KR20150061620A - Complex optical film with near-infrared shielding function - Google Patents

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KR20150061620A
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서문석
조진우
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김선민
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전자부품연구원
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Abstract

Disclosed is a complex optical film with a near-infrared shielding function. The complex optical film according to an embodiment of the present invention is formed by laminating a near-infrared reflection layer and a transparent conductive layer on one surface or both surfaces of a transparent substrate, or by forming the near-infrared reflection layer on one surface of the transparent substrate and the transparent conductive layer on the other surface. The near-infrared reflection layer comprises a first refraction layer having a first refractive index and a second refraction layer having a second refractive index lower or equal to the first refractive index. The first refraction layer and the second refraction layer are alternately laminated. The number of laminated near-infrared layer is an uneven number.

Description

근적외선 차폐 기능을 갖는 복합 광학 필름{COMPLEX OPTICAL FILM WITH NEAR-INFRARED SHIELDING FUNCTION}TECHNICAL FIELD [0001] The present invention relates to a composite optical film having a near-infrared shielding function,

본 발명은 복합 광학 필름에 관한 것으로, 보다 상세하게는 태양광의 근적외선을 차폐하는 기능을 갖는 복합 광학 필름에 관한 것이다.The present invention relates to a composite optical film, and more particularly, to a composite optical film having a function of shielding near infrared rays of sunlight.

근래에 건축 분야에서는 에너지 효율성을 향상시키기 위한 건축 외장재의 개발이 활발히 진행되고 있으며, 그 중에서도 실내에 유입되는 태양광 에너지를 흡수 및 차단시킬 수 있는 중요한 자재로 건축 외벽의 창호 소재에 대한 연구가 많이 수행되고 있다. In recent years, development of architectural exterior materials has been actively carried out to improve energy efficiency in the field of architecture. Among them, researches on window materials of exterior walls of building are important materials that can absorb and block the solar energy entering the interior .

태양광의 파장은 자외선, 가시광선, 적외선으로 구분될 수 있으며 이 중에서 냉난방을 결정짓는 파장은 근적외선 영역의 태양광이고, 실내에 위치한 가구의 변색 및 인체에 영향을 미치는 파장은 자외선 영역의 태양광이다. 주택 전체의 열출입과 관련하여 창호로부터 손실되는 에너지는 대략 30~45%로 조사되고 있으며, 이는 실내에 유입되는 태양광 에너지를 제어하기 위한 창호 소재인 스마트 윈도우(Smart window)의 발전 가능성을 높게 평가하는 요인이기도 하다.The wavelength of the sunlight can be divided into ultraviolet ray, visible ray and infrared ray. Among these, the wavelength that determines the cooling and heating is the near-infrared sunlight, and the wavelength affecting the color change and the human body in the room is sunlight in the ultraviolet ray region . The energy lost from the window in relation to the heat input and output of the whole house is surveyed as approximately 30 ~ 45%, and it is highly likely to develop the smart window which is a window material for controlling the solar energy to be introduced into the room It is also a factor to evaluate.

이러한 스마트 윈도우는 이중창 유리 사이에 형성되는 물질에 따라 종류가 나눠지는데, 크게는 전기변색 방식(EC, Electrochromic), 분극입자 방식(SPD, Suspended Particle Display), 폴리머 분산 액정 방식(PDLC, Polymer Dispersed Liquid Crystal)으로 구분될 수 있다. 상기 스마트 윈도우들은 전기 스위치의 조절에 의해 상기 물질들 양단에 인가되는 전류량이 변화되는 경우 개재된 물질의 산화 환원 반응에 의해 암화되는 현상을 이용하거나(EC 방식), 분극 입자들이 배향되는 현상을 이용하여(SPD/PLDC 방식) 태양광 적외선을 차폐하는 기능을 가지게 된다. These types of smart windows are divided into two types according to the material formed between the glass panes. They are EC, Electrochromic, SPD (Suspended Particle Display), Polymer Dispersed Liquid (PDLC) Crystal). The smart windows use a phenomenon in which, when the amount of current applied to both ends of the materials is changed by the adjustment of an electric switch, the phenomenon of being darkened by the oxidation-reduction reaction of an intervening material (EC system) (SPD / PLDC method) to shield sunlight infrared rays.

그러나 상기 스마트 윈도우들이 태양광 적외선을 차폐하기 위해서는 유리를 불투명하게 가려야만 하므로, 기본적으로 투명해야 할 창호의 기본적인 용도와 배치되는 문제가 있다. 또한 태양광 적외선에 의해 스마트 윈도우에 적용된 소재의 특성이 시간이 지나면서 점차 성능이 저하되는 문제가 발생하였다. However, since the smart windows must obscure the glass to shield the sunlight infrared rays, there is a problem that the smart windows are disposed to the basic purpose of the window to be transparent. In addition, the characteristics of the material applied to the smart window by the sunlight infrared ray gradually deteriorated over time.

따라서 가시광선 투과율을 유지하면서도 적외선을 차폐할 수 있고, 열에 의해 스마트 윈도우 수명이 감소되는 것을 막기 위한 기술개발이 요구되고 있다.Therefore, it is required to develop a technology for shielding infrared rays while maintaining the visible light transmittance and preventing the decrease of the smart window life due to heat.

본 발명의 실시예들에서는 가시광선 투과율을 유지하면서도 태양광의 근적외선을 차폐할 수 있는 복합 광학 필름을 제공하고자 한다.Embodiments of the present invention provide a composite optical film capable of shielding near-infrared rays of sunlight while maintaining visible light transmittance.

본 발명의 일 측면에 따르면, 투명기판의 일면 또는 양면에 근적외선 반사층 및 투명전도성층이 적층되어 형성되거나, 투명기판의 일면에 근적외선 반사층이 형성되고 타면에 투명전도성층이 형성되는 복합 광학 필름이고, 상기 근적외선 반사층은 제1 굴절율을 갖는 제1 굴절층과, 상기 제1 굴절율보다 낮은 제2 굴절율을 갖는 제2 굴절층이 교대로 적층하여 형성되는 것으로, 상기 근적외선 반사층의 적층수는 홀수인 복합 광학 필름이 제공될 수 있다. According to an aspect of the present invention, there is provided a composite optical film in which a near infrared ray reflective layer and a transparent conductive layer are laminated on one or both surfaces of a transparent substrate, a near infrared ray reflective layer is formed on one surface of a transparent substrate, and a transparent conductive layer is formed on the other surface, Wherein the near-infrared reflection layer is formed by alternately laminating a first refractive layer having a first refractive index and a second refractive layer having a second refractive index lower than the first refractive index, wherein the number of laminated layers of the near- A film may be provided.

이 때, 상기 제1 굴절층은 ZnO, TiO2, Ta2O5, FTO(fluorine tin oxide), ATO(antimony tin oxide), IATO(indium antimony tin oxide), ITO(indium tin oxide) 및 AZO(aluminum doped zinc oxide)로 이루어진 군에서 선택되는 1이상의 물질로 형성되고, 상기 제2 굴절층은 SiO2, Al2O3 및 SiN으로 이루어진 군에서 선택되는 1 이상의 물질로 형성될 수 있다. At this time, the first refraction layer may be formed of at least one selected from the group consisting of ZnO, TiO 2 , Ta 2 O 5 , fluorine tin oxide (FTO), antimony tin oxide (ATO), indium antimony tin oxide (IATO), indium tin oxide aluminum doped zinc oxide, and the second refraction layer may be formed of at least one material selected from the group consisting of SiO 2 , Al 2 O 3, and SiN.

또한, 상기 투명전도성층은 Zn, Cd, In, Ga, Sn 및 Ti의 산화물, 이들 물질간의 화합물, ITO(Indium Tin Oxide), FTO(fluorine doped tin oxide), IZO(Indium Zinc Oxide), AZO(Aluminum doped Zinc Oxide), GZO(Gallium doped Zinc Oxide), 그래핀 및 카본나노튜브로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상일 수 있다. The transparent conductive layer may be formed of an oxide of Zn, Cd, In, Ga, Sn and Ti, a compound of these materials, indium tin oxide (ITO), fluorine doped tin oxide (FTO), indium zinc oxide (IZO) Aluminum doped zinc oxide (GZO), gallium doped zinc oxide (GZO), graphene, and carbon nanotubes.

한편, 상기 투명기판의 일면에 근적외선 반사층이 형성되고 타면에 투명전도성층이 형성되는 경우에, 상기 투명기판 및 투명전도성층 사이에 배치되어 굴절율을 조정하는 굴절율 조정층을 더 포함할 수 있다. When the near infrared ray reflective layer is formed on one surface of the transparent substrate and the transparent conductive layer is formed on the other surface, the refractive index adjusting layer may be disposed between the transparent substrate and the transparent conductive layer to adjust the refractive index.

본 발명의 다른 측면에 따르면, 본 발명의 일 측면에 따른 복합 광학 필름을 포함하는 면상 발열체가 제공될 수 있다.According to another aspect of the present invention, there can be provided a planar heating element including a composite optical film according to one aspect of the present invention.

본 발명의 실시예들은 굴절율이 서로 다른 소재를 홀수 적층시킨 근적외선 반사층을 적용함으로써 가시광선 투과율을 유지하면서도 태양광의 근적외선을 차폐시킬 수 있는 바, 기존의 스마트 윈도우의 단점을 보완할 수 있다. The embodiments of the present invention can shield the near infrared rays of the sunlight while maintaining the visible light transmittance by applying the near infrared ray reflection layer in which odd-numbered materials having different refractive indexes are laminated.

따라서 본 발명의 실시예들에 따른 복합 광학 필름을 스마트 윈도우에 적용하는 경우에는 스마트 윈도우의 수명 감소를 방지할 수 있으며, 스마트 윈도우의 가시광선 투과율을 유지하면서도 태양광의 근적외선을 차폐시켜 실내의 냉난방 부하 절감 효과를 얻을 수 있다.Accordingly, when the composite optical film according to the embodiments of the present invention is applied to a smart window, it is possible to prevent a reduction in the lifetime of the smart window and shield the near infrared rays of the sunlight while maintaining the visible light transmittance of the smart window, Saving effect can be obtained.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 복합 광학 필름을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 복합 광학 필름을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 3은 도 1 및 도 2의 근적외선 반사층을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 4는 실시예 1 내지 실시예 4의 파장-투과도(nm-%) 그래프이다.
도 5는 도 1의 복합 광학 필름의 발열 실험 결과를 나타내는 이미지이다.
1 is a view schematically showing a composite optical film according to an embodiment of the present invention.
2 is a view schematically showing a composite optical film according to another embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a view schematically showing the near-infrared reflecting layer in FIGS. 1 and 2. FIG.
4 is a graph of the wavelength-transmittance (nm-%) of Examples 1 to 4.
5 is an image showing a result of heat generation test of the composite optical film of FIG.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들에 대하여 구체적으로 설명하도록 한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

본 명세서에 있어서 "상부", "상에" 또는 "위에"라는 표현은 첨부된 도면을 기준으로 상대적인 위치 개념을 언급하기 위한 것이고, 상기 표현들은 언급된 층에 다른 구성요소 또는 층이 직접적으로 존재하는 경우뿐만 아니라, 그 사이에 다른 층 또는 구성요소가 개재되거나 존재할 수 있으며, 또한 언급된 층과의 관계에서 상부에 존재하기는 하지만 언급된 층의 표면(특히, 입체적 형상을 갖는 표면)을 완전히 덮지 않은 경우도 포함할 수 있음을 밝혀둔다. 마찬가지로 "하부", "하측에" 또는 "아래에"라는 표현 역시 특정 층(구성요소)과 다른 층(구성요소) 사이의 위치에 대한 상대적 개념으로 이해될 수 있을 것이다.The terms "upper "," on ", or "on" in this specification are intended to refer to a relative positional concept based on the attached drawings, wherein the expressions refer to the presence of other elements or layers directly As well as other layers or components therebetween may be interposed or present and the surface of the layer referred to above (particularly the surface having a three-dimensional shape) may be completely It should be noted that it is possible to include not covering. Likewise, the expression "lower," " under, "or" under "may also be understood as a relative concept of the position between a particular layer (component)

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 복합 광학 필름(100)을 개략적으로 도시한 도면이고, 도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 복합 광학 필름(100)을 개략적으로 도시한 도면이다. FIG. 1 is a view schematically showing a composite optical film 100 according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a view schematically showing a composite optical film 100 according to another embodiment of the present invention.

도 1 및 도 2를 참조하면, 복합 광학 필름(100)은 투명기판(110), 근적외선 반사층(120) 및 투명전도성층(130)을 포함하여 구성되는 적층 구조를 갖는다. 1 and 2, the composite optical film 100 has a laminated structure including a transparent substrate 110, a near-infrared reflecting layer 120, and a transparent conductive layer 130.

구체적으로, 복합 광학 필름(100)은 도 1에 도시된 바와 같이 투명기판(110)과, 투명기판(110)의 상부면에 형성되는 근적외선 반사층(120)과, 근적외선 반사층(120)의 상부면에 형성되는 투명전도성층(130)을 포함하도록 형성될 수 있다. 또한, 도 1에 도시되지는 않았으나 투명기판(110)의 상부 뿐만 아니라 하부면에도 근적외선 반사층(120) 및 투명전도성층(130)이 순차적으로 적층된 복층 구조를 가지도록 형성되는 것도 가능하다. 1, the composite optical film 100 includes a transparent substrate 110, a near infrared ray reflective layer 120 formed on the upper surface of the transparent substrate 110, and a reflective layer 120 formed on the upper surface of the near infrared ray reflective layer 120. [ And a transparent conductive layer 130 formed on the transparent conductive layer 130. Although not shown in FIG. 1, it is also possible to have a multi-layer structure in which a near infrared ray reflective layer 120 and a transparent conductive layer 130 are sequentially laminated on the lower surface as well as the upper surface of the transparent substrate 110.

한편, 복합 광학 필름(100)은 도 1에 도시된 것과는 달리 투명기판(110) 상에 투명전도성층(130)이 형성되고, 투명전도성층(130) 상부에 근적외선 반사층(120)이 형성되는 것도 가능하다. 또한, 투명기판(110)의 상부 뿐만 아니라 하부면에도 투명전도성층(130) 및 근적외선 반사층(120)이 순차적으로 적층된 복층 구조를 가지도록 형성되는 것도 가능하다. 1, the composite optical film 100 may include a transparent conductive layer 130 formed on a transparent substrate 110 and a near infrared reflective layer 120 formed on the transparent conductive layer 130 It is possible. It is also possible that the transparent conductive layer 130 and the near-infrared reflective layer 120 are sequentially stacked on the lower surface as well as the upper surface of the transparent substrate 110 to have a multi-layer structure.

즉, 복합 광학 필름(100)은 일면 또는 양면에 근적외선 반사층(120) 및 투명전도성층(130)이 순서에 상관없이 적층 됨으로써 형성될 수 있다(제1 실시예).That is, the composite optical film 100 can be formed by laminating the near infrared ray reflective layer 120 and the transparent conductive layer 130 on one or both surfaces in any order (First Embodiment).

그리고 복합 광학 필름(100)은 도 2에 도시된 바와 같이 투명기판(110)과, 투명기판(110)의 하부면에 형성되는 근적외선 반사층(120)과, 근적외선 반사층(120)의 상부면에 형성되는 투명전도성층(130)을 포함하도록 형성될 수 있다. 즉, 복합 광학 필름(100)은 일면에 근적외선 반사층(120)이 형성되고 타면에는 투명전도성층(130)이 형성될 수 있다(제2 실시예). 2, the composite optical film 100 includes a transparent substrate 110, a near infrared ray reflective layer 120 formed on the lower surface of the transparent substrate 110, and a near infrared ray reflective layer 120 formed on the upper surface of the near infrared ray reflective layer 120 The transparent conductive layer 130 may be formed of a transparent conductive material. That is, the near-infrared light reflective layer 120 may be formed on one side of the composite optical film 100, and the transparent conductive layer 130 may be formed on the other side (the second embodiment).

투명기판(110)은 투명성을 갖는 기판으로 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET), 폴리카보네이트(PC), 폴리메틸메타아크릴레이트(PMMA), 폴리에틸렌나프탈레이트(PEN), 폴리에테르술폰(PES), 고리형 올레핀 고분자(COC), TAC(Triacetylcellulose) 필름, 폴리비닐알코올(Polyvinyl alcohol; PVA) 필름, 폴리이미드(Polyimide; PI) 필름, 폴리스틸렌(Polystyrene; PS), 이축연신폴리스틸렌(K레진 함유 biaxially oriented PS; BOPS), 유리 또는 강화유리 등으로 형성될 수 있으며, 상기 열거된 물질로 한정되는 것은 아니고 투명성을 가진 기판 재료면 어느 것이나 사용될 수 있다. The transparent substrate 110 is a substrate having transparency. The transparent substrate 110 is made of a transparent material such as polyethylene terephthalate (PET), polycarbonate (PC), polymethyl methacrylate (PMMA), polyethylene naphthalate (PEN), polyethersulfone (PES) Polyimide (PI) film, polystyrene (PS), biaxially oriented polystyrene (K resin), biaxially oriented PS (BOPS), polyimide ), Glass, tempered glass, or the like, and any of the substrate materials having transparency can be used, not limited to the above listed materials.

투명기판(110)의 크기는 특정되지 않으며, 예컨대 1,600mm의 폭을 갖는 대면적으로 형성될 수 있다.The size of the transparent substrate 110 is not specified, and may be formed in a large area having a width of 1,600 mm, for example.

근적외선 반사층(120)은 복합 광학 필름(100)의 태양광의 가시광선 투과율을 유지하면서도 근적외선을 차폐시키는 기능을 한다. 근적외선 반사층(120)은 굴절율이 서로 다른 굴절층(산화물로 형성됨)이 홀수로 적층되어 이루어지는 것으로, 구체적인 설명은 후술하기로 한다. 한편, 여기에서 상기 '근적외선'은 태양광의 근적외선 영역(750nm~1,200nm)에서 소정 정도의 오차 범위를 모두 포함하는 의미로 기재되었음을 밝혀둔다.The near-infrared reflecting layer 120 functions to shield near infrared rays while maintaining the visible light transmittance of sunlight of the composite optical film 100. The near-infrared reflection layer 120 is formed by stacking odd-numbered refraction layers (formed of oxides) having different refractive indices, and a detailed description thereof will be described later. Here, it is noted that the 'near-infrared ray' has been described to mean a range including a predetermined error range in the near-infrared region (750 nm to 1,200 nm) of sunlight.

투명전도성층(130)은 투명성과 전도성 특성을 갖는 물질로 형성되는 레이어(layer)에 해당하는 것으로, 구체적으로는 Zn, Cd, In, Ga, Sn 및 Ti의 산화물, 이들 물질간의 화합물, ITO(Indium Tin Oxide), FTO(fluorine doped tin oxide), IZO(Indium Zinc Oxide), AZO(Aluminum doped Zinc Oxide), GZO(Gallium doped Zinc Oxide), 그래핀 및 카본나노튜브로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상의 물질로 형성될 수 있다. 투명전도성층(130)의 크기, 두께는 특정되지 않는다. The transparent conductive layer 130 corresponds to a layer formed of a material having transparency and conductive properties. Specifically, the transparent conductive layer 130 may include oxides of Zn, Cd, In, Ga, Sn and Ti, (1) selected from the group consisting of indium tin oxide (ITO), fluorine doped tin oxide (FTO), indium zinc oxide (IZO), aluminum doped zinc oxide (AZO), gallium doped zinc oxide Or more. The size and thickness of the transparent conductive layer 130 are not specified.

근적외선 반사층(120) 및 투명전도성층(130)은 CVD(Chemical Vapor Deposition), 스퍼터링, ALD(Atomic Layer Deposition), 증발법(evaporation), 졸-겔법(sol-gel)등의 증착 공정이나, 스핀 코팅, 딥 코팅, 스프레이 코팅 등의 용액 공정을 이용하여 형성될 수 있다.The near infrared ray reflective layer 120 and the transparent conductive layer 130 may be formed by a deposition process such as CVD (Chemical Vapor Deposition), sputtering, ALD (atomic layer deposition), evaporation, sol- Coating, dip coating, spray coating, or the like.

도 3은 도 1 및 도 2의 근적외선 반사층(120)을 개략적으로 도시한 도면이다. 3 is a view schematically showing the near-infrared ray reflective layer 120 of FIGS. 1 and 2. FIG.

도 3을 참조하면, 근적외선 반사층(120)은 굴절율이 다른 복수개의 굴절층이 적층되어 형성될 수 있다. 구체적으로 근적외선 반사층(120)은 제1 굴절율을 갖는 제1 굴절층(121)과, 제1 굴절층(121)보다 낮은 제2 굴절율을 갖는 제2 굴절층(122)이 교대로 적층되어 형성될 수 있다. 근적외선 반사층(120)의 두께는 특정되지 않으며 가시광선 투과율 유지를 위해 제1 굴절층(121) 및 제2 굴절층(122)의 두께가 조정됨으로써 근적외선 반사층(120)의 두께가 정해질 수 있다. Referring to FIG. 3, the near-infrared reflection layer 120 may be formed by stacking a plurality of refractive layers having different refractive indices. The near infrared ray reflective layer 120 is formed by alternately laminating a first refractive layer 121 having a first refractive index and a second refractive layer 122 having a second refractive index lower than the refractive index of the first refractive layer 121 . The thickness of the near infrared ray reflective layer 120 is not specified and the thickness of the near infrared ray reflective layer 120 can be determined by adjusting the thicknesses of the first refractive layer 121 and the second refractive layer 122 in order to maintain the visible light transmittance.

제1 굴절층(121)은 ZnO(굴절율 1.9~2.0), TiO2(굴절율 ~2.3), Ta2O5(굴절율 2.1~2.3), FTO(fluorine tin oxide), ATO(antimony tin oxide), IATO(indium antimony tin oxide), ITO(indium tin oxide, 굴절율 2.0) 및 AZO(aluminum doped zinc oxide)로 이루어진 군에서 선택되는 1이상의 물질로 형성될 수 있으며(예컨대 ITO와 ATO로 형성될 수 있음), 이에 한정되는 것은 아니다. 그리고 제2 굴절층(122)은 SiO2(굴절율 ~1.46), Al2O3(굴절율 1.6~1.9) 또는 SiN(굴절율 1.6)로 형성될 수 있으며, 이에 한정되는 것은 아니다. The refractive index of the first refractive layer 121 may be selected from the group consisting of ZnO (refractive index 1.9 to 2.0), TiO 2 (refractive index to 2.3), Ta 2 O 5 (refractive index 2.1 to 2.3), fluorine tin oxide (FTO), antimony tin oxide (which may be formed of, for example, ITO and ATO) selected from the group consisting of indium antimony tin oxide (ITO), indium tin oxide (ITO) and aluminum doped zinc oxide (AZO) But is not limited thereto. The second refractive layer 122 may be formed of SiO 2 (refractive index to 1.46), Al 2 O 3 (refractive index 1.6 to 1.9), or SiN (refractive index 1.6), but is not limited thereto.

즉, 제1 굴절층(121) 및 제2 굴절층(122)은 구성 물질(산화물)의 굴절율 차이가 존재하면 되고, 제2 굴절층(122)이 제1 굴절층(121)보다 낮은 굴절율을 갖는 물질로 형성되면 충분하다. That is, the refractive indexes of the first refraction layer 121 and the second refraction layer 122 may be different from each other and the refractive index of the second refraction layer 122 may be lower than that of the first refraction layer 121 It is sufficient.

근적외선 반사층(120)은 홀수의 적층수를 갖도록 형성된다. 도 3a에 도시된 것처럼 세 개의 제1 굴절층(121)과 두 개의 제2 굴절층(151)이 서로 교차 적층되어 총 다섯 층으로 형성되거나, 도 3b에 도시된 것처럼 세 개의 제2 굴절층(152) 과 두 개의 제1 굴절층(151)이 서로 교차 적층되어 총 다섯 층으로 형성될 수 있다. 또한, 생산 단가 또는 발열 지속성 등을 고려하여 근적외선 반사층(120)의 적층수를 3층, 5층, 7층, … , 2n+1층(n=1 이상의 정수)으로 형성할 수 있다.The near-infrared reflection layer 120 is formed to have an odd number of stacked layers. As shown in FIG. 3A, three first refractive layers 121 and two second refractive layers 151 are cross-deposited to form a total of five layers, or three second refractive layers 152 and the two first refraction layers 151 are stacked on top of each other to form a total of five layers. In addition, considering the production unit price or heat sustainability, the number of laminated layers of the near infrared ray reflective layer 120 is three, five, seven, ... , And a 2n + 1 layer (n = 1 or more integer).

상기와 같이 형성되는 근적외선 반사층(120)은 상대적으로 높은 굴절율을 갖는 물질과 상대적으로 낮은 굴절율을 갖는 물질의 굴절율 차이를 이용하여 전체적으로 목표로 하는 가시광선 투과율을 조정할 수 있다(예컨대 가시광선 투과율 60% 이상). The near infrared ray reflective layer 120 formed as described above can adjust the target visible ray transmittance as a whole by using the refractive index difference between a material having a relatively high refractive index and a material having a relatively low refractive index (for example, a visible light transmittance of 60% More than).

한편, 복합 광학 필름(100)은 투명기판(100)의 일면에 근적외선 반사층(120)이 형성되고 타면에 투명전도성층(130)이 형성되는 경우에(도 2 참조, 제2 실시예), 투명기판(100)과 투명전도성층(130) 사이에 배치되어 굴절율을 조정하는 굴절율 조정층(미도시)을 더 포함할 수 있다. On the other hand, in the case where the near infrared ray reflective layer 120 is formed on one surface of the transparent substrate 100 and the transparent conductive layer 130 is formed on the other surface (see FIG. 2, the second embodiment) And a refractive index adjusting layer (not shown) disposed between the substrate 100 and the transparent conductive layer 130 to adjust the refractive index.

상기 굴절율 조정층은 태양광이 입사하는 방향을 기준으로 투명전도성층(130)이 근적외선 반사층(120)보다 후면에 있는 경우에 복합 광합 필름(100)의 전체적인 광학적 투과도를 맞추기 위하여 선택적으로 형성되는 것으로, 투명기판(110)과 투명전도성층(130)과의 굴절율 차이를 상쇄시키는 기능을 한다. The refractive index adjustment layer is selectively formed to match the overall optical transmittance of the composite light-absorbing film 100 when the transparent conductive layer 130 is located on the rear side of the near-infrared light reflective layer 120 with respect to the direction in which sunlight is incident , And functions to cancel the refractive index difference between the transparent substrate 110 and the transparent conductive layer 130.

이러한 굴절율 조정층은 유기물, 무기물, 산화물, 유무기 복합물 등의 다양한 물질을 사용하여 형성될 수 있으며, 예를 들면 근적외선 반사층(120)을 이루는 물질과 동일 또는 유사한 물질로 형성될 수 있다. 한편, 상기 굴절율 조정층의 형성은 상술한 증착 공정 또는 용액 공정을 이용할 수 있다.The refractive index adjustment layer may be formed using various materials such as organic materials, inorganic materials, oxides, and organic compounds, and may be formed of the same or similar material as the material of the near infrared ray reflective layer 120, for example. On the other hand, the refractive index adjustment layer can be formed using the deposition process or the solution process described above.

상술한 바와 같이, 본 발명의 실시예들은 굴절율이 서로 다른 소재를 홀수 적층시킨 근적외선 반사층을 적용함으로써 가시광선 투과율을 유지하면서도 태양광 근적외선을 차폐시킬 수 있는 바, 기존의 스마트 윈도우의 단점을 보완할 수 있다. 따라서 본 발명의 실시예들에 따른 복합 광학 필름을 스마트 윈도우에 적용하는 경우에는 스마트 윈도우의 수명 감소를 방지할 수 있으며, 스마트 윈도우의 가시광선 투과율을 유지하면서도 태양광 근적외선을 차폐시켜 실내의 냉난방 부하 절감 효과를 얻을 수 있다.As described above, according to the embodiments of the present invention, it is possible to shield the near-infrared rays of solar light while maintaining visible light transmittance by applying a near-infrared reflecting layer in which odd-numbered materials having different refractive indexes are laminated. . Therefore, when the composite optical film according to the embodiments of the present invention is applied to a smart window, it is possible to prevent a reduction in the lifetime of the smart window, and the visible light transmittance of the smart window can be maintained, Saving effect can be obtained.

이하, 본 발명의 시험예를 설명하도록 한다. 다만, 본 발명이 하기의 시험예에 한정되지 않음은 자명하다.Hereinafter, a test example of the present invention will be described. However, it is obvious that the present invention is not limited to the following test examples.

시험예Test Example

복합 광학 필름(100)을 하기 [표 1]과 같이 구성하고, 파장에 따른 투과도를 측정하였다(UV_VIS spectrometer장비 사용).The composite optical film 100 was constructed as shown in Table 1 below and the transmittance according to the wavelength was measured (using a UV_VIS spectrometer).

복합 광학 필름의 구성(괄호는 두께, nm)Composition of composite optical film (parentheses are thickness, nm) 실시예 1Example 1 TiO2(100)/SiO2(112)/TiO2(100)/SiO2(100)/TiO2(100)/GlassTiO 2 (100) / SiO 2 (112) / TiO 2 (100) / SiO 2 (100) / TiO 2 (100) / Glass 실시예 2Example 2 TiO2(100)/SiO2(112)/TiO2(100)/SiO2(100)/TiO2(100)/PET filmTiO 2 (100) / SiO 2 (112) / TiO 2 (100) / SiO 2 (100) / TiO 2 (100) / PET film 실시예 3Example 3 ITO(55.1)/PET film/TiO2(100)/ TiO2(100)/SiO2(112)/TiO2(100)/SiO2(100)/TiO2(100)ITO (55.1) / PET film / TiO2 (100) / TiO 2 (100) / SiO 2 (112) / TiO 2 (100) / SiO 2 (100) / TiO 2 (100) 실시예 4Example 4 TiO2(100)/SiO2(112)/TiO2(100)/SiO2(100)/TiO2(100)/ITO(55.1)/PET filmTiO 2 (100) / SiO 2 (112) / TiO 2 (100) / SiO 2 (100) / TiO 2 (100) / ITO (55.1) / PET film

관련하여, 도 4는 실시예 1 내지 실시예 4의 파장-투과도(nm-%) 그래프이다. 상기 [표 1] 및 도 4를 참조하면, 실시예 1,2의 경우 도 1에 도시된 복합 광학 필름(100)의 구조에서 투명전도성층(130)을 제외하고 기판의 종류를 달리한 것이며, 실시예 4의 경우에는 도 1에 도시된 복합 광학 필름(100)의 구조에서 근적외선 반사층(120) 및 투명전도성층(130)의 적층순서를 달리한 구조에 해당한다. 또한, 실시예 3의 경우에는 도 2에 도시된 복합 광학 필름(100)의 구조에 해당한다. 4 is a graph of the wavelength-transmittance (nm-%) of Examples 1 to 4. Referring to Table 1 and FIG. 4, in the case of Embodiments 1 and 2, except for the transparent conductive layer 130 in the structure of the composite optical film 100 shown in FIG. 1, In the case of Example 4, the structure of the composite optical film 100 shown in FIG. 1 corresponds to a structure in which the near infrared ray reflective layer 120 and the transparent conductive layer 130 are stacked in a different order. In the case of Example 3, this corresponds to the structure of the composite optical film 100 shown in Fig.

첨부된 그래프를 살펴보면 실시예 1 내지 4의 어느 경우에 있어서도 근적외선 영역(750nm~1200nm)에서의 투과도가 대략 30% 정도로 나타나고 있어 근적외선에 대한 차폐가 나타나고 있음을 알 수 있으며, 가시광선 투과율은 대략 60% 이상의 투과도를 보이고 있으므로 가시광선 투과율을 유지하면서도 근적외선이 차폐되고 있음을 확인할 수 있다. 이를 통하여 본 발명의 실시예들에 따른 복합 광학 필름(100)은 제시된 구조 전부에 대하여 가시광선 투과율을 유지하면서도 근적외선을 차폐시킬 수 있는 효과가 나타남을 알 수 있다. The transmittance in the near-infrared region (750 nm to 1200 nm) is about 30%, and shielding against near-infrared rays is observed in any of Examples 1 to 4, and visible light transmittance is about 60 %, It can be confirmed that the near infrared rays are shielded while maintaining the visible light transmittance. Accordingly, it can be seen that the composite optical film 100 according to the embodiments of the present invention has the effect of shielding the near infrared rays while maintaining the visible light transmittance with respect to all of the proposed structures.

한편, 실시예 1,2를 비교하면 기판의 특성 차이에 따른 그래프 차이만을 보일 뿐이고 전체적으로는 그래프 양상이 유사하므로, 기판의 두께를 조절하는 등의 광학적 특성을 조절함으로써 미세한 투과도 차이를 조정 가능하다. On the other hand, in the first and second embodiments, only the graph difference according to the difference in characteristics of the substrate is shown, and the overall graph shapes are similar to each other, so that the difference in the minute transmittance can be adjusted by adjusting the optical characteristics such as adjusting the thickness of the substrate.

도 5는 도 1의 복합 광학 필름(100)의 발열 실험 결과를 나타내는 이미지이다. 5 is an image showing a result of heat generation test of the composite optical film 100 of FIG.

본 발명은 상술한 본 발명의 실시예들에 따른 복합 광학 필름(100)을 포함하는 면상 발열체를 추가적으로 제공한다. 복합 광학 필름(100)의 구성 중에 투명전도성층(130)은 전기를 가할 경우 발열이 되므로 복합 광학 필름(100)의 경우 전기를 인가함으로써(예컨대, 복합 광학 필름의 양단에 전기 인가를 위한 전극을 추가적으로 형성함), 발열체로 사용 가능하다. 이 경우에는 태양광의 근적외선을 차단시키면서도 발열체의 특성을 가질 수 있는 바, 창호 시스템, 자동차 유리 표면 등에 활용될 수 있다. The present invention further provides an area heating element including the composite optical film 100 according to the above-described embodiments of the present invention. In the case of the composite optical film 100, since the transparent conductive layer 130 generates heat when electricity is applied, by applying electricity (for example, applying an electric field to both ends of the composite optical film, It can be used as a heating element. In this case, since the near infrared rays of the sunlight can be shielded and the characteristics of the heating element can be obtained, it can be utilized for a window system, an automobile glass surface, and the like.

도 5를 참조하면, 복합 광학 필름(100)을 포함하는 면상 발열체의 경우 중앙부분의 네 부분(Sp1 내지 Sp4)에서 측정한 발열 결과가 55.1℃~56.0℃로 균일한 온도 구배를 보이고 있음을 확인할 수 있는 바, 본 발명에 따른 면상 발열체는 전면에 걸친 균일한 발열이 되면서도 근적외선을 차폐할 수 있는 장점을 갖는다.Referring to FIG. 5, in the case of the planar heating element including the composite optical film 100, it is confirmed that the heating results measured at four central portions (Sp1 to Sp4) show a uniform temperature gradient from 55.1 ° C. to 56.0 ° C. As a matter of fact, the planar heating element according to the present invention has an advantage of being able to shield near infrared rays while achieving uniform heat generation across the entire surface.

이상, 본 발명의 실시예들에 대하여 설명하였으나, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서, 구성 요소의 부가, 변경, 삭제 또는 추가 등에 의해 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있을 것이며, 이 또한 본 발명의 권리범위 내에 포함된다고 할 것이다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, many modifications and changes may be made by those skilled in the art without departing from the spirit and scope of the invention as defined in the appended claims. The present invention can be variously modified and changed by those skilled in the art, and it is also within the scope of the present invention.

100: 복합 광학 필름 110: 투명기판
120: 근적외선 반사층 121: 제1 굴절층
122: 제2 굴절층 130: 투명전도성층
140: 굴절율 조정층
100: composite optical film 110: transparent substrate
120: near infrared ray reflection layer 121: first refraction layer
122: second refraction layer 130: transparent conductive layer
140: refractive index adjustment layer

Claims (5)

투명기판의 일면 또는 양면에 근적외선 반사층 및 투명전도성층이 적층되어 형성되거나, 투명기판의 일면에 근적외선 반사층이 형성되고 타면에 투명전도성층이 형성되는 복합 광학 필름이고,
상기 근적외선 반사층은 제1 굴절율을 갖는 제1 굴절층과, 상기 제1 굴절율보다 낮은 제2 굴절율을 갖는 제2 굴절층이 교대로 적층하여 형성되는 것으로, 상기 근적외선 반사층의 적층수는 홀수인 복합 광학 필름.
A composite optical film in which a near infrared ray reflective layer and a transparent conductive layer are laminated on one surface or both surfaces of a transparent substrate, a near infrared ray reflective layer is formed on one surface of a transparent substrate, and a transparent conductive layer is formed on the other surface,
Wherein the near-infrared reflection layer is formed by alternately laminating a first refractive layer having a first refractive index and a second refractive layer having a second refractive index lower than the first refractive index, wherein the number of laminated layers of the near- film.
청구항 1에 있어서,
상기 제1 굴절층은 ZnO, TiO2, Ta2O5, FTO(fluorine tin oxide), ATO(antimony tin oxide), IATO(indium antimony tin oxide), ITO(indium tin oxide) 및 AZO(aluminum doped zinc oxide)로 이루어진 군에서 선택되는 1이상의 물질로 형성되고,
상기 제2 굴절층은 SiO2, Al2O3 및 SiN으로 이루어진 군에서 선택되는 1 이상의 물질로 형성되는 복합 광학 필름.
The method according to claim 1,
The first refraction layer may be formed of one selected from the group consisting of ZnO, TiO 2 , Ta 2 O 5 , fluorine tin oxide (FTO), antimony tin oxide (ATO), indium antimony tin oxide (IATO), indium tin oxide oxide, and the like,
Wherein the second refraction layer is formed of at least one material selected from the group consisting of SiO 2 , Al 2 O 3, and SiN.
청구항 1에 있어서,
상기 투명전도성층은 Zn, Cd, In, Ga, Sn 및 Ti의 산화물, 이들 물질간의 화합물, ITO(Indium Tin Oxide), FTO(fluorine doped tin oxide), IZO(Indium Zinc Oxide), AZO(Aluminum doped Zinc Oxide), GZO(Gallium doped Zinc Oxide), 그래핀 및 카본나노튜브로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상인 복합 광학 필름.
The method according to claim 1,
The transparent conductive layer may be formed of an oxide of Zn, Cd, In, Ga, Sn and Ti, a compound of these materials, ITO Zinc Oxide), GZO (Gallium doped Zinc Oxide), graphene, and carbon nanotube.
청구항 1에 있어서,
상기 투명기판의 일면에 근적외선 반사층이 형성되고 타면에 투명전도성층이 형성되는 경우에, 상기 투명기판 및 투명전도성층 사이에 배치되어 굴절율을 조정하는 굴절율 조정층을 더 포함하는 복합 광학 필름.
The method according to claim 1,
Further comprising a refractive index adjustment layer disposed between the transparent substrate and the transparent conductive layer to adjust the refractive index when a near infrared ray reflective layer is formed on one surface of the transparent substrate and a transparent conductive layer is formed on the other surface.
청구항 1 내지 청구항 4에 따른 복합 광학 필름을 포함하는 면상 발열체.An area heating element comprising the composite optical film according to any one of claims 1 to 4.
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