KR20160108637A - 자동차용 친수 거울 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 자동차의 아웃사이드 미러에 적용될 수 있는 색상을 가진 자동차용 친수 거울에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 유리와 반사면 및 광촉매층과 보호층으로 이루어진 친수거울에서 상기 반사면의 재질과 두께 및 상기 광촉매층과 보호층의 두께가, 상기 친수 거울의 반사광이 가시광선 영역의 370~400nm 영역에서 반사율이 피크치를 가지며, 상기 친수 거울이 청색의 색체를 가지도록 설정되는 것을 특징으로 하는 친수 거울에 관한 것이다.
Description
본 발명은 자동차의 아웃사이드 미러에 적용될 수 있는 색상을 가진 자동차용 친수 거울에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 유리와 반사면 및 광촉매층과 보호층으로 이루어진 친수거울에서 상기 반사면의 재질과 두께 및 상기 광촉매층과 보호층의 두께가, 상기 친수 거울의 반사광이 가시광선 영역의 370~400nm 영역에서 반사율이 피크치를 가지며, 상기 친수 거울이 청색의 색체를 가지도록 설정되는 것을 특징으로 하는 친수 거울에 관한 것이다.
일반적으로, 친수 거울이란 우천시의 우적(雨滴)을 유리면에 얇은 수막 형상으로 얇게 퍼지게 함으로써 거울의 후방 시야를 확보할 수 있게 하는 기능을 가지는 거울을 가리키며, 자동차의 아웃사이드 미러('사이드 미러'라고도 불리움)에 널리 적용되고 있다.
이러한 친수 거울은 도 1 에 도시된 바와 같이, 크롬(Cr), 로듐(Rh), 주석(Sn)과 같은 반사면(1)이 하면에 코팅된 유리(2)의 표면상에 이산화티타늄(TiO2)과 같은 광촉매층(3)을 적층하되, 진공 증착 공법(Evaporation, Sputtering)을 이용하여 상기 광촉매층(3)의 적층시 광촉매층(3)의 상면과 하면에 이산화규소(SiO2)와 같은 보호층(4)를 형성한 구성이며, 상기 광촉매층(3)과 이의 상하부로 형성된 보호층(4)을 통칭하여 친수 거울의 코팅층(5)이라 한다.
상기와 같이 이루어지는 친수 거울은 광촉매층(3)이 태양광 중 약 370 nm 이하의 자외선을 흡수하여 활성화된 후 보호층(4) 위에 쌓인 유기 오염물을 기체로 분해하여 깨끗하게 유지시킴으로써, 우적이 보호층(4)의 표면 오염물에 방해받지 않고 얇은 수막을 형성할 수 있도록 하며, 이하, 편의상 친수 거울의 이러한 기능을 '친수 성능'이라 칭한다.
또한, 이러한 친수 거울은 그 반사되는 색상에 따라 운전중 다양한 기능을 구현할 수 있다. 즉, 빛의 파장 범위가 455-492nm 인 청색 미러('블루 미러'라고도 불리움)의 경우 야간 전조등의 눈부심을 억제하는 효과가 있으며, 빛의 파장 범위가 492-577nm 인 녹색 미러('그린 미러'라고도 불리움)의 경우 야간 운전 및 주차시 시인성을 향상시키는 효과가 있다.
그러나, 상기와 같은 친수 거울은 코팅층(5) 자체도 높은 반사율을 가지고 반사상을 형성함으로써, 유리(2)에 의한 반사상과 더불어 반사상이 이중으로 겹쳐친 이중상을 발생시키는 단점이 있다.
이러한 친수 거울의 코팅층(5)에 의한 이중상이 발생되는 단점을 해소하기 위하여, 종래 기술인 일본특허공개 제 2001-141916 호, 미국특허 제 6,425,670 호, 일본특허공개 제 2007-286491 호 및 미국특허 제 7490943 호가 공지되어 있다.
상기의 종래 기술들은 도 2 에 도시된 바와 같이, 유리(6)의 상면에 크롬(Cr)층과 같은 반사면(7)을 형성하고, 반사면(7)의 상면에 이산화티타늄(TiO2)으로 이루어진 광촉매층(8)과 이산화규소(SiO2)로 이루어진보호층(9)을 형성한 코팅층(10)을 형성하는 구성이며, 이러한 종래 기술들의 실시예에 따르면 이와 같은 종래 기술의 코팅층(10)은 대략 450nm 의 파장대역에서 피크치(peak value)의 반사율을 가지는 청색 미러를 구성하고 있다.
이와 같은 종래 기술의 친수 거울은 반사면(7)이 유리(6)의 상면에 형성되므로 유리(6)에 의한 반사상을 제거하여 이중상이 형성되는 단점을 해소하였으며, 더불어 410nm~510nm 및 510nm~600nm 파장 범위에서 피크치의 반사율을 가지는 청색 미러의 색상을 구현하여 야간 전조등의 눈부심을 억제하는 효과를 발현한다.
그러나, 상기의 종래 기술들이 중점을 두지 않은 370 ~ 400nm 파장 범위에서 의 피크치의 반사율을 가지는 청색 미러가 보다 짙은 색상의 청색을 가지므로, 400nm 이상에서 피크치의 반사율을 가지는 청색 미러보다 야간 전조등 눈부심 억제 효과를 더 향상시킬 수 있다. 따라서, 370 ~ 400nm 파장 범위에서의 피크치의 반사율을 가지는 청색 미러의 개발이 긴요한 실정이다.
다만, 상술한 370 ~ 400nm 파장 범위에서의 피크치의 반사율을 가지는 청색 미러를 구성할 경우, 광촉매층의 이산화티타늄(TiO2)의 두께가 얇아지면서 친수 성능을 저감시킬 우려가 있으므로 이를 위한 해결책도 함께 요구된다.
따라서, 상기와 같은 종래의 제반 문제점들을 해소하기 위하여 창안된 본 발명의 친수 거울은, 친수 거울의 후방 시야 확보 기능이 우수하며, 친수 거울이 가지는 이중상의 문제점을 해소하고, 나아가, 야간 전조등 눈부심 억제 효과를 극대화할 수 있는 청색 미러의 친수 거울의 구성을 제공하는데에 본 발명의 기술적 과제가 있다.
상기와 같은 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 친수 거울의 구성은, 유리와 반사면 및 광촉매층과 보호층으로 이루어진 친수거울에서 상기 반사면의 재질과 두께 및 상기 광촉매층과 보호층의 두께가, 상기 친수 거울의 반사광이 가시광선 영역의 370~400nm 영역에서 반사율이 피크치를 가지며, 상기 친수 거울이 청색의 색체를 가지도록 설정되는 것을 특징으로 한다.
상기와 같은 구성을 가지는 본 발명 친수 거울은, 종래의 친수 거울이 가지지 못하였던 친수 거울의 반사광이 가시광선 영역의 370~400nm 영역에서 반사율이 피크치를 가지며, 상기 친수 거울이 청색의 색체를 가지도록 설정됨으로써 친수 거울의 고유 기능인 후방 시야 확보 기능이 우수하고 야간 전조등 눈부심 억제 효과가 향상된 효과를 발현하게 되었다.
도 1 은 일반적인 친수 거울의 모식도,
도 2 는 종래 이중상을 방지하기 위한 친수 거울의 모식도,
도 3 은 본 발명 친수 거울의 모식도,
도 4 는 본 발명 실시예의 친수 거울과 비교예 1 및 비교예 2 의 친수 거울의 반사율의 피크치를 나타내는 그래프이다.
도 2 는 종래 이중상을 방지하기 위한 친수 거울의 모식도,
도 3 은 본 발명 친수 거울의 모식도,
도 4 는 본 발명 실시예의 친수 거울과 비교예 1 및 비교예 2 의 친수 거울의 반사율의 피크치를 나타내는 그래프이다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 색상을 가진 자동차용 친수 거울의 구성 및 작동을 설명한다.
단, 개시된 도면들은 당업자에게 본 발명의 사상이 충분하게 전달될 수 있도록 하기 위한 예로서 제공되는 것이다. 따라서, 본 발명은 이하 제시되는 도면들에 한정되지 않고 다른 태양으로 구체화될 수도 있다.
또한, 본 발명 명세서에서 사용되는 용어에 있어서 다른 정의가 없다면, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 통상적으로 이해하고 있는 의미를 가지며, 하기의 설명 및 첨부 도면에서 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다.
본 발명의 자동차용 친수 거울의 반사광이 가시광선 영역 중 370~400nm 영역에서 피크치의 반사율을 가지는 청색 미러로서, 전술한 종래의 400nm 이상의 영역에서 친수 거울의 반사광이 피크치의 반사율을 가지는 청색 미러와 대비하여 보다 짙은 색상의 청색의 구현하면서도 야간 전조등 눈부심 억제 효과를 극대화할 수 있는 장점을 가진다.
또한, 전술한 종래 기술의 450nm 의 영역에서 피크치의 반사율을 가지는 청색 미러의 광촉매층의 이산화티타늄(TiO2)두께가 80nm 임에 반하여, 본 발명의 370~400nm 영역에서 피크치의 반사율을 가지는 청색 미러의 광촉매층의 이산화티타늄(TiO2)의 두께는 대략 60nm 로서, 종래의 진공 증착으로는 친수 성능이 저감되어 친수 미러로의 사용이 불가능하므로 광촉매층의 밀도를 높일 수 있는 신규한 진공 증착 공법이 요구된다.
도 3 은 본 발명의 자동차용 친수 거울의 구성도이다.
도시된 바와 같이, 본 발명의 자동차용 친수 거울은 유리(10)의 표면상에 크롬(Cr), 로듐(Rh), 주석(Sn)과 같은 성분으로 이루어진 반사면(20)을 코팅하고, 상기 반사면(20) 상에 이산화티타늄(TiO2)과 같은 광촉매층(30)이 적층되고, 상기 광촉매층(30) 상에 이산화규소(SiO2)와 같은 보호층(40)를 형성된 구성이다.
여기서, 상기 광촉매층(30)과 보호층(40)은 친수 거울의 코팅층(50)을 형성하게 된다.
상기와 같은 본 발명의 친수 거울은 상기 유리(10)의 두께는 1-3mm 이며, 상기 반사면(20)의 두께는 5nm 이상이고, 상기 광촉매층(30)의 두께는 45-60nm 이고, 상기 보호층(40)의 두께는 5-20nm 이다.
상기와 같이 이루어지는 본 발명의 자동차용 친수 거울의 실시예의 효과를 검증하기 위하여 비교예와의 효과를 대비하면 다음과 같다.
본 발명 실시예의 친수 거울은 두께 2mm 의 유리 기판상에 반사면으로서 주석(Sn)을 두께 40nm 로 코팅하고, 상기 반사면 상에 이산화티타늄(TiO2)으로 이루어진 두께 52nm 의 광촉매층을 형성하고, 상기 광촉매층 상에 이산화규소(SiO2)로 이루어진 두께 15nm 의 보호층이 형성된 실시예이다.
그리고, 비교예 1 의 친수 거울은 유리 기판상에 반사면으로서 주석(Sn)을 두께 40nm 로 코팅하고, 상기 반사면 상에 이산화티타늄(TiO2)으로 이루어진 두께 70nm 의 광촉매층을 형성하고, 상기 광촉매층 상에 이산화규소(SiO2)로 이루어진 두께 15nm 의 보호층을 형성한 비교예이다.
아울러, 비교예 2 의 친수 거울은 유리 기판상에 반사면으로서 주석(Sn)을 두께 40nm 로 코팅하고, 상기 반사면 상에 이산화티타늄(TiO2)으로 이루어진 두께 95nm 의 광촉매층을 형성하고, 상기 광촉매층 상에 이산화규소(SiO2)로 이루어진 두께 15nm 의 보호층을 형성한 비교예이다.
도 4 는 본 발명 실시예의 친수 거울과 상기 비교예 1 및 비교예 2 의 친수 거울의 파장대역별 반사율을 나타낸 그래프이다.
그래프 결과에 의하면, 본 발명 실시예의 친수 거울은 가시광선 395nm 파장대에서 반사율이 피크치(Peak value)를 나타내었다.
이에 반하여, 비교예 1 의 친수 거울은 가시광선 450nm 파장대에서 반사율이 피크치를 나타내었으며, 비교예 2 의 친수 거울은 가시광선 550nm 파장대에서 반사율이 피크치를 나타내었다.
또한, 하기의 표 1 은 상기의 피크치 반사율의 파장 및 본 발명 실시예의 친수 거울과 비교예 1 및 비교예 2 의 광촉매(TiO2)층의 두께, 색상 및 색좌표값, 할로겐 램프 밝기와의 상대 비교값, HID 램프(제논 방전 램프) 밝기와의 상대 비교값을 나타낸 표이다.
| 항 목 |
본 발명 실시예 | 비교예 1 | 비교예 2 |
| 피크치 반사율 파장 | 390nm |
450nm | 550nm |
| 광촉매(TiO2)층의 두께 | 52nm | 70nm | 95nm |
| 색상 및 색좌표값 (L*, a*, b*) |
76.6, -8.8, -18.0 | 84.7, -6.9, -7.5 | 88.6, -6.9, 16.7 |
| 할로겐램프 밝기 상대 비교값 |
48 | 71 | 84 |
| HID 램프 밝기 상대 비교값 |
88 | 129 | 150 |
비고) 1) 상기 색상 및 색좌표값은 국제조명위원회(CIE1976)에 의한 표색계
2) 할로겐램프 밝기 및 HID 램프 밝기와의 상대 비교값은 본 발명 실시예와 비교예들의 친수 거울에 해당 램프를 조명한 경우, 각 친수 거울에 조영되는 밝기를 상대 비교한 값임.
상기와 같은 표 1 의 결과에 의하면, 본 발명의 실시예의 친수 거울이 가시광선 390nm 파장대에서 반사율이 피크치(Peak value)를 나타내어, 반사율이 피크치를 나타내는 파장대가 비교예 1 및 비교예 2 의 친수 거울의 그것과 비교하여 더 낮은 영역에 존재한다.
또한, 친수 거울의 색상 및 색좌표 값에 의하면, 청색의 정도를 나타내는 b* 값이 작을수록 더 청색을 나타내는 것임을 의미하는데, 본 발명 실시예의 b* 이 -18.0 이고, 비교예 1 및 비교예 2 의 그것이 각각 -7.5 과 16.7 로서, 본 발명의 친수 거울이 보다 더 짙은 색상의 청색을 나타내고 있음을 알 수 있다.
또한, 본 발명 실시예의 친수 거울의 할로겐램프 밝기와의 상대 비교값이 48이고, 비교예 1 및 비교예 2 의 그것이 각각 71, 84 로서, 본 발명 실시예의 상대 비교값이 48%(비교예 1) 및 75%(비교예 2) 감소되어 본 발명 실시예의 친수 거울이 할로겐 램프의 불빛을 더 어둡게 조영하는 것으로 파악되었다.
또한, 본 발명 실시예의 친수 거울의 HID 램프 밝기와의 상대 비교값이 88이고, 비교예 1 및 비교예 2 의 그것이 각각 129, 150 으로서, 본 발명 실시예의 상대 비교값이 47%(비교예 1) 및 70%(비교예 2) 감소되어 본 발명 실시예의 친수 거울이 HID 램프의 불빛을 더 어둡게 조영하는 것으로 파악되었다.
따라서, 390nm 파장대에서 피크치의 반사율을 가지는 본 발명 실시예의 친수 거울이 400nm 파장대 이상에서 피크치를 가지는 비교예 1 및 비교예 2 의 친수 거울과 비교하여 더 짙은 청색 색상을 가지면서도 할로겐 램프 및 HID 램프의 불빛을 더 어둡게 조영하게 되므로, 야간 전조등의 눈부심 억제 기능을 보다 더 향상시킬 수 있다는 결과를 수득하였다.
상기와 같은 본 발명의 친수 거울의 반사면, 광촉매층 및 보호층의 구성과 임계범위에 대하여 보다 상세하게 설명한다.
본 발명의 친수 거울은 첫째, 유리 기판상에 코팅되는 반사면 재료와 두께를 설정하고, 둘째, 이산화티탄(TiO2)으로 이루어진 광촉매층의 두께를 설정하고, 마지막으로, 이산화규소(SiO2)로 이루어진 보호층의 두께를 설정함으로써 구현될 수 있으며, 이하에서 이들 항목들을 개조식으로 설명한다.
1. 반사면의 재료와 두께 설정
반사면을 이루는 재료와 두께는 사용될 재료의 용도와 관련 법규 등에 의하여 결정된다. 예를 들어, 본 발명의 친수 거울이 활용되는 아웃사이드 미러의 경우, 법규상 40% 이상의 반사율이 요구되기 때문에, 국제조명위원회(CIE1976)에 의한 A광 반사율 기준에 의거하여 유리 기판상에 알루미늄(Al), 구리(Cu), 마그네슘(Mg), 로듐(Rh), 주석(Sn)을 선택할 수 있으며, 본 발명의 실시예의 친수 거울은 경제적인 제조 원가를 감안하여 주석(Sn)을 채용한다.
또한, 반사면의 두께는 최소 5nm 이상 가능하나, 투광성(비침) 현상이 없어야한다는 점에서 최소 40nm 이상의 두께를 가지도록 반사면을 코팅처리한다. 본 발명 실시예의 친수 거울은 반사면의 코팅된 두께가 40nm 이다.
여기서, 상기 반사면의 두께가 5nm 미만은 제조공법상 균일하게 코팅하기 어려우며, 반사면의 두께의 상한은 제한되지 않아도 무방하다.
다만, 반사면의 두께를 증가시킬수록 전체 가시광 영역의 반사율이 증가하나, 실효적으로는 반사면의 두께가 80nm 일때 포화되므로, 이 경우 반사면을 이루는 재료로서 주석(Sn)과 같은 금속 재료 대신 금속으로 된 반사판을 사용할 수도 있다.
이러한 반사판은 예를 들어 주석판, 스테인리스 스틸, 알루미늄판 등이 사용 가능하다.
2. 광촉매층의 두께 설정
광촉매층을 이루고 있는 이산화티탄(TiO2)은 높은 굴절율(550nm 에서 2.1-2.2)로 인하여 상기 반사면 상에서 두께 증감에 따라서 다양한 색상을 나타내게 된다.
따라서, 광촉매층의 두께를 상술한 바와 같이 가시광선 370 ~ 400nm 파장대에서 피크치의 반사율을 가지도록 하는 두께로 설정하며, 이러한 특성을 가지는 광촉매층의 두께는 45nm 및 52nm 가 존재하나, 이중 아웃사이드 미러에 적용되는 반사율 법규치인 반사율 40% 이상을 만족하는 52nm 의 두께를 본 발명 실시예의 친수 거울의 광촉매층의 두께로 설정한다.
여기서, 이산화티탄(TiO2)으로 이루어진 광촉매층의 두께의 하한은 45nm 인데, 이는 광촉매층의 두께가 얇을수록 청색 구현이 용이하여 전조등 눈부심 차단이 향상되지만, 오히려 광촉매 기능인 표면의 오염물을 제거하는 친수 성능이 현저히 감소되기 때문이며, 이는 표 2 의 이산화티탄(TiO2)로 이루어진 광촉매층의 두께에 따른 광촉매층의 접촉각을 측정한 결과에 의하여 알 수 있다. 여기서, 광촉매층의 접촉각이 클수록 친수 성능이 저하되는 것을 의미한다.
| 광촉매층 두께 40nm |
광촉매층 두께 45nm |
광촉매층 두께 50nm |
광촉매층 두께 55nm |
광촉매층 두께 60nm |
||
| 접촉각 (도) |
32.8 | 19.8 | 16.9 | 15.4 | 14.7 | |
비고) 상기 접촉각은 암실 168 시간 유지후 자외선(BLB 램프 1mW/cm2 )조사 4 시간후 접촉각임.
상기 표 2 에 나타난 바와 같이, 이산화티탄(TiO2)로 이루어진 광촉매층의 두께를 40nm 로서 설정한 결과, 암실 168시간 유지 후 자외선 4시간 조사시 광촉매층의 접촉각이 30 도 이상으로 형성되며, 이는 기준치인 30 미만을 상회하는 것으로서 친수 성능이 양호하지 못함을 알 수 있다. 바람직하게는, 광촉매층의 두께를 50nm 이상으로 형성하는 것이 좋다.
또한, 상기 광촉매층의 두께의 상한은 60nm 로서, 이는 두께가 증가할수록 친수 성능은 향상되나, 그 색상은 전술한 표 1 의 결과와 같이 청색 색상이 옅어지면서 하늘색으로 되기 때문이며, 이로 인하여 야간 전조등 눈부심의 차단 효과가 저하되기 때문이다.
또한, 하기의 표 3 은 반사면의 재질 및 광촉매층의 두께에 친수 거울의 색좌표값과, 반사면의 재질별로 가시광선 400nm 미만 영역에서 피크치의 반사율을 가지면서 청색 색상을 구현할 수 있는 친수 거울의 광촉매층의 최대 두께를 나타낸 것이다.
| 반사면 재질 |
광촉매층 최대두께(nm) |
색상 및 색좌표값 (L*, a*, b*) |
||
| Cr | 53 | 62.780 | -11.718 | -31.997 |
| Al | 50 | 88.248 | -3.916 | -10.970 |
| Ta | 56 | 52.626 | 0.537 | -27.567 |
| Ag | 37 | 83.316 | -0.734 | -8.265 |
| Au | 45 | - | - | - |
| Cu | 47 | 70.327 | 10.785 | -11.559 |
| Fe | 52 | 59.147 | -11.077 | -27.778 |
| Mg | 41 | 91.032 | 0.461 | -6.716 |
| Mn | 52 | 58.777 | -10.184 | -28.988 |
| Mo | 54 | 54.155 | -10.357 | -33.874 |
| Nb | 54 | - | - | - |
| Ni | 48 | 59.473 | -9.555 | -27.372 |
| Pd | 51 | 69.427 | -9.100 | -22.364 |
| Pt | 51 | 62.589 | -9.342 | -26.464 |
| Rh | 57 | 77.967 | -6.646 | -15.328 |
| Sb | 49 | 64.580 | -12.323 | -33.240 |
| Sn | 52 | 76.579 | -8.785 | -17.951 |
| Ti | 54 | 63.060 | -11.391 | -28.461 |
| 스테인레스 스틸 |
53 | 57.382 | -11.524 | -29.995 |
비고) 상기 색상 및 색좌표값은 국제조명위원회(CIE1976)에 의한 표색계
상기 표 3 에서 알 수 있는 바와 같이, 공히 이산화티탄(TiO2)로 이루어진 광촉매층의 두께가 60nm 이상이 아님을 알 수 있다.
단, 반사면으로서 금(Au)을 채용한 경우 가시광선 550nm 에서 피크치의 반사율을 가지므로 본 발명의 청색 미러를 구현할 수 없으며, 반사면으로서 은(Ag) 및 마그네슘(Mg)을 채용한 경우는 광촉매층의 두께가 45nm 이하로 형성되면서 상술한 바와 같이 친수 성능이 저하된다. 따라서, 반사면으로 금(Au), 은(Ag) 및 마그네슘(Mg)이 적합하지 못하다는 것을 아울러 알 수 있다.
3. 보호층의 두께 설정
보호층을 이루고 있는 이산화규소(SiO2)는 친수 거울의 최외곽에 노출된 층으로서, 표면의 내구성 (내마모성, 내왁스성, 친수성)에 영향을 받게 되므로, 보호층의 최적 두께는 5~20nm 사이에서 결정되는 것이 바람직하다.
이는 광학적으로 이산화규소(SiO2)가 전술한 이산화티탄(TiO2)에 비해 낮은 굴절율(550nm 에서 1.6-1.7)을 가지므로, 반사상의 주 피크에 의한 영향성은 이산화티탄(TiO2)에 의해 크게 좌우되나, 이산화규소(SiO2) 자체에 의해서도 약 20nm 파장 폭 내로 미소하게 영향을 받게 된다.
아울러, 이산화규소(SiO2)로 이루어진 보호층의 두께가 5nm 에서 15nm로 증가될수록 반사율의 피크치가 370nm 에서 395nm 로 미소하게 변동하므로, 이산화티탄(TiO2)으로 이루어진 광촉매층을 형성할 때 이산화규소(SiO2)에 의한 영향성을 고려하여야 한다. 본 발명의 실시예의 친수 거울은 보호층의 두께를 15nm 로 설정하였다.
여기서, 친수 성능을 가지는 이산화규소(SiO2)의 보호층의 두께의 하한은 5nm 인데, 이는 하기의 표 4 및 표 5 에 나타낸 바와 같이 보호층의 두께가 얇아질수록 반사율의 피크치가 더 낮은 영역에서 형성되며 청색 색상이 짙어지면서 야간 전조등 눈부심 감소 효과가 증가되고 내왁스성이 향상되나, 친수성 및 표면 내마모성이 저하되기 때문이다.
| 이산화규소(SiO2) 보호층 두께 (nm) |
반사율의 피크치 영역 | 색상 및 색좌표값 (L*, a*, b*) |
| 5nm | 370nm | 65.9, -3.9, -29.4 |
| 10nm | 384nm | 68.4, -6.0, -26.9 |
| 15nm | 395nm | 76.6, -8.8, -18.0 |
비고) 상기 색상 및 색좌표값은 국제조명위원회(CIE1976)에 의한 표색계
| 항목 | 이산화규소 (SiO2) 보호층 두께 2nm |
이산화규소 (SiO2) 보호층 두께 5nm |
이산화규소 (SiO2) 보호층 두께 10nm |
이산화규소 (SiO2) 보호층 두께 20nm |
이산화규소 (SiO2) 보호층 두께 30nm |
| 초기 친수성(도) | 30.8 | 22.4 | 16.4 | 15.9 | 18.2 |
| 내왁스성 | 4 시간 | 8 시간 | 12 시간 | 24 시간 | 168 시간 (회복불가) |
| 내마모성(도) | 45.0 | 22.4 | 19.6 | 16.4 | 15.5 |
비고) 1) 초기 친수성은 자외선(BLB램프 1mW/cm2) 조사 12 시간 조사후 암실 168 시간 유지후 접촉각임.
2) 내왁스성은 발수성 물왁스 도포후 자외선(BLB램프 1mW/cm2) 조사 시간에 따른 접촉각 20 도 미만의 친수성 회복시간임.
3) 내마모성은 500g 하중 면범포 왕복동 1000회후 자외선 조사 168 시간후 7 일 암실 유지후 접촉각임.
특히, 상기 표 5 에 나타낸 바와 같이, 이산화규소(SiO2)로 이루어진 보호층의 두께가 2nm 코팅한 경우 친수성 및 내마모성이 저하되어 암실 7일(168hr) 유지 후의 접촉값이 친수성의 기준인 30도 미만을 못 만족하게 된다. 또한, 진공 코팅 특성상 두께 5nm 미만은 균일한 코팅이 어렵다.
바람직하게는, 상기 이산화규소(SiO2)로 이루어진 보호층은 10nm 이상을 하게 되면 접촉각이 20도 미만이 되어 양호한 친수 성능을 발현하게 된다.
또한, 이산화규소(SiO2)의 보호층의 두께의 상한은 20nm 인데, 20nm 를 초과하게 되면, 상기 표 5 의 이산화규소(SiO2)의 보호층의 두께가 30nm 인 경우와 같이 접촉각 20도 미만으로 친수성을 회복할 때까지의 시간이 168 시간 조사 후에도 회복되지 않아 내왁스성이 심히 저하되기 때문이다.
한편, 이와 같은 구성을 가지는 본 발명의 친수 거울은 아웃사이드 미러 이외에도 선바이저 미러나 인사이드 미러 또는 타산업의 거울 부품에도 적용가능하다.
10; 유리
20; 반사면
30; 광촉매층
40; 보호층
20; 반사면
30; 광촉매층
40; 보호층
Claims (6)
- 유리(10)와, 유리(10)의 표면에 코팅된 금속의 반사면(20)과, 상기 반사면(20)상에 형성된 이산화티탄(TiO2)으로 이루어진 광촉매층(30)과, 상기 광촉매층(30)상에 형성된 이산화규소(SiO2)로 이루어진 보호층(40)을 가지는 친수 거울에 있어서,
상기 반사면(20)의 재질과 두께 및 상기 광촉매층(30)과 보호층(40)의 두께가,
상기 친수 거울의 반사광이 가시광선 영역의 370~400nm 영역에서 반사율이 피크치를 가지며, 상기 친수 거울이 청색의 색체를 가지도록 설정되는 것을 특징으로 하는 친수 거울.
- 제 1 항에 있어서,
상기 반사면(20)의 두께는 5nm 이상이고, 상기 광촉매층(30)의 두께는 45-60nm 이고, 상기 보호층(40)의 두께는 5-20nm 인 것을 특징으로 하는 친수 거울.
- 제 2 항에 있어서,
상기 반사면(20)의 두께는 40nm 이상인 것을 특징으로 하는 친수 거울. - 제 2 항에 있어서,
상기 반사면(20)을 이루는 금속은 알루미늄(Al), 구리(Cu), 마그네슘(Mg), 로듐(Rh) 중 어느 하나의 금속인 것을 특징으로 하는 친수 거울.
- 제 2 항에 있어서,
상기 반사면(20)을 이루는 금속은 주석(Sn)인 것을 특징으로 하는 친수 거울.
- 제 5 항에 있어서,
상기 주석(Sn)으로 이루어진 반사면(20)의 두께는 40nm 이고, 상기 광촉매층(30)의 두께는 52nm 이고, 상기 보호층(40)의 두께는 15nm 로 이루어진 것을 특징으로 하는 친수 거울.
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2015
- 2015-03-04 KR KR1020150030234A patent/KR101662537B1/ko active IP Right Grant
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