KR20050023275A

KR20050023275A - 전자기적 시각정보를 여과하고 음파 투과를 최소화하기위한 시스템 및 방법

Info

Publication number: KR20050023275A
Application number: KR10-2004-7019259A
Authority: KR
Inventors: 데론 심슨; 리사 와이 윈클러; 로날드 엘 스프라커
Original assignee: 데론 심슨; 리사 와이 윈클러; 로날드 엘 스프라커
Priority date: 2002-05-28
Filing date: 2003-05-28
Publication date: 2005-03-09

Abstract

전자기파의 선택된 파장을 여과하기 위한 필터들의 조합(1, 2, 3)은 플라스틱 필름 또는 창문의 창유리와 같은 투명 기재(4)상에 제공된다. 필터들의 조합(1, 2, 3)은 보안상의 위험이 있는, 기재(4)을 통한 파장의 통과를 방지 또는 경감시킨다. 필터들의 조합(1, 2, 3)은 건물로부터 또는 건물 내부로부터 무단(unauthorized) 데이터 수집 및 정보 교환을 방지하거나, 다르게는 예를 들어 컴퓨터 모니터 또는 스크린, 개인용 디지털 보조장치, 및 국소 영역의 네트워크로부터의 무단 데이터 수집 및 정보 교환을 방지한다. 필터들의 조합(1, 2, 3)을 갖는 기재(4)은 백(bag) 또는 텐트의 형태일 수도 있다.

Description

전자기적 시각정보를 여과하고 음파 투과를 최소화하기 위한 시스템 및 방법{A SYSTEM AND METHODS FOR FILTERING ELECTROMAGNETIC VISUAL, AND MINIMIZING ACOUSTIC TRANSMISSIONS}

본 발명은 보안 목적을 위해서 전자기적 시각정보 투과를 여과하고 음파 투과를 최소화하기 위한 시스템 및 방법에 관한 것이다. 보다 구체적으로, 본 발명은 건물로부터 또는 이들 내부에서(예를 들어, 창문, 문, 기타 창문형 구조물 또는 개구를 통해) 무단(unauthorized) 데이타 수집 및 정보 교환을 방지하거나, 또는 예를 들어 컴퓨터 모니터 또는 스크린, 개인용 디지털 보조장치, 및 국소 영역 네트워크로부터의 무단 데이터 수집 및 정보 교환을 방지하기 위한 시스템 및 방법을 제공한다.

다양한 주파수의 전자기파는 가정, 작업장, 예를 들어 사무실, 제조 및 군사용 설비, 선박, 비행기 및 기타 구조물을 비롯한 광범위한 시설에서 사용되는 다수의 장치로부터 방사된다. 이러한 장치의 예로는 컴퓨터, 컴퓨터 모니터, 컴퓨터 키보드, 라디오 장치, 통신 장치 등을 들 수 있다. 이러한 방사선이 설비로부터 이탈되는 경우, 이탈된 방사선과 관련된 데이터 또는 상기 방사선으로 암호화된 데이터를 판독할 목적으로, 상기 방사선을 가로채서 분석할 수 있다. 예를 들어, 모니터 스크린이 원거리로부터 보이지 않는 경우라도, 모니터 스크린으로부터의 특정 파장 주파수를 검출함으로써 건물 밖의 원거리로부터 또는 건물 내부에서 건물내 컴퓨터 모니터상에 나타난 이미지를 재조합하는 기술이 존재한다. 이는, 모니터 스크린으로부터의 광의 특정 파장이, 모니터가 위치하는 빌딩 또는 공간 내부의 다양한 표면으로부터 반사된 이후에도, 이탈하여, 모니터가 위치하는 건물 또는 공간 외부에 위치하는 도청자가 상기 파장을 가로채서 분석하는 공지된 기술을 사용함으로써 가능해진다. 명백하게, 이러한 방사선을 가로채는 도청자의 능력은 상당한 보안 위험을 형성하며, 보안이 필수적인 설비로부터 상기 위험이 해소되는 것이 바람직하다.

예를 들어 벽돌, 대리석 블록 또는 석재 벽과 같은 벽이, 설비로부터의 광 주파수의 이탈을 효과적으로 방지할 수 있지만, 라디오 주파수는 이들의 통과를 방지하도록 적절하게 조작되지 않은 벽을 관통한다. 게다가, 창문 또는 다른 개구부는 상기 방사선을 외부로 통과시켜 가로챌 수 있도록, 다양한 형태의 방사선, 예를 들어 레이저 빔, 적외선, 및 라디오 주파수가 설비 내부로 유입되는 것을 허용한다. 결과적으로, 민감하거나 기밀인 데이터를 구조물 내부로부터 수집할 수도 있다.

실로, 미국 정부에서는 전자 장비, 예를 들어 컴퓨터, 프린터, 전자 타자기가 전자적 에마나티온(emanation)을 발산시킨다는 사실에 대해 오랫동안 우려하여 왔다. TEMPEST(Trasient Electromagnetic Pulse Emanation Standard의 약어) 프로그램은, 민감한 정보를 가공하거나 투과하거나 저장하는데 사용되는 장치로부터의 에마나티온의 누출 가능성을 감소시킬 수 있는 기준을 제시하기 위해서 만들어졌다. 이는 전형적으로 일시적 에마나티온을 감소시키거나 제거하기 위한 전자 장비를 고안하거나 상기 장비(또는 종종 공간 또는 건물 전체)를 구리 또는 기타 전도성 재료로 차폐시킴으로써 달성된다. 2가지 대안은 모두 매우 고 비용이 요구될 수 있다.

구조물로부터 창 및 기타 개구부를 제거하는 것은 명백하게 전술한 보안 위험을 최소화하는 것이다. 그러나, 창이 없거나 구조물이 밀폐되는 경우의 단점은 자명하다. 따라서, 창문, 문 또는 기타 개구부를 통한 데이터와 관련된 방사선의 이탈을 방지하면서, 나머지 방사선은 관통하도록 하여, 과도한 보안 위험 없이 이러한 개구부에 의해 제공되는 시각적 효과를 즐길 수 있는 것이 매우 바람직할 것이다.

특정 파장의 전자기 방사선의 관통과 관련된 보안 위험 이외에, 창문, 문 또는 기타 개구부를 통한 음파 투과도 보안 위험이 있다. 음파 및 전술한 전자기파 둘다의 개구부를 통한 투과가 최소화되거나 제거될 수 있으면서, 이를 통해 제공되는 시각적 이점을 유지할 수 있다면, 부가적인 장점일 것이다.

태양의 바람직하지 않은 영향, 예를 들어 이들의 열, 과도한 에너지 사용, 섬광 및 자외선을 경감시킬 필요성으로 인해 일광 제어 창 필름이 개발되었다. 일광 제어 창 필름은 얇은 폴리에스터 시트로서, 이는 접착제에 의해 자동차 및 건물 유리창에 장착된다. 이러한 필름은 안락함, 가시성 및 에너지 효율의 증가를 제공하는데 효과적인 것으로 언급된다.

그러나, 현재 작업장 또는 가정 환경에서는, 일광 제어 필름이 제공할 수 있는 것 이상의 보호능이 요구되고 있다. 예를 들어, 사무실의 유리창 또는 기타 개구부를 통한 무단 데이터 수집으로부터 개인, 사업장 또는 그 전체의 작업 결과물을 보호하는 것이 중요하다. 전술한 종래의 일광 제어 필름은, 대부분의 경우, 이러한 무단 데이터 및 정보 교환을 위해 사용되는 광범위한 주파수를 차단할 수 없다.

오늘날 경쟁적인 시장에서 보안의 중요성이 더해지고 있는 바, 작업장의 프라이버시를 지킬 수 있는 시스템은 매우 바람직할 것이다. 이러한 시스템은 편안함 및 보안 둘다를 제공할 것이고, 다시 말해 공적인 영역 및 사적인 영역 둘다에서 증가된 생산성 및 기밀 보전을 비롯한 다수의 장점이 도래하도록 할 것이다.

발명의 요약

따라서, 본 발명은 관련 분야의 단점 및 한계점으로 인한 하나 이상의 문제점을 실질적으로 해소한 필터의 조합을 사용함으로서 전자기적 시각정보를 여과하고 음파 투과를 최소화하기 위한 시스템 및 그의 방법을 제공한다. 추가로, 본 발명은 필름 조합이 이를 통한 라디오 주파수 파장의 투과를 경감하고 바람직하지 않은 색상 특성 없이 우수한 가시광 투과율(VLT)을 가지면서도 UV 및 IR광에 대한 효과적인 여과를 제공하는 차폐 효율을 갖도록 하는 시스템 및 그의 방법을 제공한다.

광범위하게 언급하고 구체화한 바와 같이, 본 발명의 목적과 관련된 것으로, 상기 장점 및 기타 장점을 수득하기 위해서, 본 발명의 시스템 및 방법은 전자기 방사선 필터들의 조합, 예를 들어 선택적인 방사선 흡수제 및/또는 선택적인 방사선 반사제 조합을 포함한다. 이들은 창문의 일부일 수도 있다. 그러나, 본 발명에 따른 시스템 및 방법은 비배타적 용도를 갖고, 본 발명은 유리 표면 사이에 삽입되거나 또는 모든 유형의 창유리에 적용될 수 있다. 본 발명에 따른 시스템 및 방법은, 컴퓨터 스크린, 모니터 및 기타 독립형 장치를 위한 자유 직립형 제품용으로도 사용될 수 있다. 추가로, 본 발명에 따른 시스템 및 방법은 개별적인 덮개를 형성하도록 배열될 수 있는데, 이때 상기 덮개는 컴퓨터 스크린, 모니터 및 기타 독립형 장치 위에 배치될 수 있다. 본원에서 논의되는 창문의 예는 편의상 사용되는 것이지 표면 용도로만 한정하고자 하는 것은 아니다.

조합중 방사선 필터는 개별적이거나 임의의 순서대로 창문에 층을 겹겹이 조합한 층 조합일 수 있어서, 창문을 관통한 광이 조합에서 사용된 방사선 필터를 통과하도록 할 수 있다. 방사선 필터는 창유리(즉, 창에서 사용되는 유리 또는 기타 맑은 물질)의 임의의 표면에 적용되어 창유리상의 필터의 다층 구조물을 형성할 수 있다. 모든 층이 창유리의 표면에서 서로 인접하는 것이 필수적인 것은 아니다. 대신, 파장이 창을 통과하는 경우에도 보안 위험이 있는 파장의 통과를 방지하도록, 창유리 내부 또는 그 위에 임의의 방식으로도 필터가 분포될 수 있다. 예를 들어, 하나의 필터가 창유리의 표면상에 존재하면서, 나머지 필터가 유리 층(예를 들어 창유리)의 다른쪽 표면상에서 단일층 또는 다층 구조물로서 분포되거나 필터가 창(예를 들어, 이중 또는 삼중 창을 끼운 창 구조물과 같은 다수의 유리를 끼운 창)의 다수의 유리층의 표면중 임의의 표면상에 분포될 수 있다.

추가로, 임의의 또는 모든 필터는 2개의 유리 층 사이에 삽입된 폴리비닐부티르알(PVB)과 같은 플라스틱 중간층을 포함하는 종래의 안전 유리에서 사용된 유리 중간층과 같은 종래의 유리 중간층과 조합하여 사용될 수도 있다. 필터가, 창문의 창유리 내부에 존재하는 경우에, 필터는 중간층 내부에 존재하거나 중간층에 침착 또는 적층되거나, 또는 중간층 내부에 도입될 수도 있다.

필터들의 조합중 각각의 필터는 바람직하게는 개별적인 층 또는 코팅물의 형태이지만, 이것이 필수적인 것은 아니다. 흡수제인 필터(목적하는 파장 또는 넓은 파장 범위를 흡수하기 위해서 특정 염료, 금속, 금속 염 또는 안료를 사용하는 필터)의 경우에, 흡수제의 전체 조합 또는 이러한 조합중 일부가 단일 층 내부에서 코팅물로서 염료, 금속, 금속 염 또는 안료의 혼합물의 형태이거나 안전 유리에서 사용된 폴리비닐부티르알 중간층 또는 필름, 시트 등을 유리에 접착시키기 위해서 사용된 접착 층 내부와 같은 창의 구성요소로 도입될 수도 있다. 또한, 창에 부착된 필름 또는 시트에,혼합물로서 또는 필름 또는 시트상에 도포되거나 코팅된 층으로 하나 이상의 흡수제를 도입하는 것도 가능하다. PVB 층 또는 접착제 층은 PVB 또는 접착제를 전도성으로 하는 양으로 그 내부에 전기전도성 입자를 포함할 수도 있다.

필름 또는 시트는 종래의 일광 제어 필름을 제조하는데 사용되는 임의의 필름 또는 시트일 수 있다. 이러한 목적을 위해 사용된 필름의 예로는 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET)를 들 수 있지만, 기타 물질도 사용될 수 있다.

필름 또는 시트가 유리와 조합된 형태로 사용되는 경우, 전체 필터들의 조합이 필름 또는 시트 내부 또는 이들의 상부에 존재하는 것은 필수적인 것은 아니다. 예를 들어, 하나 이상의 필터가 전술한 바와 같은 필름 또는 시트와 회합될 수 있지만, 임의의 나머지 필터는 전술한 바와 같이 유리에 연결될 수도 있고, 그 반대일 수도 있다. 또한, 목적하는 조합을 제조하기 위해서 상이한 필터인 다른 층과 흡수제의 혼합물을 포함하는 층을 포함하는 것도 가능하다. 예를 들어, 조합중 염료 또는 안료와 같은 2종의 흡수제는, 조합의 2개의 필터의 혼합물로서 사용될 수 있고, 이러한 조합중 다른 필터는 금속 반사 또는 흡수 층과 같은 별개의 층 또는 코팅의 형태일 수 있다.

게다가, 필터의 전체 조합이 동일한 표면상에 분포되는 것이 필수적인 것은 아니다. 예를 들어, 하나 이상의 필터가 창문의 창유리에 적용되면서, 나머지 필터는 컴퓨터 스크린 또는 모니터, 개인용 디지털 보조장치, 또는 기타 독립형 장치에 적용될 수도 있다.

필터들의 조합이 창문, 컴퓨터 스크린 또는 모니터, 개인용 디지털 보조장치 또는 기타 독립형 장치의 표면에 부착되는 것이 필수적인 것은 아니다. 예를 들어, 필터들의 조합은 백(bag)과 같이 부드럽고 접을 수 있는 개별적인 덮개를 형성하도록 배열될 수 있다. 이러한 실시양태에서, 필터들의 조합은 바람직하게는 백의 형태로 배열될 수 있는 맑거나 투명한 가요성 기재(예를 들어, PET 시트 또는 필름)에 부착될 수 있다. 백과 같은 개별적인 덮개로서 배열되는 경우, 필터들의 조합은 컴퓨터 스크린 또는 모니터, 개인용 디지털 보조장치, 또는 기타 독립형 장치상에 배치되어, 용이하게 사용되고 제거되고, 바람직하게는 폐기될 수도 있다. 대안으로, 개별적인 덮개는 텐트 또는 시트의 형태일 수 있어서, 전체 워크스테이션, 예를 들어 옥외 또는 이동성 워크스테이션을 덮을 수 있다.

본 발명에서 사용되는 임의의 코팅, 층, 필름, 시트, 적층물 등은 당업계의 숙련자들에게 공지되고 통상적인 기법으로 창의 부품(예를 들어, 유리 또는 중간층 구성요소)상에 적용될 수 있다. 예를 들어, 금속 층은 종래의 스퍼터링 기법 또는 증발화 코팅 기법에 의해 적용될 수도 있다. 임의의 다양한 층이 통상적인 접착제에 의해 유리에 부착될 수도 있다.

창을 제조하는데 사용되는 전형적인 재료로서 본원에서는 유리를 언급하고 있지만, 창을 제조하는데 유용한 맑거나 투명한 기타 재료가 유리를 대체할 수도 있는 것으로 이해될 것이다. 예를 들어, 폴리카보네이트, 플렉시글라스(plexiglass), 아크릴계 플라스틱물질 등과 같은 경질 플라스틱물질이 유리 대체품으로서 사용될 수 있다.

전술한 바와 같은 관점에서, 요구되는 필터들의 조합은, 전술한 보안 특징을 달성하기 위해서 이를 통한 주요 파장의 통과를 방지하도록 배열되는 임의의 방식 또는 순서로 창문과 회합될 수도 있는 것으로 당업계의 숙련자들은 인식할 것이다. 선택적으로, 창문의 미적 및/또는 시각적 특성을 개선시키거나 부가적인 일광 제어, 반사방지능 또는 방사선 열 배제 또는 안전 및 보안 특성을 제공하도록, 공지 기술에 따라 통상적인 추가 구성요소 또는 층을 창에 적용할 수 있다.

본 발명의 바람직한 효과(즉, 창을 통해 통과한 특정 파장을 여과하는 효과)는 선택된 파장의 통과를 방지하는 임의의 유형의 광 필터 또는 광 밸브에 의해 달성될 수 있다. 따라서, 예를 들어, 본 발명에서 사용되는 광 필터 또는 광 밸브는 전술한 흡수제 또는 파장 선택적 반사 층과 같은 임의의 기타 유형의 광 필터 또는 광 밸브, 또는 상이한 유형의 광 필터와 광 밸브의 임의의 조합일 수도 있다. 예를 들어, 광 흡수제는 반사 층과 조합될 수도 있다.

본 발명에서 사용되는 필터가 여과되는 파장에 대해서만 선택적이기 때문에, 창유리가 창으로서 용도를 위해 충분한 투명성을 유지하는 것이 이해될 것이다. 충분한 투과율는, 1% 이상의 가시광 투과율을 허용함으로써 달성될 수 있지만, 약 25 내지 30%의 보다 높은 가시광 투과율이 바람직하고, 50% 내지 70%가 보다 바람직하다.

필터들의 조합은 유리하게는 투명성 기재에 연결되어, 예를 들어 선택된 파장의 흡수 및/또는 반사에 의해 이를 통한 선택된 파장의 통과가 배재되도록 배열된다. 따라서, 선택된 파장의 통과를 허용하는 미코팅 또는 노출 영역은 제거되어야만 한다.

필터는 기재에 연결되지만, 각각의 필터가 기재에 직접 연결되어야 하는 것은 아니다. 다시 말해서, 이미 기재에 연결되어 있는 다른 필터층에 필터 층을 연결시킴으로써 하나의 필터층이 다른 필터 층을 통해 기재에 연결되도록 함으로써, 필터 층이 기재에 연결될 수 있다. 예를 들어, 2개의 필터 층이 기재의 한편에 위치하는 경우, 하나의 필터층을 기재에 직접 연결하고, 다른 필터층은 제 1 필터층을 통해 기재에 연결된다(즉, 간접적으로 연결된다). 2개 초과의 필터층이 기재의 한면에 연결되는 경우에 동일한 사항이 적용된다. 다시 말해서, 본 발명의 기재가 연결되는 것은 직접 연결 및 간접 연결 둘다를 포함하고자 한다. 또한, 염료 또는 안료와 같은 흡수제를 구성요소에 혼합하거나 함침시킴으로써 염료 및/또는 안료로 배열된 필터가 구성요소에 연결되어 있다면, 상기 필터도 본 발명의 범주에서 고려된다.

필터를 기재상의 층으로서 코팅하는 것 대신에, 미리 형성된 필터층을 기재에 직접 또는 간접적으로 적층하는 적층 공정에 의해 필터가 기재에 연결될 수도 있다.

기재는 창문의 창유리일 수 있거나 창유리에 연결되어 있는 가요성 투명성 시트(예를 들어, PET와 같은 플라스틱 시트)일 수도 있다. 필터들의 조합의 일부가 창유리에 연결될 수도 있고, 필터들의 조합의 다른 부분이 창유리에 연결된 하나 이상의 가요성 투명성 시트에 연결될 수도 있다. 선택적으로, 여기에 부착된 필터들의 조합을 갖는 가요성 투명성 기재는 컴퓨터 스크린 또는 모니터, 개인용 디지털 보조장치 또는 기타 독립형 장치를 그 내부에 내포하도록 백과 같이 배열될 수도 있다. 바람직하게, 백은 그 내부에 컴퓨터 스크린 또는 모니터, 디지털 보조장치 또는 기타 독립형 장치를 배치한 채 밀봉되거나 단단하게 폐쇄되어 여과된 파장이 상기 백으로부터 이탈되지 않을 것이다. 여기에 부착된 필터들의 조합을 갖는 가요성 기재는, 일시적인 영역 용도를 위해, 즉 개인용 및 컴퓨터 스크린 또는 모니터 등이 텐트 내부에서 존재하도록, 텐트와 같이 배열될 수 있다. 이러한 용도에서, 텐트는 개인용 장치를 덮어서 여과된 파장의 누출을 방지할 수 있다.

모든 필터가 하나의 기재에 도포될 필요는 없다. 예를 들어, 다중 창을 갖는 창문에서, 필터들의 조합은 유리 및 유리에 연결된 하나 이상의 시트상의 코팅 또는 층으로서 창유리의 하나 이상의 유리 시트상에 분포될 수도 있다.

하나 이상의 필터는 유리하게는 전기전도성이어서 창을 통한 라디오파의 통과를 방지할 수도 있다.

기재는 그 위에 광 흡수 층, 반사방지층 또는 반사재와 같은 기타 통상적인 일광 제어 요소를 포함할 수도 있다.

시스템 및 방법은 유리 파편화 안전 필름(Glass fragmentation Safety Film)으로서 사용될 수 있고, 예를 들어 실재 세상의 환경하에서 유리 파면의 날림(flying)을 최소화하는데 사용될 수 있다. 이러한 목적을 달성하기 위해서, 가요성 시트는 폭발, 내파 또는 발사체로부터의 힘으로 인하여 창문이 깨지는 경우 유리 파편이 위험한 비행 발사체가 되는 것을 방지하는 하나 이상의 층을 포함할 수도 있다. 이러한 목적을 위한 적당한 층은 폴리에스터 필름(예를 들어, PET) 또는 기타 가요성 맑은 필름이다. 예를 들어, 7밀 두께의 PET 필름은 이러한 목적을 위해 적당하다. PET 필름은 접착제(예를 들어, 아크릴계 감압성 접착제와 같은 감압성 접착제 또는 본원에서 기술한 기타 임의의 접착제)를 사용하여 필터들의 조합을 함유하는 필름에 접착시킬 수도 있다. 적당한 아크릴계 감압성 접착제는 UCB 인코포레이티드(UCB Inc.)에서 시판중인 겔바(Gelva) 263을 들 수 있으며, 이는 광 안정성을 위해 벤조페논 유형의 UV 흡수제 8중량%를 포함한다. 감압성 접착제는 1연(ream)당 4파운드의 코팅율로 코팅될 수도 있다.

유리 파편화 보호를 제공하기 위해서 사용되는 필름은, 유리가 건물내 점유자들에게 상해를 입히는 것을 방지하기 위해서 건물의 실내장식에 존재하는 창의 유리 표면상에 배치해야만 한다.

본 발명은 전자기 간섭(electromagnetic interference; EMI)의 개선된 경감 및 라디오 주파수 간섭의 개선된 경감과 UV 및 IR광의 효과적인 여과를 위해 고도의 가시광 투과 및 낮은 전기 저항(4Ω/스퀘어 미만)을 제공하는 개선된 필터들의 조합을 포함한다. 본 발명에 의해 제공된 개선된 필터들의 조합의 일부 실시양태는 특히 플라즈마 디스플레이 스크린 및 다량의 EMI/RFI, UV광 또는 IR광을 방출하는 기타 디스플레이 스크린에 적용되는 차폐물로서 특히 유용하다. 차폐물은 디스플레이 스크린의 무단 감시(surveillance)를 방지하는데 유용한 보안 특징부를 갖는 모니터를 제공한다.

또한, 본 발명은 구체적인 용도에 적당한 반(反)감시용 보안 특징부를 상용화하기 위해서 다양한 필터들의 조합을 선택하도록 제공된다. 이는, 최고 수준의 감시방지 보안을 제공하는 필터들의 조합이 전형적으로 창에서 사용되는 경우 미적으로 만족스럽지 않은 광 투과 특성을 제공하기 때문이다. 시각적 미관의 손상이 요구되는 높은 수준의 보안성을 요구하는 사람은 없다. 다수의 용도, 예를 들어 사업장용 및 가정용으로서, 시각적 미관을 훼손시키지 않으면서 다수의 용도를 위해 수용가능한 수준의 보안성을 제공하는 것이 바람직할 것이다.

본 발명의 추가적인 이해를 제공하고 본 명세서에 첨부되어 그의 일부를 배열하는 첨부된 도면은, 본 발명의 실시양태를 예시하고 있으며, 상세한 설명과 함께 본 발명의 원리를 설명하기 위한 작용을 한다.

도 1은 기재에 연결된 본 발명의 3개의 광 필터들의 조합의 단면도이다.

도 2는 본 발명의 2개의 광 필터가 기재의 한면에 연결되고 본 발명의 제3의 필터가 기재의 다른면에 부착된 본 발명의 하나의 실시양태의 단면도이다.

도 3은 2중창을 사용하는 본 발명의 하나의 실시양태를 나타내는 단면도이다.

도 4는 종래의 안전 유리에 부착된 다수의 광 필터를 본 발명의 하나의 실시양태의 단면도이다.

도 5은 본 발명의 가요성 시트의 가장자리와 창 프레임 사이의 임의의 간격을 덮기 위해서 밀봉부가 사용되는, 본 발명의 하나의 실시양태의 단면도이다.

도 6 내지 8은 본 발명의 실시양태들의 단면도이다.

도 9는 일시적 이형 라이너를 포함하는 본 발명의 실시양태의 단면도이다.

도 10은 이형 라이너를 제거한 후에 창에 광 필터들의 조합이 부착되거나 다른 표면에 부착된, 본 발명의 실시양태의 단면도이다.

도 11은 본 발명에서 사용되는 광 필터의 광 투과 특성(300 내지 400nm의 파장)을 나타내는 그래프이다.

도 12는, 다중 유리 층 사이에 삽입된 PVB층 내부에 필터들의 조합이 매립된, 본 발명의 하나의 실시양태의 단면도이다.

도 13은 도 13에서 묘사한 실시양태의 상면도이다.

도 14는 하나의 구성요소로서 유리-파편화 안전 차폐물을 사용하는 본 발명의 실시양태의 단면도이다.

도 15는 2개의 이격된 필터들의 조합을 포함하는, 본 발명의 하나의 실시양태의 단면도이다.

본 발명의 실시양태에 대해 상세하게 설명하고 있지만, 이들중 실시예는 첨부된 도면과 함께 설명될 것이다.

전술한 바와 같이, 광 필터는 임의의 방식으로 서열화되거나 분포될 수도 있다. 도 1은 필름 층(1, 2, 3; 본 발명에서 사용된 광 필터임)이 기재(4)의 한면에 연결된 실시양태를 나타낸다. 도 2는, 필름 층 (1 및 2)가 기재(4)의 한면에 연결되면서 필름 층(3)이 기재(4)의 다른면에 연결된 대안적인 실시양태를 설명한다. 도 3에서 설명하는 추가의 실시양태에서, 기재로서 작용하는 창유리는 2개의 개별적인 이격된 유리 시트(5 및 6)을 포함한다. 필름 층(1 및 2)은 유리 시트(5)의 양면중 하나에 부착되고, 필름 층(3)은 유리 시트(6)에 부착된다. 도 3의 필름 층(3)은 시트(6)의 양면중 하나에 부착될 수 있다. 도 4에서 설명한 추가의 실시양태에서, 필름이 연결된 기재는 유리 시트(5 및 6)사이에 삽입된 PVB 중간층(7)을 포함하는 표준 안전 유리일 수도 있다. 필름 층(3 및 2)는 유리 시트(5)에 연결되고, 필름 층(1)은 유리 시트(6)에 연결된다. 임의의 또는 모든 필름 층(1, 2 및 3)을 PVB 중간층(7)에 연결하는 것이 가능하다.

본 발명에서 사용되는 3종의 광 필터들의 조합의 순서 및 분포와 관련된 전술한 다양성은 조합내에 3개 미만 또는 3개 초과의 광 필터를 사용하는 본 발명의 실시양태에도 적용가능하다.

조합의 광 필터중 하나는 2개의 니켈/크롬 합금 층 사이에 선택적으로 삽입된 전기전도성 금속 층을 포함하는 금속 스택 또는 금속일 수 있다. 전기전도성 금속 층은 바람직하게는 적어도 알루미늄의 전기전도성보다는 높고, 보다 바람직하게는 적어도 구리의 전기전도성보다 높아야 한다. 가장 바람직하게는, 전기전도성 금속이 구리이다. 니켈 크롬 합금은 전기전도성 금속에 대해 부식 방지를 제공하기 위해서 사용되고, 부식방지 잇점이 요구되지 않은 경우에는 생략할 수도 있다. 다른 부식방지 금속 또는 금속 합금, 예를 들어 스테인레스 강은 하나 또는 양쪽에서 니켈/크롬 합금 층을 대신에 대체할 수도 있다. 전기전도성 금속 층의 단지 한면에만 니켈/크롬 합금 또는 부식방지용 금속 또는 금속 합금을 제공하는 것이 가능하다. 니켈/크롬 합금 층은, 당업계의 숙련자들에게 공지되어 있는 하스텔로이(Hastelloy) 합금 또는 인코넬(Inconel) 합금을 포함할 수 있다. 하스텔로이 합금의 예로는 하기 표 1a 및 표 1b에서 제시한 특성을 갖는 하스텔로이 C276을 들 수 있다.

인코넬 합금의 예로는 하기 표 2a 및 표 2b에서 제시한 특성을 갖는 인코넬 600을 들 수 있다.

본 발명에서 사용될 수 있는 기타 광 필터로는 열 반사 필름을 포함한다. 열 반사 필름은 미국특허 제 6,221,112 호에서 기술한 염색 방법에 의해 제조된 것으로 UV 흡수제를 사용하여 2.4 이상의 흡광도로 염색된 폴리에스터(PET) 필름상에 미국특허 제 6,007,901 호에서 기술한 스퍼터링 금속/옥사이드 스택일 수 있다. 전술한 미국특허 제 6,007,901 호 및 미국특허 제 6,221,112 호의 개시 내용은 본원에서 참고로 인용된다. 선택적으로, 본원에서 개시된 임의의 열 반사 금속/옥사이드 스택은 창문의 창유리의 임의의 구성요소상에 코팅되어 플라스틱 필름의 필요성을 제거할 수 있다. 다시 말하면, 금속/옥사이드 스택은 필름(예를 들어, 폴리에스터 필름)상에 금속/옥사이드 스택을 제 1 코팅하고 금속/옥사이드 코팅된 필름을 창문의 창유리에 접착시키지 않고서, 창문의 창유리의 임의의 구성요소에 침착될 수 있다(예를 들어, 창문의 창유리에 직접 또는 간접적으로 코팅될 수 있다).

당업계의 숙련자들에게 공지된 임의의 열 반사 필름이 본 발명에서 사용될 수도 있다. 이러한 열 반사 필름은 일반적으로 플라스틱 필름 또는 유리와 같은 기재상에 침착된 개별적인 층의 다중 스택을 포함한다. 각각의 스택은 차례대로 유전성 재료(예를 들어 금속 옥사이드)의 박막, 및 은, 금, 구리 또는 이들의 합금과 같은 열 반사 금속을 보유한다. 인듐 주석 옥사이드와 같은 실질적으로 투명한 전도성 금속 화합물(예를 들어, 금속 옥사이드)이 유전체로서 사용될 수도 있다.

열 반사 필름은 순서대로 하기 성분 (a) 내지 (f)를 포함할 수 있다:

(a) 실질적으로 투명한 기재;

(b) 제 1 외부 유전체 층;

(c) 적외선 반사 금속 층;

(d) 적외선 반사 금속 층과 상이한 금속을 포함하는 색상 보정 금속 층;

(e) 적외선 반사 금속 층과 사이하고 색상 보정 층과 상이한 금속을 포함하는 보호 금속 층;

(f) (i) 서브-복합성(subcomposite) 내부 유전체 층; (ii) 서브-복합성 적외선 반사 금속 층; (iii) 서브-복합성 적외선 반사 금속 층과 상이한 금속을 포함하는 서브-복합성 색상 보정 금속 층; 및 (iv) 서브-복합성 적외선 반사 금속 층과 상이하고 서브-복합성 색상 보정 층과 상이한 금속을 포함하는 서브-복합성 보호 금속 층을 포함하는 하나 이상의 서브-복합 층; 및

(g) 제 2 외부 유전체 층.

유전체 층은 전형적으로 인듐 옥사이드, 인듐 아연 옥사이드, 인듐 주석 옥사이드 또는 이들의 혼합물이다. 그러나, 기타 금속 옥사이드는 전술한 옥사이드와 대체될 수도 있다. 유전체 층으로서 사용하기 위한 적당한 옥사이드는 1.7 내지 2.6의 굴절지수를 갖는 금속 옥사이드를 들 수 있다. 외부 유전체 층의 두께는 약 0.15 쿼터파 광학 두께와 약 1 쿼터파 광학 두께 사이이다.

적외선 반사 금속 층은 전형적으로 은, 금, 구리 또는 이들의 합금이고, 7nm 내지 약 25nm 사이의 두께로 설치된다. 색상 보정 금속 층은 바람직하게는 약 0.6 내지 약 4 사이의 굴절지수를 갖고, 약 1.5 내지 약 7 사이의 가시광선 영역의 광에 대한 흡광 계수를 갖는다. 색상 보정 금속 층은 가장 바람직하게는 인듐으로만 배열된다.

보호 금속 층은 금속의 옥사이드가 실질적으로 광학적으로 비흡수성인 금속, 예를 들어 알루미늄, 티탄, 지르코늄, 니오브, 하프늄, 탄탈, 텅스텐 및 이들의 혼합물로 배열된다. 보호 금속 층은 전형적으로 약 1nm 내지 약 5nm 사이의 두께를 갖는다.

열 반사 필름은 순서대로 하기 성분 (a) 내지 (g)를 포함하는 복합물일 수 있다:

(a) 실질적으로 투명한 기재;

(b) 제 1 외부 유전체 층;

(c) 적외선 반사 금속 층;

(e) 적외선 반사 금속 층과 상이하고 색상 보정 층과 상이한 금속을 포함하는 보호 금속 층;

(f) 제 2 외부 유전체 층; 및

(g) 실질적으로 투명한 유리 또는 중합체 재료를 포함하는 실질적으로 투명한 상부 층.

열 반사 필름은 또한 순서대로 하기 성분 (a) 내지 (f)를 포함하는 복합물일 수 있다:

(a) 실질적으로 투명한 기재;

(b) 인듐 옥사이드, 인듐 아연 옥사이드, 인듐 주석 옥사이드 및 이들의 혼합물로 구성된 유전체 물질의 군중에서 선택된 제 1 외부 유전체 층;

(c) 은 및 구리의 합금을 포함하는 적외선 반사 금속 층;

(d) 필수적으로 인듐으로 구성된 색상 보정 금속 층;

(e) 옥사이드가 25℃에서 -100,000cal/mol 미만(보다 음수인) 형성 열을 갖는 금속을 포함하는 보호 금속 층; 및

(f) 인듐 옥사이드, 인듐 아연 옥사이드, 인듐 주석 옥사이드 및 이들의 혼합물로 구성된 유전체 물질의 군중에서 선택된 제 2 외부 유전체 층.

바람직하게, 열 반사 필름의 다양한 층은, 가시영역의 스펙트럼의 광을 약 40% 내지 약 80% 투과시키도록(바람직하게는 40 내지 60%) 조립된다. 또한, 열 반사 필름의 복합물이 15% 미만, 전형적으로는 약 5% 내지 15%의 가시광의 반사율을 갖는 것이 바람직하다. 최종적으로, 열 반사 필름의 층은 복합물이 가시광을 "중성 색상" 또는 "약간 청색 또는 녹색" 투과 색상으로 투과 및 반사하도록 조립하는 것이 바람직하다. 중성 색상인 투과율은 가시광선 스펙트럼 전체에 걸쳐서 동등한 강도로 가시광을 투과시키는 것이다. 약간 청색 또는 약간 녹색 색조로 투과된 광은, 380 내지 580nm의 파의 길이 영역의 성분이 다른 파 길이 보다 약간 높은 강도인 광이다.

본 발명의 실시양태에 따르면, 열 반사 필름은 순서대로

(a) 실질적으로 투명한 기재;

(b) 제 1 외부 유전체 층;

(c) 적외선 반사 금속 층;

(f) (i) 서브-복합성 내부 유전체 층; (ii) 서브-복합성 적외선 반사 금속 층; (iii) 서브-복합성 적외선 반사 금속 층과는 상이한 금속을 포함하는 서브-복합성 색상 보정 금속 층; 및 (iv) 서브-복합성 적외선 반사 금속 층과 상이하고 서브-복합성 색상 보정 층과 상이한 금속을 포함하는 서브-복합성 보호 금속 층을 포함하는 서브-복합 층;

(g) 제 2 외부 유전체 층;

(h) 실질적으로 투명한 제 2 기재를 포함하되,

여기서, 상기 열 반사 필터가 가시광선 파장중에 40 내지 80%(바람직하게는 60 내지 70%)의 광을 투과하고 15% 미만의 반사율을 갖고,

열 반사 창 제품으로부터 투과되고 반사된 광의 색상은 중성이거나 색상이 약간 청색 또는 약간 녹색을 나타낸다.

본 발명의 실시양태에 따르면, 열 반사 필름은 순서대로

(a) 실질적으로 투명한 제 1 기재;

(b) 제 1 외부 유전체 층;

(c) 은을 포함하는 적외선 반사 금속 층;

(d) 크롬, 코발트, 니켈, 아연, 팔라듐, 인듐, 주석, 안티몬, 백금, 비스무쓰 및 이들의 합금으로 구성된 금속중에서 선택된 금속을 포함하는 색상 보정 금속 층;

(e) 알루미늄, 티탄, 지르코늄, 니오브, 하프늄, 탄탈, 텅스텐 및 이들의 합금으로 구성된 금속 군중에서 선택된 금속을 포함하는 보호 금속 층;

(f) (i) 서브-복합성 내부 유전체 층; (ii) 은을 함유하는 서브-복합성 적외선 반사 금속 층; (iii) 크롬, 코발트, 니켈, 아연, 팔라듐, 인듐, 주석, 안티몬, 백금, 비스무쓰 및 이들의 합금으로 구성된 금속의 군중에서 선택된 금속을 포함하는 서브-복합성 색상 보정 금속 층; 및 (iv) 알루미늄, 티탄, 지르코늄, 니오브, 하프늄, 탄탈, 텅스텐 및 이들의 합금으로 구성된 금속의 군중에서 선택된 금속을 포함하는 서브-복합성 보호 금속 층을 포함하는 서브-복합 층;

(g) 제 2 외부 유전체 층;

(h) 제 2 외부 유전체 층과 인접하도록 배치된 실질적으로 투명한 제 2 기재를 포함하되,

여기서, 상기 유전체 층이 인듐 옥사이드, 인듐 아연 옥사이드, 인듐 주석 옥사이드 및 이들의 혼합물로 구성된 유전체 물질중에서 선택되고,

상기 열 반사 필터가 가시광선 파장중에 40 내지 80%(바람직하게는 60 내지 70%)의 광을 투과하고 15% 미만의 반사율을 갖고,

상기 열 반사 기재로부터 투과되어 반사된 색상이 중성이거나 약간 청색 또는 약간 녹색이고,

상기 복합물이 약 1500nm 초과의 파장을 갖는 광에서 7% 미만의 적외선 에너지를 투과시킨다.

본 발명의 실시양태에 따르면, 열 반사 필름이 순서대로

(a) 실질적으로 투명한 기재;

(b) 제 1 외부 유전체 층;

(c) 적외선 반사 금속 층;

(f) (i) 서브-복합성 내부 유전체 층; (ii) 서브-복합성 적외선 반사 금속 층; (iii) 서브-복합성 적외선 반사 금속 층과는 상이한 금속을 포함하는 서브-복합성 색상 보정 금속 층; 및 (iv) 서브-복합성 적외선 반사 금속 층과 상이하고 서브-복합성 색상 보정 층과 상이한 금속을 포함하는 서브-복합성 보호 금속 층을 포함하는 서브-복합물;

(g) 제 2 외부 유전체 층을 포함하는 복합물로서,

여기서, 상기 적외선 반사 금속 층, 색상 보정 금속 층 및 보호 금속 층의 전체 두께(T₁)가 서브-복합성 적외선 반사 금속 층, 서브-복합성 색상 보정 금속 층 및 서브-복합성 보호 금속 층의 전체 두께(T₂)와 상이하되, 여기서 T₁ 및 T₂가 서로 약 1.2의 비를 갖는다.

본 발명에서 사용하기 위한 바람직한 열 반사 필름은, 흡광도가 2.4가 되도록 염색된 UV 흡수제를 갖는 PET 필름에 하기 연속 층을 스퍼터링 코팅함으로써 제조된다:

상기 PET 필름상에 코팅된 것으로 약 30nm 두께의 인듐 주석 옥사이드의 제 1 층;

상기 인듐 주석 옥사이드의 제 1 층 상에 코팅된 것으로 약 9nm 두께의 은/구리 합금(92.5중량%의 Ag 및 7.5중량%의 Cu)의 제 1 층;

상기 제 1 은/구리 합금상에 코팅된 것으로 약 3nm 두께의 인듐 금속의 층;

상기 인듐에 코팅된 것으로 약 1nm 두께의 티탄 금속의 제 1 층;

상기 티탄에 코팅된 것으로 약 80nm의 두께의 인듐 주석 옥사이드의 층;

상기 인듐 주석 옥사이드상에 코팅된 것으로 약 9nm 두께의 은/구리 합금(92.5중량%의 Ag 및 7.5중량%의 Cu)의 제 2 층; 및

상기 제 2 은/구리 합금상에 코팅된 것으로 약 2nm 두께의 인듐 금속 층;

상기 2nm 두께의 인듐 층에 코팅된 것으로 약 1nm 두께의 티탄 금속의 제 2 층; 및

상기 티탄의 제 2 층상에 코팅된 것으로 약 30nm 두께의 인듐 주석 옥사이드의 제 2 층.

티탄 층은 인듐 주석 옥사이드 층을 스퍼터링 코팅하는 동안 인듐 금속 층의 산화를 방지하는 보호 희생 층으로서 작용한다.

대안으로, PET 필름은 제거될 수도 있고, 전술한 연속 층이 창문의 창유리의 부품(예를 들어, 유리)상에 코팅될 수도 있다.

전술한 바람직한 열 반사기는 17Ω/스퀘어 미만의 시트 저항을 갖는다.

본 발명의 일부 실시양태는 선택적으로 2개의 니켈/크롬 층 사이에 삽입된 구리와 같은 전기전도성 금속을 포함하는 금속 또는 금속 스택, 및 열 반사 스퍼터링 금속/옥사이드 스택을 사용한다. 이러한 필터 둘다가 사용되는 경우, 이들은 하기 표 3에서 제시한 XIR-75 또는 XIR-70 필름의 전자기적 여과 특성을 갖는 필터로 대체될 수도 있다. XIR-70 및 XIR-75 필름에 있어서, 780nm 내지 2500nm의 파장에서의 IR 투과율이 50% 이하, 바람직하게는 20% 미만, 보다 바람직하게는 약 15%이다. XIR-70 및 XIR-75 필름은 사우쓰월 테크놀로지(Southwall Technologies)에서 시판중이다. XIR-70 필름 및 XIR-75 필름은 자동차 유리가 적층된 원래 장비에서 사용되는 유리 틴트(tint)의 공지된 구성요소이다. 표 3은 이러한 유형의 틴트화 유리의 특성을 나타내고, 보다 구체적으로 표 3은 필터의 전체 조합의 일부로서 본 발명에서 사용될 수 있는 XIR-70 필름 및 XIR-75 필름의 특성을 나타낸다. XIR 필름의 예는 약 2밀의 두께를 갖고; 약 60 내지 70%의 가시광 투과율 및 약 9%의 가시광 반사율(외부)을 갖고; 약 46%의 총 일광 투과율 및 약 22%의 일광 반사율(외부)을 갖는다. 본 발명에서 사용된 예시적인 XIR-70의 표면 저항은 약 6.0Ω/스퀘어이다.

바람직하게는, XIR-70 또는 XIR-75 필름이 전기전도성 금속 층(예를 들어, 구리 또는 은)을 추가로 포함하여, 4 Ω/스퀘어 미만의 시트 저항을 형성한다.

바람직한 실시양태에서, 개선된 감시방지 장치 및 시스템은, 필터들의 조합에서 전술한 금속 스택(니켈 크롬 합금/구리/니켈 크롬 합금) 및 열 반사 금속/옥사이드 스택을 높은 가시광 투과율/낮은 저항(4Ω/스퀘어 미만) 필터로 대체함으로써 수득될 수도 있다.

가장 광범위하게는, 높은 가시광 투과율/낮은 저항(4 Ω/스퀘어 미만임) 필터가, 두 개의 유전체 층 사이에 삽입된 IR 반사 금속 층 또는 2개의 IR 반사 금속 층 사이에 삽입된 유전체 층인 스택이다. 전술한 스택은 창유리의 구성요소 또는 PET와 같은 투명성 플라스틱 시트상에 코팅된다.

전술한 스택에서의 각각의 유전체 층의 유전체는 약 1.35 내지 약 2.6의 굴절지수를 갖는다. 바람직하게, 유전체는 약 1.7 내지 약 2.6의 굴절지수를 갖는 금속 옥사이드 유전체이다.

전술한 고도로 높은 가시광 투과율/낮은 저항(4 Ω/스퀘어 미만) 필터는 바람직하게는 후술하는 바와 같이 Ag/Ti 스택 또는 Ag/Au 스택이다.

Ag/Ti 스택은 창유리 구성요소 또는 바람직하게는 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET)인 투명성 플라스틱 시트상에 코팅된(바람직하게는 스퍼터링 코팅된) 하기 연속 층을 함유하는 다층 구조물일 수 있다:

1. 바람직하게는 30nm 두께의 인듐 주석 옥사이드 층;

2. 바람직하게는 약 9nm의 두께의 은 IR 반사 층;

3. 약 1nm 두께의 티탄의 보호 희생 층;

4. 바람직하게는 약 70nm 두께의 인듐 주석 옥사이드 층;

5. 바람직하게는 약 9nm 두께의 은 IR 반사 층;

6. 바람직하게는 약 1nm 두께의 티탄의 보호 희생 층;

7. 바람직하게는 약 70nm 두께의 인듐 주석 옥사이드 층;

8. 바람직하게는 약 9nm 두께의 은 IR 반사 층;

9. 바람직하게는 약 1nm 두께의 티탄의 보호 희생 층; 및

10. 바람직하게는 약 30nm 두께의 인듐 주석 옥사이드 층.

Ag/Ti 스택내 인듐 주석 옥사이드 층이 약 2.0의 굴절지수를 갖는다. 은 층의 두께는, 전술한 다층 구조물에 대해 목적하는 옴/스퀘어를 달성하도록 조절될 수도 있다. 전술한 다층 구조물은 4Ω/스퀘어 미만의 시트 저항을 갖는다.

바람직하게는, Ag/Ti 스택은 2.5 Ω/스퀘어 미만의 시트 저항을 갖는다. 시트 저항이 2.5Ω/스퀘어 미만인 Ag/Ti 스택이 창유리의 구성요소 또는 바람직하게는 PET인 투명성 플라스틱 시트상에 스퍼터링된 하기 연속 층을 함유하는 스택에 의해 예시화된다:

1. 약 30nm 두께의 인듐 주석 옥사이드 코팅;

2. 약 11nm의 두께의 은 IR 반사 층;

3. 약 1nm 두께의 티탄의 보호 희생 층;

4. 약 75nm 두께의 인듐 주석 옥사이드 층;

5. 약 13nm 두께의 은 IR 반사 층;

6. 약 1nm 두께의 티탄의 보호 희생 층;

7. 약 70nm 두께의 인듐 주석 옥사이드 층;

8. 약 11nm 두께의 은 IR 반사 층;

9. 약 1nm 두께의 티탄의 보호 희생 층; 및

10. 약 30nm 두께의 인듐 주석 옥사이드 층.

2.5 Ω/스퀘어 미만의 낮은 시트 저항을 갖는 Ag/Ti 스택이 낮은 전기 저항 및 70%의 가시광 투과율을 갖는 800nm 이상에서의 높은 IR 저지능(rejection)을 제공한다. 2.5Ω/스퀘어 미만의 시트 저항을 갖는 Ag/Ti 스택을 사용하면, 결과적으로 덜 어둡고, 보다 전도성이며, 금속/옥사이드 열 반사 필름을 갖는 니켈-크롬 합금/구리/니켈-크롬 합금의 층상 구조물을 함유하는 필터에 비해 큰 IR 저지능을 제공하는 필터가 수득된다.

티탄의 보호 희생 층은, 인듐 주석 옥사이드 층이 침착되는 경우 TiO₂로 산화되어 이로써 인듐 주석 옥사이드 층이 은을 산화시키는 것을 방지할 것이다.

Ag/Ti 및 Ag/Au 스택에서 사용된 층은 임의의 통상적인 스퍼터링 코팅 기법을 사용하여 스퍼터링 코팅될 수도 있다. 예를 들어, Ag/Ti 스퍼터링 스택내의 인듐 주석 옥사이드 층은 아르곤 및 산소 환경하에서 스퍼터링될 수 있고, Ag/Ti 스택내의 금속은 순수한 아르곤 환경하에서 침착될 수도 있다.

전술한 Ag/Ti 스택은 약 65 내지 69%의 T₅₅₀의 가시광 투과율(VLT)(즉, 550nm의 파장을 갖는 광을 사용하여 측정된 VLT의 백분률)을 갖는다.

Ag/Au 스택은 또한 창유리의 구성요소 또는 PET와 같은 맑은 플라스틱 시트상에 코팅된(바람직하게는 스퍼터링 코팅된) 다층 구조물이며, 바람직하게는 하기 1 내지 10의 층의 연속 층을 함유한다:

1. 바람직하게는 약 30nm 두께의 인듐 주석 옥사이드(ITO) 층;

2. 바람직하게는 약 9nm의 두께의 은 IR 반사 층;

3. 약 1nm 두께의 금의 층;

4. 바람직하게는 약 70nm 두께의 ITO 층;

5. 바람직하게는 약 9nm 두께의 은 IR 반사 층;

6. 바람직하게는 약 1nm 두께의 금의 층;

7. 바람직하게는 약 70nm 두께의 ITO 층;

8. 바람직하게는 약 9nm 두께의 은 IR 반사 층;

9. 바람직하게는 약 1nm 두께의 금의 층; 및

10. 바람직하게는 약 30nm 두께의 ITO 층.

전술한 Ag/Au 스택내 ITO 층은 약 2.0의 굴절지수를 갖는다. 은 층의 두께는 전술한 다층 구조물의 Ω/스퀘어를 조절하도록 변할 수도 있다. 전술한 다층 구조물은 4 Ω/스퀘어 미만의 시트 저항을 갖는다.

Ag/Au 스택내 금 층은 은에 대해 보호 층으로 작용하지만, At/Ti 스택내의 상응하는 T 층과는 상이하게, 금 층은 산화되지는 않는다.

금속을 순수한 아르곤 환경하에서 침착할 수 있지만, ITO는 아르곤 및 산소 환경하에서 스퍼터링될 수도 있다.

전술한 Ag/Ti 및 Ag/Au 스택 둘다에서, 1번 층(제 1 ITO 층)은 우선 창문의 창유리의 구성요소 또는 맑은 플라스틱 시트상에 스퍼터링 코팅되고 나머지 2 내지 10번 층은 앞서 언급한 순서대로 순서대로 스퍼터링 코팅된다.

전술한 Ag/Ti 및 Ag/Au 스택 둘다에서, 임의의 또는 모든 인듐 주석 옥사이드 층은 약 1.35 내지 약 2.6의 범위의 굴절지수를 갖는 임의의 유전체 층, 바람직하게는 약 1.7 내지 약 2.6의 굴절지수를 갖는 금속 옥사이드 유전체로 대체될 수도 있다.

필터들의 조합내에서 사용될 수 있는 기타 필터는, LaB₆(란탄 헥사보라이드)의 층과 같은 IR 흡수 물질 또는 안티몬 주석 옥사이드와 같은 기타 IR 흡수 물질을 포함하는 층인 IR 흡수 필터이다. 바람직한 IR 흡수 필터는 LaB₆ 및 안티몬 주석 옥사이드의 조합을 함유한다. IR 흡수 물질은 바람직하게는 접착제 또는 경질피복 물질과 같은 코팅 물질에 도입된 나노입자형태이다. 나노입자는 입자의 평균 직경이 200nm 이하, 바람직하게는 100nm 미만인 입자이다.

적당한 IR 흡수 필터의 예로는, 그 명세서가 본원에서 참고문헌으로 인용되는 것으로 미국 공개 특허원 제 US 2002/0090507 Al 호 및 국제특허 공개공보 제 WO 02/41041 A2에서 기술된 IR 흡수 필터를 포함한다.

국제특허 공개공보 제 WO 02/41041 A2 및 미국 공개 특허원 제 US 2002/0090507 A1 호에서 기술한 IR 흡수 필터는, 6㎛ 미만의 두께를 갖고 2H 이상, 바람직하게는 3H의 연필 강도를 갖는 수지 결합제 층을 포함하는 광학 활성인 필름이고, 1000 내지 2500nm의 파장을 갖는 광을 흡수하는 하나 이상의 금속성 화합물의 나노입자 및 무기 화합물이고 700 내지 1100nm의 파장을 갖는 광을 흡수하는 제 2 금속성 화합물의 나노입자을 포함한다. 바람직하게, 복합물은 50% 이상의 가시광 투과율 및 35% 이상의 백분율 TSER을 갖고, 보다 바람직하게는 70% 이상의 가시광 투과율을 갖는다. 50 내지 60%의 가시광 투과율을 갖는 복합물의 경우, 백분률 TSER이 50 내지 65%일 수 있다.

연필 경도는 ASTM D3363-92a에 따라 측정된다.

가시광 투과율은 CIE 표준 관측기(Standard Observer)(CIE 1924 1931) 및 D65 데이라이트(Daylight)를 사용하여 계산하였다.

백분율 TSER은 ASTM E903-82에 따라 베리안 어날리티칼 케리 5 스펙트로포토미터(Varian Analytical Cary 5 Spectrophotometer)에서 측정한 코팅 필름의 광학 및 열 저지능으로부터 계산된 총 일광 에너지 저지능(%)이고, 흡광도 및 투과율 데이터는 문헌[Journal of the Franklin Institute, Volume 230, pp. 583-618(1940)]에서 페리 문이 기술한 변수를 사용하여 분석한다.

바람직하게는 하나의 금속성 화합물은 안티몬 주석 옥사이드(ATO), 인듐 주석 옥사이드(ITO) 또는 주석 옥사이드이다.

바람직하게는, 상기 하나의 금속 화합물은 ATO이고, 층은 ATO 30 내지 60중량%, 바람직하게는 50 내지 60중량%를 함유한다.

제 2 화합물은 미국특허 제 5,807,511 호에서 기술한 바와 같이 개질된 ITO 및/또는 주기율표의 란탄계로부터 선택된 하나 이상의 금속 헥사보라이드일 수 있다. 바람직한 헥사보라이드는 La, Ce, Pr, Nd, Gb, Sm 및 Eu이고, La가 가장 바람직한 선택이다. 층은 제 2 금속성 화합물을 최대 3중량%, 바람직하게는 2% 미만, 보다 바람직하게는 0.5 내지 2%로 함유한다.

결합제는, 열가소성 수지, 예를 들어 아크릴계 수지, 에폭시 수지와 같은 열경화성 수지, 전자빔 경화 수지, 또는 바람직하게는 미국특허 제 4,557,980 호에서 개시한 유형의 아크릴레이트 수지일 수 있는 UV 경화성 수지, 또는 바람직하게는 우레탄 아크릴레이트 수지일 수 있다.

수지 결합제의 층은 투명성 중합체성 필름 기재, 바람직하게는 폴리에스터 필름, 보다 바람직하게는 PET 필름상에 코팅될 수도 있다. 적외선 차단 층은 특히 유리한 필름 기재를 위한 경질피막을 형성하고 복합물 필름 제조시에 추가의 가공 단계에서 절단될 수도 있다. PET 필름은 본 발명에서 사용된 기재에 필름 복합물을 고정하기 위한 접착제로 코팅될 수 있다. PET 필름 및/또는 접착제는, 실질적으로 모든 UV 반사선을 1% 미만의 UV 투과율로 차단하는 하나 이상의 UV 방사선 흡수 물질을 포함할 수 있다. 측량된 UV 투과율은 ASTM E-424과 관련된 측정치로부터 유도되고 AIMCAL(Association of Industrial Metallisers, Coaters & Laminators) 에 의해 개조된다. 전술한 IR 흡수 필터 복합물은 10% 미만의 낮은 가시광 반사율을 가지고 내후성측정기(Weatherometer)내에서 1500 시간 유지된 후에도, 흡광성 및 색상 유지능의 손실이 없는 우수한 내후성을 보유한다.

IR 흡수성 필터는, 700 내지 1100nm의 파장의 광을 흡수하는 무기 화합물인 제 2 금속성 화합물의 나노입자 및 ATO의 나노입자를 함유하며 두께가 6㎛ 미만인 수지 층으로 코팅된 투명성 기재, 및 수지 층 위에 배치된 제 2 의 맑은 기재를 포함할 수 있으며, 이로서 수지 층은 두 개의 기재 사이에 삽입된 구조가 된다.

필터들의 조합에서 사용될 수 있는 기타 필터는 UV 스크리닝 필름이다. UV 스크리닝 필름은 유리하게는 2.4 이상의 광학 밀도(OD)의 흡광도를 생성하도록 염색된 UV 흡수제를 포함하는 PET 필름인 내후성 PET UV 스크리닝 필름이다. 적당한 PET 필름은 미국특허 제 6,221,112 호에서 기술한 염색 공정에 의해 제조된 필름을 들 수 있다. UV 스크리닝 필름중 하나 또는 둘다가 본 발명에서 사용될 수도 있다. UV 스크리닝 필름을 사용하는 대신에, UV 흡수제는 창유리의 구성요소에 또는 이들 상부에 도입될 수도 있다.

종래의 박물관 등급의 필름은 전술한 UV 스크리닝 필름의 2개의 층의 조합을 포함한다. 따라서, 박물관 등급의 필름은 필터의 전체 조합중에서 2개의 UV 스크리닝 필름을 포함하는 본 발명의 임의의 실시양태 대신에 치환될 수도 있다.

박물관 등급의 필름은 도 11의 파장 투과성을 갖는다. 박물관 등급의 필름으로 인하여 도 11에서 도시한 바와 같이 약 380 nm에서 개시된 광 투과율(백분율로 표시)이 증가되는 것이 관찰된다. 하나의 실시양태에서, 박물관 등급의 필름은 하기 표 4에서와 같이 다양한 파장의 광 투과도(백분율)를 나타낸다.

도 11 및 표 4에서 제시한 특성을 갖는 필름은 550nm의 투과율의 1% 적은, 320nm 및 380nm의 광 투과율(%)을 가질 수도 있다. 추가로, 480nm의 광 투과율(%)은 550nm에서의 투과율의 50% 미만일 수 있다.

본 발명에 따라 제조된 가요성 투명성 시트는, 접착제를 이용하여 창에 필름을 조심스럽게 적용하면서 가요성 시트와 창문의 창유리 사이에 임의의 가시적 공기 방울이 형성되지 않도록 확인함으로써, 건물로부터의 음파 투과를 최소화하기 위해서 사용될 수도 있다. 본원에서 사용된 "가시적 공기 방울" 이라는 용어는 임의로 확대하지 않고도 보이는 공기 방울(즉, 나안으로 볼 수 있는 공기 방울)을 의미한다. 투명성 가요성 시트가 공기 방울 위에 깔리는 경우, 가요성 시트는 확성기의 격판과 같이 거동하는 것이 발견되었다. 이것은 음파의 원치않은 투과를 유발한다. 이러한 방울을 없애는 것은 창을 통한 음파의 투과를 최소화한다.

본 발명에서 사용된 필터들의 조합은, 필터들의 조합이 백 또는 텐트와 같이 사용되지 않는 경우, 전체 창문의 창유리의 표면적을 덮어야 하거나 다르게는 이를 통한 선택된 파장의 통과를 최소화시키도록 구성해야만 한다. 따라서, 가요성 투명성 시트를 여기에 접착시킴으로써 필터가 창유리에 적용되는 경우, 이들 위의 광 필터를 갖는 가요성 투명성 시트는, 창유리상에 임의의 간극 또는 비보호 영역이 없도록 조심스럽게 배치해야만 한다. 실시양태에서, 그 위에 필터를 갖는 단일 투명성 가요성 시트는 창문의 창유리상에 가요성 시트의 가장자리 사이에 봉합부를 피하기 위해서 사용된다. 봉합부가 본 발명에서 피하고자 하는 파장 누출을 유발하기 때문에, 봉합부 제거가 유리하다. 가요성 시트의 가장자리가 하나의 다른 것에 대해 마주보고 있는 경우 및 가장자리가 서로 중첩되는 경우에도, 봉합부를 통한 이러한 누출이 발생한다.

또한, 창틀에 인접한 가요성 시트의 주변부를 따라 파장 누출의 잠재성이 있다. 도 5로 돌아가서, 주변부 둘레에서의 누출은 주변부 둘레에 불투명한 전기전도성 봉합부(22)를 적용하여 시트(24)와 창 틀(25) 사이의 임의의 간극(23)을 봉합부로 엄폐함으로써 최소화될 수도 있다. 따라서, 봉합부는 시트에 의해 덮이지 않는 창유리의 임의의 노출부를 덮을 수 있다. 도 5는 표준 창문의 창유리(26)에 부착된 시트(24)를 나타낸다. 봉합부는, 시트와의 원치않는 화학적 반응을 피하기 위해서 중성 경화될 수 있다. 적당한 봉합부의 예로는 실리콘 탄성중합체, 예를 들어 다우 코닝(Dow Corning) 995 실리콘 구조물 접착제를 들 수 있다.

바람직하게는, 가요성 시트는, 시트(24)와 창 틀(25) 사이의 모든 간극을 피할 수 있는 크기로 만든다. 그러나, 시트(24)의 가장자리와 창 틀(25)상에 작은 불규칙성으로 인하여 시트(24)와 창 틀(25) 사이의 모든 간극을 제거하는 것은 인간적으로 가능하지는 않다. 따라서, 시트(24)는, 시트(24)의 전체 주변부가 창 틀(25)과 실질적으로 접촉하도록 하는 크기로 만들어야만 한다. 본원에서 사용되는 바와 같은 "실질적으로 접촉함"은, 시트(24)의 가장자리와 창 틀(25) 상의 작은 불규칙성을 인간적으로 가능한 정도로 접촉함을 의미한다.

본 발명에서 사용되는 필터 제 1 조합은, 하나 또는 2개의 UV 스크리닝 필름과의 조합에서 전술한 낮은 저항의 스퍼터링 스택(유전체 층/IR 반사 금속 층/유전체 층 또는 IR 반사 금속 층/유전체 층/IR 반사 금속 층의 연속 스택 또는 Ag/Au 스택 또는 Ag/Ti 스택)을 포함한다. 필터의 제 1 개선된 조합의 예는 도 6에 예시되어 있다.

도 6으로 돌아가서, 본 발명의 이러한 실시양태는 층(27 내지 32)를 포함한다. 층(27)은 다층 구조물을 창문의 창유리, 또는 플라즈마 모니터 또는 기타 디스플레이 스크린의 디스플레이 스크린에 접착제로 고정하기 위한 접착제이다.

층(28)은 UV 스크리닝 필름이다.

층(29)는 전술한 바와 같이 Ag/Ti 또는 Ag/Au 낮은 저항(4Ω/스퀘어 미만, 바람직하게는 2.5Ω/스퀘어 미만)의 스퍼터링 스택이다.

층(30)의 적층화 접착제이다.

층(31)은 맑은 필름 또는 UV 스크리닝 필름이다.

층(32)는 선택적인 경질코팅 층이다.

전술한 제 1 조합은 고도의 가시광 투과 및 고도의 EMI/RFI 차폐 경감을 제공한다. 따라서, 제 1 조합은 접착제 층(27)을 사용하여 창문의 창유리에 적용되거나 다량의 EMI/RFI, UV 또는 IR를 방출하는 플라즈마 모니터 또는 기타 디스플레이 스크린의 디스플레이 스크린에 부착할 수 있다.

도 6에서 도시한 실시양태는, 통상적인 필름 제조, 코팅 및 적층화 공정을 사용하여 조립될 수도 있다. 예를 들어, 층(29)의 Ag/Ti 스택은 통상적인 스퍼터링에 의해 필름(28)상에 형성되고, 경질코팅 층(32)은 나머지 층을 적층하기 전 또는 후에 통상적인 경질코팅 기법을 사용하여 층(31)에 도포된다. 전체 다층 구조물은, 통상적인 적층화 접착제를 사용하여 적층물로 조립되고, 접착제 층(27)은 통상적인 접착제 코팅 기법을 사용하여 도포된다.

필터의 제 2 조합은, 전술한 Ag/Ti 또는 Ag/Au 낮은 저항의 스퍼터링 스택, 또는 유전체층/IR 반사 금속 층/유전체 층의 순서 또는 IR 반사 금속 층/유전체 층/IR 반사 금속 층의 연속 스택을 포함하되, 여기서 전술한 IR 흡수 층은 바람직하게는 LaB₆ 및 안티몬 주석 옥사이드를 포함하고, 하나 또는 2개의 UV 스크리닝 필름을 포함한다. 제 2 개선된 조합의 예가 도 7에 예시되어 있다.

도 7를 살펴보면, 본 발명의 이러한 실시양태는 층(27 내지 33)을 포함한다. 층(27 내지 32)는 도 6의 층(27 내지 32)와 동일한 물질일 수 있다. 도 7의 층(33)은 바람직하게는 LaB₆ 및 안티몬 주석 옥사이드를 포함하는 전술한 IR 흡수성 층이다.

도 7에서 예시한 필터들의 조합으로서 필터의 제 2 조합은, 그 내부에 층(33)을 도입함으로써 근적외선 파장 범위에서 개선된 IR 저지능을 제공한다. 추가로, 제 2 조합은 고도의 EMI/RFI 차폐 경감을 제공하고, 표준 및 고도의 UV 저지능을 제공한다. 표준 UV 저지능은 층(31)이 맑은 필름인 도 6 및 도 7의 실시양태에 의해 제공된다. 보다 높은 UV 저지능은, 층(31)이 도 6 및 도 7에서 도시한 실시양태의 UV 스크리닝 필름인 경우에, 수득된다.

도 7에 의해 예시되는 예는 창문의 창유리, 또는 플라즈마 디스플레이 또는 대량의 EMI/RFI를 방출하거나 대량의 UV 또는 IR 광을 방출하는 기타 유형의 디스플레이 스크린에 접착될 수도 있다.

도 7에서 도시한 실시양태는, 도 6의 실시양태에서 기술한 바와 같으나 추가로 IR 흡수성 물질(예를 들어 LaB₆ 및 안티몬 주석 옥사이드)의 층을 필름(31)에 코팅하는 것으로 포함하는, 통상적인 필름 제조, 코팅 및 적층화 공정을 사용하여 조립할 수 있다.

본 발명에서 사용되는 필터 제 3 조합은 전술한 스퍼터링 금속 또는 금속 스택(선택적으로 2개의 부식 방지 층 사이에 삽입된 구리와 같은 전기전도성 금속), 열 반사 스퍼터링 스택(전술한 스퍼터링 금속/옥사이드 스택) 및 도 6에서 예시한 실시예에서 사용된 층(28)의 UV 스크리닝 물질을 포함한다. 필터의 제 3 개선된 조합은, 층(27, 28, 30, 36, 30, 37, 30, 31 및 32)을 순서대로 포함하는 것으로 도 8에서 예시하고 있다. 도 8의 층(27, 28, 30, 31 및 32)은 도 6에서 도시한 실시양태에서 해당하는 층의 번호와 동일한 물질이다. 층(36)은 전술한 니켈/크롬 합금-구리-니켈/크롬 합금 스택이다. 바람직하게는 니켈/크롬 합금은 하스텔로이 C276 합금 또는 인코넬 600 합금이다. 하스텔로이 C276 및 인코넬 600의 구체적인 예는 하기와 같다.

하스텔로이 C276이, UTI 인장력(psi): 106,000; 항복(psi): 43,000; 신장율(%): 71.0 의 기계적 특성을 갖고 하기 화학적 분석치를 포함한다.

인코넬 600이, UTI 인장력(psi): 139,500; 항복(psi): 60,900; 신장율(%): 44.0의 기계적 특성을 갖고 하기 화학적 분석치를 포함한다.

층(37)은 열 반사 필름이다. 층(37)의 열 반사 필름은 바람직하게는 1밀의 맑은 내후성 폴리에스터(PET) 필름의 스퍼터링 금속/옥사이드 스택(미국특허 제 6,007,901 호에 개시됨)을 포함한다. 폴리에스터 필름은 2.4 이상의 광학 밀도 흡광도로 염색된 UV 흡수제를 갖는다. 필름은, 미국특허 제 6,221,112 호에서 개시한 염색 방법을 사용하여 염색될 수도 있다. UV 스크리닝 용량을 갖는 기타 필름은 전술한 UV 스크리닝 필름 대신 사용될 수도 있다.

도 8에서 도시한 실시양태는, 도 6 및 도 7의 실시양태를 제조하는데 사용된 동일한 통상적인 기법을 사용하여 조립된다. 특히, 층(36)은 1밀 PET 필름과 같은 투명성 플라스틱 필름상에 금속 스택(2개의 니켈/크롬 합금 층 사이에 삽입된 구리 층)의 금속 스택을 스퍼터링 코팅함으로써 제조된다. 층 (37)은, 2.4 이상의 광학 밀도 흡광도를 생성하도록 염색된 UV 흡수제를 갖는 것으로 1밀의 맑은 내후성 PET 필름상에 금속-옥사이드 스택을 스퍼터링 코팅함으로써 형성된다. 필름(28 및 31)을 포함하는 층(36 및 37)은 적층화 접착제 층(30)을 사용하여 서로 적층되고, 접착제 층(27)은 통상적인 접착제 코팅 기법을 사용하여 도포된다. 선택적인 경질코트 층(32)은 나머지 층을 적층하기 전 또는 후에 통상적인 경질코팅 코팅 기법을 사용하여 필름(31)에 도포될 수도 있다.

도 6 내지 8에서 예시한 본 발명의 실시양태는 각각 접착제 층(27)의 노출 표면을 덮는 일시적 이형 라이너를 포함한다. 도 9는 접착제 층(27)에 고정된 이형 라이너(38)의 위치를 설명한다. 도 9의 참고번호(39)는 도 6 내지 8의 실시양태에서 접착제 층(27) 밑에 위치된 다양한 층을 나타낸다. 이형 라이너(38)를 제거하면 접착제 층(27)이 노출되고, 이로써 필터들의 조합이 목적하는 기재(40), 예를 들어 도 10에서 예시하는 바와 같이 창문의 창유리 또는 컴퓨터 모니터의 스크린에 접착제로 고정되도록 한다. 기계적인 패스너가, 컴퓨터 모니터의 스크린에 대해 본 발명의 다양한 실시양태를 고정시키기 위한 접착제 대신에 사용될 수도 있다.

본 발명의 다양한 실시양태에서 사용되는 이형 라이너(38)는 당업계에 공지된 통상적인 임의의 이형 라이너일 수 있다. 예를 들어, 이형 라이너는 그 위에 실리콘 이형 코팅을 포함하는 1밀의 PET 필름일 수 있다. 임의의 적당한 실리콘 이형 코팅, 예를 들어 약 10그램/인치 이형 특성을 갖는 주석 촉매작용 실리콘 이형제를 사용할 수도 있다. 비-실리콘 이형 배합물이 실리콘 이형 층을 대체할 수도 있다.

본 발명의 다양한 실시양태에서 사용된 접착제 층(27)은 유리에 플라스틱 시트를 접착시키기 위해 당업계의 숙련자들에게 공지된 임의의 접착제일 수 있다. 감압성 접착제는 특히 이러한 목적을 위해서 적당하다. 사용될 수 있는 비-감압성 접착제는, 바람직하게는 유리에 대한 강한 결합을 제공하는 것으로 실록세인 작용성을 갖는 작용성 폴리에스터계 접착제와 같은 맑고 왜곡이 없는 접착제이다.

감압성 접착제의 예로는 약 10파운드/연의 코팅 중량으로 도포된 아크릴계 용매 기재 감압성 접착제를 들 수 있다. 층(27)의 감압성 접착제는 벤조트리아졸 UV 흡수제와 같은 UV 흡수제의 4중량%를 포함한다. 이러한 감압성 접착제는 내셔날 스타치(National Starch) 80-1057로서 시판중이다. 기타 접착제 또는 접착제 유형은, 기타 유형의 UV 흡수제와 같이 적용할 수 있는 PSA 접착제를 대체할 수 있다. 이러한 UV 흡수제가 안정화제로서 작용하고, 접착제를 열화(예를 들어, 일광에 의해 열화)로부터 보호하기 위해서 본 발명에 첨가될 수 있다는 사실은 당업계의 숙련자들에게 공지되어 있다. 그러나, 이러한 안정화제는 본 발명을 수행하는 데 요구되지 않는다.

층(27)과 같은 접착제 층은, 필터들의 조합이 가요성 백 또는 텐트의 형태인 경우에, 생략될 수도 있다.

본 발명의 다양한 실시양태에서 사용된 층(28)은 2.4 이상의 광학 밀도(OD) 흡광도로 염색된 UV 흡수제를 갖는 PET 필름이 바람직한 내후성 PET UV 스크리닝 필름이다. 층(28)을 위한 적당한 PET 필름은, 미국특허 제 6,221,112 호에서 기술한 염색 방법에 의해 제조된 필름을 포함한다. 유사한 UV 스크리닝 용량을 갖는 기타 필름이 층(28)에서 사용된 전술한 필름을 대체할 수도 있다.

층(28)을 제조하기 위해서 사용된 PET 필름의 두께는 변할 수 있다. 예를 들어, 도 6 및 도 7의 층(28)에서 사용된 필름은 바람직하게는 전체 구조물에서 사용된 기타 층에 대한 충분한 지지체를 제공할 수 있는 1밀의 두께를 갖는다. 도 8의 층(28)의 두께는 0.5밀 두께일 수 있다.

본 발명의 다양한 실시양태에서 사용된 층(29)의 낮은 저항의 스퍼터링 스택은, 본원에서 기술한 바와 같은 Ag/Ti 또는 Ag/Au 스택, 또는 PET 맑은 기재상의 유사한 구조일 수 있다. 낮은 저항 스택은 보다 높은 가시광 투과율을 제공한다.

본 발명의 다양한 실시양태에서 사용된 적층 접착 층(30)은 본 발명의 기술 분야 영역에서 숙련자에게 공지된 감압성 접착제를 포함하는 임의의 통상적인 적층 접착제일 수 있다. 유용한 적층 접착제는, 통상적인 폴리에스터 접착제에 아이소시아네이트 가교결합제가 포함된 임의의 통상적인 폴리에스터 접착제를 들 수 있다. 이러한 적층 접착제의 예로는 촉매 9H1H를 포함하는 롬 앤드 하스(Rohm and Haas)의 애드코트(Adcote) 76R36이다. 접착제는 1 내지 1.5파운드/연의 도포 중량으로 적용될 수도 있다. 기타 적층 접착제는 전술한 폴리에스터형 접착제와 대체될 수도 있다.

본 발명의 다양한 실시양태에서 사용된 층(31)은 층(28)에 비해 전술한 바와 같은 UV 스크리닝 용량이 선택적으로 제공된 맑은 PET와 같은 맑은 플라스틱 필름이다. 따라서, 맑은 PET 층(31)은 바람직하게는, 2.4 이상의 OD 흡광도로 염색된 UV 흡수제를 선택적으로 갖는 맑은 PET 필름이다. 층(31)에서 사용된 PET 필름의 두께는 변할 수 있다. 예를 들어, 도 6 및 도 8의 층(31)에서 사용된 PET 필름은 0.5밀 두께일 수 있다. 도 7에서의 층(31)의 PET는 0.5 또는 1 밀의 두께를 갖는다. 또한, 도 8에서의 층(31)은 염색된 UV 흡수제가 없는 맑은 PET 필름이다. 도 6 및 도 7의 층(31)의 PET는 염색된 UV 흡수제가 없는 맑은 PET일 수 있거나 또한 2.4 이상의 OD 흡광도로 염색된 UV 흡수제를 포함하는 맑은 PET일 수 있다. 본원에서 언급된 "2.4 이상의 흡광도"는 358nm의 파장에서 측정하였다.

본 발명의 다양한 실시양태에서 사용된 경질코팅 층(32)은 전술한 임의의 경질코팅 물질 또는 통상적인 임의의 경질코팅 물질으로부터 형성될 수도 있다. 본 발명의 다양한 실시양태에서 사용된 층(32)은 바람직하게는 1 내지 2㎛의 두께를 갖는다. 경질 코팅은, 필터들의 조합을 손상으로부터 보호하는데 사용되며, 따라서 손상이 발생할 것 같지 않은 보호된 장소에 필터들의 조합이 존재하는 경우에는 경질 코팅이 생략될 수도 있다. 적당한 경질코팅 조성물은 본원에서 참고문헌이 인용되는 미국특허 제 4,557,980 호에서 기술된 경질코팅을 포함한다.

본 발명의 다양한 실시양태에서 사용된 층(33)은 바람직하게는 코팅 또는 필름으로서 LaB₆ 및 안티몬 주석 옥사이드를 포함하는 전술한 IR 흡수 층이다.

본 발명의 다양한 실시양태에서 사용된 층(36)은 1밀의 PET 필름이거나, 2개의 니켈/크롬 합금 층 사이에 삽입된 구리 층으로 구성된 스퍼터링 열 반사 전도 금속 스택 코팅을 갖는 것으로 작용상 동등한 플라스틱 필름일 수 있다. 층(36)은 약 35%의 가시광 투과율을 갖는다. 니켈/크롬 합금 층은 바람직하게는 하스텔로이 C276 또는 인코넬 600이다. 상부에 금속 스택이 침착된 필름을 포함하는 층(36)은, 바람직하게는 8 Ω/스퀘어 미만의 시트 저항을 갖는다.

본 발명의 다양한 실시양태에서 사용된 층(37)은 1밀의 맑은 내후성 폴리에스터(PET) 필름상에, 전술한 스퍼터링 금속/옥사이드 스택(미국특허 제 6,007,901 호에서 기술함)을 바람직하게는 포함하는 열 반사 필름이다. 폴리에스터 필름은 2.4 이상의 OD UV 흡광도로 염색된 UV 흡수제(2.4OD UV 흡수 PET)를 갖는다. 필름은, 미국특허 제 6,221,112 호에서 기술한 염색 방법을 사용하여 염색될 수 있다. 유사한 UV 스크리닝 용량을 갖는 기타 필름은 전술한 UV 스크리닝 필름 대신에 사용될 수도 있다.

바람직한 실시양태에 따르면, 2개의 이격된 필터들의 조합은, 개선된 보안성을 제공하기 위해서 창문의 창유리 유닛과 조합되어 사용된다. 예를 들어, 필터들의 조합을 포함하는 필름은 창유리 유닛(예를 들어, 유리 또는 플라스틱 창유리)에 서로 접착될 수 있거나 필터들의 조합을 포함하는 하나의 필름이 창유리 유닛의 2개의 이격된 투명성 시트 각각에 접착될 수도 있다. 선택적으로, 필터들의 조합을 각각 포함하는 2개의 이격된 필름은 창유리 유닛의 2개의 이격된 투명성 시트 사이에 배치된 공간 내부에서 이격될 수도 있다.

이격된 필터들의 조합의 바람직한 실시양태에서, 필터들의 조합 각각은, 창유리 재료의 2개의 투명성 시트 사이에 삽입된 하나 이상의 PVB 층을 포함하는 창유리 유닛의 PVB 중간층 내부에 매립된다(바람직하게는 완전히 매립된다). 보다 바람직하게는, 하나의 필터들의 조합은 제 1 PVB 중간층 내부에 매립되고, 다른 필터들의 조합은 제 1 PVB 사이층으로부터 이격된 제 2 PVB 중간층에 매립된다. 이러한 보다 바람직한 실시양태의 실시예는 도 12 및 도 13에 예시되어 있다.

도 12에서 도시한 실시양태는, 전방 및 후방 표면(49 및 50) 및 유리 층(41, 42, 43)을 포함하되, 여기서 PVB 중간층(44)이 유리 층(41)와 유리 층(42) 사이에 삽입된 형태이고, PVB 중간층(45)이 유리 층(42)와 유리 층(43) 사이에 삽입된 형태이다. PVB 층(44 및 45)은 유리 시트 사이의 간격을 채우고, 그 내부에 매립된 필름(47 및 48)을 포함한다. 필름(47 및 48)은 이들의 구성요소로서 전술한 임의의 필터들의 조합을 포함한다. 바람직하게는, 필름(47 및 48)의 각각의 가장자리(46)는 PVB 내부에 놓여서, 가장자리가 물, 산소, 또는 기타 부식성 또는 해로운 환경 조건하에 노출되지 않는다. 가장자리는 PVB 중간층 내부에 매립되어 도 13에서 도시한 바와 같이 "그림 틀"을 형성하되, 여기서 필름(47)의 가장자리(46)(및 필름(48)의 가장자리(46))는 전체 구조의 가장자리(51)로부터 이격되어 있다.

PVB 층은 통상적으로 창문 제조시에 사용되어 유리 시트에 부착되어 안전 유리로서 작용하는 라미네이트를 형성하는 작용을 한다. 본 발명에서 사용된 PVB 층은 폴리우레탄과 같은 기타 유사한 플라스틱 적층 층으로 대체될 수도 있다. 바람직한 유리 층은 폴리카보네이트 및 폴리아크릴계 화합물과 같은 기타 창문의 창유리 재료로 대체할 수 있다. 따라서 도 12에서 도시한 실시양태는, 3층 유리 층 대신에 유리, 폴리카보네이트 및 폴리아크릴계 화합물의 교대 층을 사용할 수도 있다.

2개의 이격된 필터들의 조합을 사용하는 본 발명의 다른 실시양태가 도 15에 도시되어 있다. 도 15에서 도시한 실시양태는 창문용 창유리이고 본원에서 기술한 임의의 필터들의 조합을 포함하는, 2개의 이격된 필름(47 및 48)을 포함한다. 층(54)는 층(47)을 필름(48)에 접착제로 고정시킨다. 층(54)는 PVB 등과 같은 통상적인 안전 유리 중간층일 수 있다. 선택적으로 층(54)은 접착제 층일 수 있다. 접착제 층은, 유리하게는 필름(47 및 48) 사이의 이격 부분이 필름(47 및 48)을 접착제로 고정시키기 위해서 PVB가 사용되는 경우 허용되는 최소 이격 보다 낮은 상황에서는 층(54)용 PVB 대신에 유리하게 사용된다. 이는 층(54)을 형성하기에는 PVB가 일반적으로 비교적 두껍게 적용되는 것이 요구되는 반면, 접착제는 얇은 층에 적용되어 필름(47)와 필름(48) 사이에 좁은 이격을 형성하고, 접착제의 두께를 조절함으로써 이격이 조절되기 때문이다.

중간층(54)의 PVB 또는 접착제는 전기전도성일 수 있다. 전기전도성은 그 내부에 전기전도 입자를 도입하는 것과 같은 임의의 공지된 기법에 의해 달성될 수도 있다.

도 15에서 도시한 실시양태는 이들의 외부 표면에 또한 PVB 등으로 제조된 중간층(55 및 56), 및 유리 시트(57 및 58)를 포함한다.

도 14는, 본 발명의 임의의 필터들의 조합에 연결된 유리 기재를 포함하되, 유리 파편화 보호 필름이 그 위에 부착된 본 발명의 실시양태를 도시한다. 도 14에서, 참고번호(52)는 본 발명의 임의의 필터들의 조합에 연결된 유리 기재의 조합을 나타내고, 참고번호(53)는 조합(52)에 접착제로 고정된 PET 필름과 같은 가요성 플라스틱 필름을 나타낸다.

본원의 실시양태는 필터 또는 필터들의 조합이 필름, 예를 들어 플라스틱 필름에 적용되고, 다시 이것을 창문의 창유리에 부착된 예를 포함한다. 그러나, 임의의 필터 또는 필터들의 조합을 위해서 사용된 필름 또는 필름들을 생략하고 필터 또는 필터들의 조합을 창문의 창유리의 구성요소상에 또는 이들의 구성요소 내부에 적용하는 것도 본 발명의 범주에 포함된다.

Claims

보안 위험이 있는 전자기 파장의 투과를 방지 또는 경감하기 위한 투명 감시방지(anti-surveillance) 보안 장치로서,

투과성 기재 및 상기 기재에 연결된 필터들의 조합을 포함하고, 선택적으로 IR 흡수 필터를 추가로 포함하며,

상기 필터들의 조합이 제 1 광 필터 및 UV 광을 스크리닝(screen)하는 제 2 광 필름을 포함하되,

상기 제 1 광 필터가 (a) 열 반사 층 및 전기전도성 금속 층을 포함하는 광 필터; (b) 780nm 내지 2500nm의 파장에서 50% 이하의 IR 투과율을 갖는 광 필터; (c) 4Ω/스퀘어 미만의 시트 저항을 갖고, 유전체 층/IR 반사 금속 층/유전체 층 또는 IR 반사 금속 층/유전체 층/IR 반사 금속 층의 연속 층을 포함하는 광 필터를 포함하고,

상기 연속 층이 상기 기재상에 또는 투명 플라스틱 시트상에 코팅되고,

상기 필터들의 조합이 상기 장치를 통한 전자기 파장의 통과를 방지 또는 경감시키도록 배열되고,

상기 각 유전체 층의 유전체가 약 1.35 내지 2.6의 굴절지수를 갖는,

투명 감시방지 보안 장치.
제 1 항에 있어서,

상기 광 필터 (a)의 전기전도성 금속 층이 적어도 알루미늄의 전기전도성을 갖고,

상기 필터 (c)의 각 유전체 층의 유전체가 약 1.7 내지 2.6의 굴절지수를 갖는 금속 옥사이드이고;

상기 IR 반사 금속이 은인 장치.
제 2 항에 있어서,

상기 광 필터 (a)의 전기전도성 금속 층이 구리이고;

상기 광 필터 (c)가 Ag/Ti 스퍼터링 스택 또는 Ag/Au 스퍼터링 스택을 포함하되,

여기서, 상기 Ag/Ti 스퍼터링 스택이 4 Ω/스퀘어 미만의 시트 저항을 갖고, 상기 기재상에 또는 투명 플라스틱 시트상에 (1) 금속 옥사이드 층, (2) 은 IR 반사 층 , (c) 티탄의 보호 희생 층, (4) 금속 옥사이드의 층, (5) 은 IR 반사 층, (6) 티탄의 보호 희생 층, (7) 금속 옥사이드 층, (8) 은 IR 반사 층, (9) 티탄의 보호 희생 층, (10) 금속 옥사이드 층의 연속 층을 스퍼터링 코팅함으로써 제조되고,

상기 Ag/Au 스퍼터링 스택이 4 Ω/스퀘어 미만의 시트 저항을 갖고, 상기 기재상에 또는 투명 플라스틱 시트상에 (1) 금속 옥사이드 층, (2) 은 IR 반사 층, (3) 금 층, (4) 금속 옥사이드의 층, (5) 은 IR 반사 층, (6) 금 층, (7) 금속 옥사이드 층, (8) 은 IR 반사 층, (9) 금 층, (10) 금속 옥사이드 층의 연속 층을 스퍼터링 코팅함으로써 제조되는 장치.
제 3 항에 있어서,

상기 열 반사 층이 다수의 열 반사 금속 층 및 다수의 유전체 층을 포함하고,

상기 광 필터 (b)가 4 Ω/스퀘어 미만의 시트 저항을 갖고, 약 60 내지 70%의 가시광선 투과율, 약 9%의 가시광선 반사율, 약 46%의 총 일광 투과율, 및 약 22%의 일광 반사율을 나타내는 필름을 포함하고,

상기 스퍼터링된 Ag/Ti 스택의 연속 층이 상기 투명 플라스틱 시트상에 (1) 약 30nm 두께의 인듐 주석 옥사이드 층; (2) 약 9nm의 두께의 은 IR 반사 층; (3) 약 1nm 두께의 티탄의 보호 희생 층; (4) 약 70nm 두께의 인듐 주석 옥사이드 층; (5) 약 9nm 두께의 은 IR 반사 층; (6) 약 1nm 두께의 티탄의 보호 희생 층; (7) 약 70nm 두께의 인듐 주석 옥사이드 층; (8) 약 9nm 두께의 은 IR 반사 층; (9) 약 1nm 두께의 티탄의 보호 희생 층; 및 (10) 약 30nm 두께의 인듐 주석 옥사이드 층의 연속 층을 코팅함으로써 제조되고,

상기 스퍼터링된 Ag/Au의 연속 층이 상기 투명 플라스틱 시트상에 코팅된 (1) 약 30nm 두께의 인듐 주석 옥사이드 층; (2) 약 9nm의 두께의 은 IR 반사 층; (3) 약 1nm 두께의 금 층; (4) 약 70nm 두께의 ITO 층; (5) 약 9nm 두께의 은 IR 반사 층; (6) 약 1nm 두께의 금 층; (7) 약 70nm 두께의 ITO 층; (8) 약 9nm 두께의 은 IR 반사 층; (9) 약 1nm 두께의 금 층; 및 (10) 약 30nm 두께의 ITO 층의 연속 층을 포함하고,

상기 제 2 광 필터가 각각 2.4 이상의 광학 밀도 흡광도를 생성하는 양으로 염색된 UV 흡수제를 갖는 1종 또는 2종의 PET 필름을 포함하고,

상기 구리 층이 부식으로부터 상기 구리 층을 보호하는 2개의 부식 보호 금속 또는 금속 합금 층 사이에 끼여있는 장치.
제 4 항에 있어서,

상기 열 반사 층이, 2.4 이상의 광학 밀도 흡광도로 염색된 UV 흡수제를 갖는 투명 플라스틱 필름상에 (1) 약 30nm 두께의 인듐 주석 옥사이드 층; (2) 약 9nm의 두께의 Ag/Cu 합금 층; (3) 약 3nm 두께의 인듐 금속 층; (4) 약 1nm 두께의 티탄 금속 층; (5) 약 80nm 두께의 인듐 주석 옥사이드 층; (6) 약 9nm 두께의 Ag/Cu 합금 층; (7) 약 2nm 두께의 인듐 금속 층; (8) 약 1nm 두께의 티탄 금속 층; (9) 약 30nm 두께의 인듐 주석 옥사이드 층의 연속 층을 스퍼터링 코팅함으로써 제조된 필름인 장치.
제 4 항에 있어서,

상기 제 2 광 필터가 염색된 UV 흡수제를 갖는 PET 필름 2장을 포함하는 장치.
제 6 항에 있어서,

상기 제 2 광 필터가 도 11의 파장 투과 특성을 갖는 장치.
제 7 항에 있어서,

상기 제 2 광 필터가 하기 파장-광 투과 특성을 나타내는 장치:
제 3 항에 있어서,

상기 제 1 광 필터가 상기 Ag/Ti 스퍼터링 스택 또는 상기 Ag/Au 스퍼터링 스택이고,

상기 제 2 광 필터가 각각 2.4 이상의 광학 밀도 흡광도를 생성하는 양으로 염색된 UV 흡수제를 갖는 PET 필름 한장 또는 2장을 포함하는 장치.
제 9 항에 있어서,

상기 제 1 광 필터가 상기 Ag/Ti 스퍼터링 스택이고,

상기 Ag/Ti 스퍼터링 스택이 2.5Ω/스퀘어 미만의 시트 저항을 갖고, 투명 플라스틱 시트상에 (1) 약 30nm 두께의 인듐 주석 옥사이드 층; (2) 약 11nm의 두께의 은 IR 반사 층; (3) 약 1nm 두께의 티탄의 보호 희생 층; (4) 약 75nm 두께의 인듐 주석 옥사이드 층; (5) 약 13nm 두께의 은 IR 반사 층; (6) 약 1nm 두께의 티탄의 보호 희생 층; (7) 약 70nm 두께의 인듐 주석 옥사이드 층; (8) 약 11nm 두께의 은 IR 반사 층; (9) 약 1nm 두께의 티탄의 보호 희생 층; 및 (10) 약 30nm 두께의 인듐 주석 옥사이드 층의 연속 층을 스퍼터링 코팅함으로써 제조되는 장치.
제 4 항에 있어서,

상기 제 1 광 필터가 상기 Ag/Ti 스택인 장치.
제 10 항에 있어서,

추가적인 광 필터로서 상기 IR 흡수 층을 추가로 포함하되, 상기 IR 흡수 필터가 LaB₆ 및 안티몬 주석 옥사이드를 포함하는 층인 장치.
제 11 항에 있어서,

추가적인 광 필터로서 상기 IR 흡수 층을 추가로 포함하되, 상기 IR 흡수 필터가 LaB₆ 및 안티몬 주석 옥사이드를 포함하는 층인 장치.
제 3 항에 있어서,

상기 제 1 광 필터가 상기 열 반사 층을 포함하는 광 필터 (a)이고, 상기 구리 층이 2개의 니켈/크롬 합금 층 사이에 삽입되고;

상기 제 2 광 필터가 각각 2.4 이상의 광학 밀도 흡광도를 생성하는 양으로 염색된 UV 흡수제를 갖는 PET 필름 한장 또는 2장을 포함하는 장치.
제 14 항에 있어서,

상기 제 2 광 필터가, 염색된 상기 UV 흡수제를 갖는 PET 필름 2장을 포함하는 장치.
제 15 항에 있어서,

상기 열 반사 층이, 2.4 이상의 광학 밀도 흡광도를 생성하도록 염색된 UV 흡수제를 갖는 PET 필름상에 (1) 약 30nm 두께의 인듐 주석 옥사이드 층; (2) 약 9nm의 두께의 Ag/Cu 합금 층; (3) 약 3nm 두께의 인듐 금속 층; (4) 약 1nm 두께의 티탄 금속 층; (5) 약 80nm 두께의 인듐 주석 옥사이드 층; (6) 약 9nm 두께의 Ag/Cu 합금 층; (7) 약 2nm 두께의 인듐 금속 층; (8) 약 1nm 두께의 티탄 금속 층; (9) 약 30nm 두께의 인듐 주석 옥사이드 층의 연속 층을 스퍼터링 코팅함으로써 제조된 필름인 장치.
제 3 항에 있어서,

상기 기재가 창문의 창유리(glazzing) 부착용으로 배열된 가요성 투명 시트를 포함하는 장치.
제 3 항에 있어서,

상기 기재가 창문의 창유리를 포함하는 장치.
제 18 항에 있어서,

상기 필터들의 조합을 2개 포함하되, 상기 2개의 필터들의 조합이 서로 이격되어 있는 장치.
제 19 항에 있어서,

상기 2개의 필터들의 조합이 PVB의 전기전도성 층 또는 전기전도성 접착제에 의해 서로 접착된 장치.
제 19 항에 있어서,

상기 이격된 필터들의 조합이 각각 폴리비닐부티르알의 이격된 층에 매립되고, 각각의 폴리비닐부티르알 층이 유리 또는 플라스틱 창문 창유리의 층들 사이에 삽입되어 있는 장치.
제 19 항에 있어서,

PVB 층에 의해 제 1 의 상기 이격된 필터들의 조합에 결합된 제 1 외부 유리 시트를 포함하는 상부 층;

제 2 의 PVB 층에 의해 제 2 의 상기 이격된 필터들의 조합에 결합된 제 2 외부 유리 시트를 포함하는 하부 층;

접착제 층에 의해 또는 제 3 의 PVB 층에 의해 서로 접착 고정된 상기 제 1 및 제 2의 이격된 필터들의 조합;

및

상기 이격된 필터들의 조합 사이에 거리를 결정하는 두께를 갖는 상기 접착제와 제 3 PVB 층을 포함하는 장치.
제 22 항에 있어서,

상기 제 3 PVB 층 또는 접착제가 전기전도성인 장치.
제 18 항에 있어서,

상기 창유리에 접착된 안전 필름을 추가로 포함하는 장치.
제 3 항에 있어서,

상기 기재가 텐트로서 배열된 장치.
제 3 항에 있어서,

상기 기재가 백(bag)으로서 배열된 장치.
제 17 항에 있어서,

상기 창문 창유리에 접착된 상기 가요성 투명 시트를 갖는 창문을 추가로 포함하는 장치.
제 17 항에 있어서,

상기 가요성 투명 시트가 접착제에 의해 창문의 창유리에 접착되고, 가시적 공기 방울이 상기 투명 시트와 창유리 사이에서 배제되는 장치.
보안을 위해 요구되는 선택된 전자기 파장의 통과를 방지 또는 경감시키기 위한 투명 기재의 개조 방법으로서,

상기 기재상에 시각적으로 투명한 전자기 필터 장치를 적용하는 단계를 포함하되, 상기 투명 전자기 필터 장치가 제 1 항에 따른 필터들의 조합을 포함하는 방법.
전자기 투과물로 암호화된 데이터의 무단(unauthorized) 수집을 방지하기 위한 방법으로서, 제 1 항에 따른 필터들의 조합을 통한 투과물을 여과하는 단계를 포함하는 방법.