10^-3~6 torr로 설정하였으며 ITO의 결정화를 위해 판유리(110)의 온도를 300~350℃로 설정하여 제작하였다.

표면저항이 50~70Ω/sq로 얻어진 ITO 투명 히터막(120)이 형성된 유리판은 감시카메라 또는 냉장시스템의 투시창 기구물에 적합한 크기로 절단하여, 도 2에 도시된 바와 같이 ITO 투명 히터막(120)이 형성된 유리판 가장자리 양측에 에폭시계 Ag 또는 Au금속 페이스트(paste)를 이용하여 소정의 전극(130,131) 패턴을 인쇄하고 200℃에서 30분간 열처리하여 얻게 된다. 이때 전극(130,131)의 각 끝면에 전선을 연결할 수 있도록 단자(150,151) 핀을 연결하여 감시카메라 전원에 12 또는 24 V dc의 전원과 써모스터(도시하지 않음)를 직렬로 연결하여 완성한다.

도 3은 본 고안의 바람직한 다른 실시예에 따른 투명 전극막을 구비한 감시 카메라의 투시창(100)을 도시한 분해 사시도로서, 도 1과 동일하되, 단지 형태를 사각형으로 하여, 본 고안에 따른 투시창(100)이 투명한 사각형 형태의 판유리(110), 전기전도성의 투명 히터막(120), 투명 히터막(120)의 가장자리에 구비되 는 두 개의 사각형 전극(130, 131) 전극(130, 131) 상에 구비되는 절연체의 절연막(140, 141) 및 전극(130, 131)의 일측 끝부분에 각각 연결되는 두 개의 단자(150, 151)를 포함하여 구성된다.

이와 같이 완성된 투시창(100)에 대해 도 5에 도시된 바와 같이 그 온도특성을 측정하였다. 실외에 설치된 감시카메라의 투시창에서 발생하는 성애 및 습기를 제거하기 위하여, 투시창(100) 표면의 온도는 주변 온도보다 약 7~10℃가량 높은 온도가 유지되고 표면 온도 분포가 균일한 특성을 가지는 것이 중요하다.

투시창(100) 표면의 온도측정을 위해, 예를 들어 110 X 88 X 3㎜크기의 투시창의 단자(150,151)에 24V dc을 입력하여, 도 3에 도시된 바와 같이 발열되는 특성을 얻었다.

도 3에 도시된 바와 같이 투시창(100) 주위온도가 1℃일 때, 투시창(100) 단자(150,151)에 200mA의 전류와 전압을 인가하고 전면에 온도를 측정한 결과 투시창(100)의 측정온도가 8℃로 검출(D곡선)되며, 투시창(100) 주위온도가 8℃일 때 투시창 단자(150,151)에 200mA의 전류와 전압을 인가하고 전면에 온도를 측정한 결과 투시창(100)의 측정온도가 16℃로 검출(C곡선)된다. 또한, 투시창(100) 주위온도가 13℃일 때 투시창 단자(150,151)에 200mA의 전류와 전압을 인가하고 전면에 온도를 측정한 결과 투시창(100)의 측정온도가 20℃로 검출(B곡선)된다. 또한, 투시창(100) 주위온도가 20℃일 때 투시창 단자(150,151)에 200mA의 전류와 전압을 인가하고 전면에 온도를 측정한 결과 투시창(100)의 측정온도가 26℃로 검출(A곡선)되었다.

따라서, 실외 또는 실내에 설치된 감시카메라의 투시창(100)에는 주변온도에 의한 성에와 습기가 발생하지 않게 되어 정확한 촬영이 이루어질 수 있다.

본 고안의 기술사상은 상기 바람직한 실시예에 따라 구체적으로 기술되었으나, 전술한 실시예들은 그 설명을 위한 것이며, 그 제한을 위한 것이 아님을 주의하여야 한다.

또한, 본 고안의 기술분야의 통상의 전문가라면 본 고안의 기술사상의 범위 내에서 다양한 실시가 가능함을 이해할 수 있을 것이다.

본 고안은 감시카메라용 CCTV의 투시창에 있어 온도변화에 따른 습기 및 성에 제거용은 고안되었다. 투명유리 히터는 CCTV 전면 투시창에 장착되어 습기 및 성에 제거용으로 사용되어 보다 선명한 영상자료를 얻을 수 있고, 냉장시스템 및 산업용 제조장치의 투시창에 습기 제거 장치에 활용되므로 생산성 및 작업효율을 높이는데 사용된다. 또한 자동차 및 항공 우주 산업에 전면 유리표면에 내전류 및 내열 특성이 우수한 투명 전도성 물질을 코팅하여 발열체로 사용되는 투명유리 히팅 장치를 제공할 수 있다.

Claims

판유리;

상기 판유리 상에 Si0₂로 형성되는 중간체;

상기 중간체 상에 증착되는 ITO(indium tin oxide)의 투명 히터막;

상기 투명 히터막의 가장자리 양측에 구비되는 원형 또는 사각형의 전극;

상기 전극 상에 각각 구비되는 절연체의 절연막; 및

상기 전극의 일측 끝부분에 각각 연결되어 구비되는 두 개의 단자

를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 감시카메라의 투시창.
제 1 항에 있어서,

상기 투명 히터막은 상기 ITO를 In : Sn을 75 : 25의 조성비율로 상기 중간체 위에 0.15 ~ 0.2㎛의 두께로 구비되는 것을 특징으로 하는 감시카메라의 투시창.
제 1 항에 있어서,

상기 투명 히터막을 구비한 감시카메라의 투시창은 저온냉동장치의 투시창으로 이용할 수도 있는 것을 특징으로 하는 감시카메라의 투시창.