KR20220075832A - Glass Window Device for Selective Transmission of Electromagnetic Waves - Google Patents
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Abstract
본 발명은 전자기파를 선택적으로 투과 또는 차단할 수 있도록 구성된 전자기파 선택적 투과 유리창 장치에 관한 것이다.
이를 위하여 본 발명은 외측면에 제1 금속 박막(110)이 코팅된 실내측 유리(100); 상기 실내측 유리(100)의 외측에 간극(300)을 갖고 설치되며, 내측면에 제2 금속 박막(210)이 코팅된 실외측 유리(200); 상기 제1, 2 금속 박막(110, 210) 상에 각각 코팅된 제1, 2 강유전체 박막(120, 220); 및 상기 제1, 2 금속 박막(110, 210)과 연결된 외부 전원(500)을 포함하며, 상기 외부 전원(500)으로 상기 제1, 2 강유전체 박막(120, 220)에 전계(E)를 인가하여 유전율을 변화시킴으로써 다중 복층 유리의 임피던스를 변화시키며 전자기파를 선택적으로 투과 또는 반사를 선택할 수 있도록 구성되어 있다.The present invention relates to an electromagnetic wave selective transmission glass window device configured to selectively transmit or block electromagnetic waves.
To this end, the present invention provides an indoor glass 100 coated with a first metal thin film 110 on an outer surface; an outdoor glass 200 provided with a gap 300 on the outside of the indoor glass 100 and coated with a second metal thin film 210 on the inner surface; first and second ferroelectric thin films 120 and 220 coated on the first and second metal thin films 110 and 210, respectively; and an external power source 500 connected to the first and second metal thin films 110 and 210, wherein an electric field E is applied to the first and second ferroelectric thin films 120 and 220 with the external power source 500. By changing the dielectric constant, the impedance of the multi-layer glass is changed, and it is configured to selectively transmit or reflect electromagnetic waves.
Description
본 발명은 전자기파 선택적 투과 유리창 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 복층으로 된 유리창에서 각 유리의 마주보는 면에 금속박막 및 강유전체 박막을 순차적으로 코팅하고, 상기 강유전체 박막에 전계를 인가하여 복층 유리창의 임피던스를 변경함으로써 임의의 주파수를 갖는 전자기파를 선택적으로 투과 또는 차단할 수 있도록 구성된 전자기파 선택적 투과 유리창 장치에 관한 것이다.The present invention relates to an electromagnetic wave selective transmission glass window device, and more particularly, by sequentially coating a metal thin film and a ferroelectric thin film on opposite surfaces of each glass in a double-layered glass window, and applying an electric field to the ferroelectric thin film, It relates to an electromagnetic wave selective transmission glass window device configured to selectively transmit or block electromagnetic waves having an arbitrary frequency by changing the impedance.
건물에서 유리창은 시인성과 조망성을 높일 수 있는 중요한 요소로써, 대부분의 건물에는 유리창이 설치되어 있다. In a building, glass windows are an important factor to increase visibility and view, and most buildings are equipped with glass windows.
건물에 설치되는 유리창은 최근까지 효과적인 자외선, 적외선 차단 및 겨울철 난방 시의 열손실 방지를 위한 단열 특성에 대한 고려를 주로 해 왔다. Until recently, glass windows installed in buildings have been mainly considered in terms of insulation properties for effective UV and infrared blocking and to prevent heat loss during winter heating.
특히, 최근에는 건축분야에서 단열에 대한 규제가 강화되어 2중 또는 3중 복층 유리의 사용과 얇은 금속으로 한쪽 면이 코팅된 로이 (Low-E) 복층 유리창이 많이 사용되고 있다. In particular, in recent years, regulations on insulation have been strengthened in the building field, so the use of double or triple double-glazed glass and low-E double-glazed windows coated on one side with thin metal are widely used.
이의 한 예로 공개특허공보 제10-2015-0004566호에 나타난 로이유리를 포함하는 복층유리(이하, ‘종래기술’이라 함)가 있다. As an example of this, there is a double-layer glass (hereinafter referred to as 'prior art') including low-e glass shown in Korean Patent Application Laid-Open No. 10-2015-0004566.
종래기술에 나타난 로이(Low-E) 유리를 포함하는 복층유리는 도 1에 도시된 바와 같이 2장의 판유리가 간극을 가지고 형성되어 있고, 1장의 판유리 표면에는 적외선 흡수 코팅이 되어 있고, 나머지 1장의 판유리 표면에는 적외선 반사 코팅이 되어 있어, 차열 및 단열 효과를 동시에 이룰 수 있도록 구성되어 있다.As shown in FIG. 1, the double-layer glass including the low-E glass shown in the prior art is formed with two sheets of glass having a gap, and the surface of one sheet of glass is coated with infrared absorption, and the remaining one sheet of glass is formed with a gap. Infrared reflective coating is applied to the surface of the plate glass, so it is configured to achieve both heat shielding and thermal insulation effects at the same time.
일반적인 로이(Low-e) 단열 복층 유리창의 경우, 유리 한쪽 면에 산화금속을 얇게 코팅한 2장의 유리를 일정한 간격을 두고 배치되고 내부는 건조한 공기 내지는 알곤(Ar)가스 등이 충전되어 있어 에너지 절감 관점에서 큰 효과가 있다.In the case of a typical low-e insulated double-glazed window, two sheets of glass coated with a thin metal oxide on one side of the glass are arranged at regular intervals and the inside is filled with dry air or argon (Ar) gas to save energy. From a point of view it makes a big difference.
이와 같은 이중 복층 유리창의 구조는 전파공학 관점에서 유리와 공기는 양질의 유전체로 일정한 두께와 간격으로 배치될 경우, 입사하는 전자기파의 특정 주파수에서 임피던스가 정합될 경우 손실 없이 투과할 수 있지만, 반대로 특정 주파수 이외의 전자기파는 투과 손실이 크다는 특징이 있다. The structure of such a double-layered glass window can transmit without loss when the impedance is matched at a specific frequency of the incident electromagnetic wave when glass and air are of good quality dielectric and are arranged at regular thickness and spacing from the viewpoint of radio wave engineering. Electromagnetic waves other than frequencies are characterized by a large transmission loss.
따라서, 요즘 이동통신과 WiFi 등 무선통신의 주파수영역을 3.5GHz, 5.8GHz, 28GHz 등과 같이 다양한 밀리미터파 대역을 사용하고 있으므로, 무선통신 전자기파 중에는 유리창을 투과하면서 상당량의 손실을 발생할 수 있다. Therefore, since various millimeter wave bands such as 3.5 GHz, 5.8 GHz, and 28 GHz are used in the frequency range of wireless communication such as mobile communication and WiFi these days, a significant amount of loss may occur while passing through a glass window during wireless communication electromagnetic waves.
도 2에 도시된 이중 복층 유리창의 전자기파 투과손실 측정 실험 및 시뮬레이션결과를 살펴보면, 6-7GHz와 15-16GHz 대역에서 손실이 큰 반면에 3.5GHz 10-11GHz, 그리고 24GHz 대역에서는 손실이 거의 없는 것을 알 수 있다. Looking at the electromagnetic wave transmission loss measurement experiment and simulation results of the double-glazed window shown in Fig. 2, it can be seen that while the loss is large in the 6-7 GHz and 15-16 GHz bands, there is little loss in the 3.5 GHz 10-11 GHz and 24 GHz bands. can
이러한 주파수 특성은 유리의 두께, 이들 사이 간격, 그리고 유전율에 의하여 결정되는 전자기파에 대한 임피던스가 특정 주파수에서 변화하기 때문이다. This frequency characteristic is because the impedance to electromagnetic waves, which is determined by the thickness of the glass, the distance between them, and the dielectric constant, changes at a specific frequency.
이처럼 전자기파 투과 손실이 큰 주파수 영역이 이동통신, WiFi 등 무선통신 서비스 주파수 영역에 해당하게 되면, 서비스 음영지역의 증가로 서비스 커버리지가 제한될 수 있으며, 또한 손실을 보상할 증폭기의 추가 설치해야 하는 문제점이 발생한다.As such, when the frequency region with a large electromagnetic wave transmission loss falls within the wireless communication service frequency region such as mobile communication and WiFi, service coverage may be limited due to an increase in service shadow areas, and an additional amplifier to compensate for the loss is required. This happens.
본 발명에서 해결하고자 하는 기술적 과제는 서로 간격을 두고 복층으로 구성된 유리창에서 각 유리의 마주보는 면에 금속박막 및 강유전체 박막을 순차적으로 코팅하고, 상기 금속박막에 외부 전원을 인가하여 상기 강유전체 박막의 유전율을 제어하면서 상기 복층 유리창의 임피던스를 원하는 값으로 변경할 수 있도록 함으로써 임의의 주파수를 가진 전자기파를 선택적으로 투과 또는 차단할 수 있도록 구성된 전자기파 선택적 투과 유리창 장치를 제공하는 것이다.The technical problem to be solved by the present invention is to sequentially coat a metal thin film and a ferroelectric thin film on opposite surfaces of each glass in a glass window composed of multiple layers spaced apart from each other, and apply an external power to the metal thin film to obtain the dielectric constant of the ferroelectric thin film It is to provide an electromagnetic wave selective transmission glass window device configured to selectively transmit or block electromagnetic waves having an arbitrary frequency by allowing the impedance of the double-glazed window to be changed to a desired value while controlling.
상기 기술적 과제를 달성하기 위하여, 본 발명에 나타난 실시예인 전자기파 선택적 투과 유리창 장치는, 외측면에 제1 금속 박막(110)이 코팅된 실내측 유리(100); 상기 실내측 유리(100)의 외측에 간극(300)을 갖고 설치되며, 내측면에 제2 금속 박막(210)이 코팅된 실외측 유리(200); 상기 제1, 2 금속 박막(110, 210) 상에 각각 코팅된 제1, 2 강유전체 박막(120, 220); 및 상기 제1, 2 금속 박막(110, 210)과 연결된 외부 전원(500)을 포함하며, 상기 외부 전원(500)으로 상기 제1, 2 강유전체 박막(120, 220)에 전계(E)를 인가하여 유전율을 변화시으로써 다중 복층 유리의 임피던스를 변화시키며 전자기파를 선택적으로 투과 또는 반사를 선택할 수 있도록 구성되어 있을 수 있다.In order to achieve the above technical object, an electromagnetic wave selective transmission glass window device according to an embodiment of the present invention includes: an
또한, 상기 다중 복층 유리의 임피던스를 무선통신 서비스 주파수 영역에서 정합될 수 있도록 상기 제1, 2 강유전체 박막(120, 220)의 유전율을 조정하여 무선통신 서비스 음영지역을 개선할 수 있도록 구성되어 있을 수 있다.In addition, by adjusting the dielectric constants of the first and second ferroelectric
또한, 상기 다중 복층 유리의 임피던스를 가시광선에 정합시킬 수 있도록 상기 제1, 2 강유전체 박막(120, 220)의 유전율을 조정하여 가시광선이 선택적으로 투과 또는 반사될 수 있도록 구성되어 있을 수 있다.In addition, the dielectric constant of the first and second ferroelectric
또한, 상기 제1, 2 금속박막(110, 210)은 전자기파(w)의 투과성을 향상시키기 위하여 빗살 무늬 또는 격자 무늬 형상을 갖는 박막으로 구성되어 있을 수 있다.In addition, the first and second metal
또한, 상기 실외측 유리(200)의 외측에 적어도 하나의 제2의 실외측 유리가 추가로 설치되어 있을 수 있다.In addition, at least one second outdoor glass may be additionally installed outside the
본 발명에 따른 전자기파 선택적 투과 유리창 장치는 전극 기능을 갖는 제1, 2 금속박막에 코팅된 강유전체 박막에 전계를 인가하여 강유전체 막박의 유전율을 원하는 값으로 변화시킬 수 있도록 구성되어 있어 유리창 전체의 임피던스를 임의의 원하는 값으로 변경할 수 있으므로, 특정 주파수 영역이 아니고, 원하는 주파수 영역을 선택적으로 투과 또는 제한할 수 있는 장점이 있다. The electromagnetic wave selective transmission glass window device according to the present invention is configured to change the dielectric constant of the ferroelectric thin film to a desired value by applying an electric field to the ferroelectric thin film coated on the first and second metal thin films having an electrode function. Since it can be changed to any desired value, there is an advantage in that a desired frequency region can be selectively transmitted or limited rather than a specific frequency region.
또한, 본 발명에 따른 전자기파 선택적 투과 유리창 장치는 로이(Low-E) 복층 유리창 장치에서 전자기파를 선택적으로 투과 또는 반사시킴으로써 무선통신 서비스 음영지역을 개선하여 서비스 커버리지를 확장할 수 있어, 건물 내부로 전자기파의 투과와 건물 내부에서 사용자가 외부로 통신을 원활하게 할 수 있는 장점이 있다. In addition, the electromagnetic wave selective transmission glass window device according to the present invention can extend the service coverage by improving the wireless communication service shadow area by selectively transmitting or reflecting electromagnetic waves in the Low-E double-layer glass window device, so that the electromagnetic wave into the building It has the advantage of being able to communicate smoothly from inside the building to the outside.
또한, 본 발명에 따른 전자기파 선택적 투과 유리창 장치는 가시광선에 다중 복층유리창의 임피던스 값을 조정하여, 가시광선의 투과와 반사를 임의적으로 선택할 수 있어 계절, 날씨 또는 시간에 따라 유리창으로 빛의 투과와 차단을 선택할 수 있는 장점이 있다.In addition, the electromagnetic wave selective transmission glass window device according to the present invention can arbitrarily select the transmission and reflection of visible light by adjusting the impedance value of the multi-layered glass window to visible light, so that the transmission and blocking of light through the window according to season, weather or time has the advantage of being able to choose
도 1. 종래기술에 따른 복층유리 단면도.
도 2는 이중 복층유리창의 전파 투과손실 측정 실험 및 시뮬레이션결과.
도 3. 본 발명에 따른 전자기파 선택적 투과 유리창 장치의 단면도.
도 4. 본 발명에서 따른 제1, 2 금속박막의 패턴의 실시예.Figure 1. A cross-sectional view of a double-glazed glass according to the prior art.
2 is a measurement experiment and simulation results of radio wave transmission loss of a double-glazed window.
Figure 3. A cross-sectional view of the electromagnetic wave selective transmission glass window device according to the present invention.
Figure 4. Example of the pattern of the first and second metal thin films according to the present invention.
이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명을 설명하기로 한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며, 따라서 여기에서 설명하는 실시예로 한정되는 것은 아니다. Hereinafter, the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. However, the present invention may be embodied in several different forms, and thus is not limited to the embodiments described herein.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결(접속, 접촉, 결합)"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 부재를 사이에 두고 "간접적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다. 또한 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 구비할 수 있다는 것을 의미한다. Throughout the specification, when a part is said to be “connected (connected, contacted, coupled)” with another part, it is not only “directly connected” but also “indirectly connected” with another member interposed therebetween. "Including cases where In addition, when a part "includes" a certain component, this means that other components may be further provided without excluding other components unless otherwise stated.
본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. The terminology used herein is used only to describe specific embodiments, and is not intended to limit the present invention.
도 3은 본 발명에 따른 전자기파 선택적 투과 유리창 장치의 단면도이다.3 is a cross-sectional view of the electromagnetic wave selective transmission glass window device according to the present invention.
도 3을 참조하여 살펴보면, 본 발명의 전자기파 선택적 투과 유리창 장치는, 외측면에 제1 금속 박막(110)이 코팅된 실내측 유리(100); 및 상기 실내측 유리(100)의 외측에 간극(300)을 갖고 설치되며, 내측면에 제2 금속 박막(210)이 코팅된 실외측 유리(200);를 포함하고 있다. Referring to FIG. 3 , the electromagnetic wave selective transmission glass window device of the present invention includes: an
상기 구성은 일반적인 로이(Low-E) 2중 유리창과 동일한 구성이며, 상기 간극(300)에도 일반적인 로이(Low-E) 유리창과 마찬가지로 공기 또는 아르곤(Ar) 등의 충전가스를 충진하여 유리창 장치의 열관류율을 최소화하도록 구성하는 것이 바람직할 것이다. The configuration is the same as that of a general low-e double-glazed window, and the
상기 제1, 2 금속 박막(110, 120)은 적외선 차단 또는 자외선 차단 특성을 갖는 박막으로 형성되어 있을 수 있고, 그 외 유리창에서 요구되는 기능에 맞게 다양한 특성을 갖는 것도 가능할 것이다.The first and second metal
또한, 상기 제1, 2 금속 박막(110, 120)은 동일한 특성을 갖고 있을 수도 있고, 종래기술처럼 서로 다른 특성을 갖고 있는 것도 가능할 것이다.In addition, the first and second metal
한편, 상기 각 유리(100, 200)는 통상적으로 5mm와 6mm 두께의 유리가 사용되고 간극(300)은 6mm 또는 12mm가 적용되는데, 이에 한정되지는 않고 다양한 두께 또는 간극을 가질 수 있을 것이다. On the other hand, each of the
상기와 같은 복층의 유리창 구조는 에너지를 절감하는 관점에서 주로 사용되어 왔는데, 전파공학적 관점에서 이중 복층 유리와 간극의 가스층은 모두 양질의 유전체로 일정한 간격을 배치되어 다층유전체로 볼 수 있다. The double-layered glass window structure as described above has been mainly used from the viewpoint of saving energy.
따라서 다층 유전체로 전자기파가 입사할 경우 다층 유전체가 가지고 있는 특정 주파수의 전자기파에 대한 임피던스 값이 변화하기 때문에 특정 주파수에서 임피던스가 정합되면 해당 주파수의 전자기파는 이론적으로는 손실 없이 투과할 수 있다. 이에 반하여 임피던스가 정합되지 않는 주파수의 전자기파는 대부분 반사하거나 많은 투과손실이 발생하게 된다.Therefore, when an electromagnetic wave is incident on a multilayer dielectric, the impedance value of the electromagnetic wave of a specific frequency of the multilayer dielectric changes. If the impedance is matched at a specific frequency, the electromagnetic wave of the corresponding frequency can theoretically transmit without loss. On the other hand, most electromagnetic waves of frequencies whose impedances do not match are reflected or many transmission losses occur.
즉, 복층 유리창은 각 구성요소의 물성치 및 구조적 특징에 따라 특정 주파수 범위에서는 전자기파 투과율이 높고 그 외의 주파수 범위에서는 투과 손실이 크게 발생하게 된다. That is, the multi-layer glass window has high electromagnetic wave transmittance in a specific frequency range and a large transmission loss in other frequency ranges according to the physical properties and structural characteristics of each component.
본 발명자는 이러한 문제점으로부터 복층 유리창의 임피던스를 제어 또는 조절할 수 있으면, 임의의 주파수 범위, 예를 들면, 무선통신을 이용하고자 할 때에는 무선통신 주파수 영역에서, 외부의 전망을 보거나 빛을 차단하고자 할 때에는 가시광선 주파수 영역에서 임피던스를 조절할 수 있으면, 무선통신 서비스 음영지역을 최소화할 수 있을 뿐 아니라, 전통적인 기능도 보다 향상시킨 유리창을 구현할 수 있을 것이라는 것을 인식하게 되었다.The present inventor can control or adjust the impedance of the double-glazed window from this problem, in an arbitrary frequency range, for example, in the wireless communication frequency range when using wireless communication, when viewing the outside view or blocking light If the impedance can be adjusted in the visible ray frequency region, it is recognized that not only the shadow area of the wireless communication service can be minimized, but also the glass window with improved traditional functions can be realized.
본 발명자는 이를 구현하기 위하여 도 3에 도시된 바와 같이 상기 복층의 유리창에 상기 제1, 2 금속 박막(110, 210) 상에 각각 코팅된 제1, 2 강유전체 박막(120, 220); 및 상기 제1, 2 금속 박막(110, 210)과 연결된 외부 전원(500)을 추가로 형성하였다.In order to realize this, the present inventors have first and second ferroelectric
본 발명의 상기 구성은 각 유리(100, 200)에 코팅된 금속박막(110, 210) 위에 강유전체 박막(120, 220)이 추가로 코팅된 구성이다. The above configuration of the present invention is a configuration in which the ferroelectric
따라서, 제1, 2금속박막(110, 210)을 전극으로 하는 평행판 커패시터를 이중 복층 유리(100, 200)의 간극 내부에 구성할 수 있다. Accordingly, parallel plate capacitors using the first and second metal
상기 강유전체(ferroelectrics)는 외부의 전기장이 없이도 스스로 분극(자발 분극, Spontaneous polarization, Ps)을 가지는 재료로서 외부 전기장에 의하여 분극의 방향이 바뀔 수(switching) 있는 물질이다. 또한, 세라믹 강유전체 계열의 물질들은 본래 가시광선 영역에 투명한 물질 특성도 있다.The ferroelectrics are materials that have polarization (spontaneous polarization, Ps) by themselves without an external electric field, and are materials whose polarization direction can be switched by an external electric field. In addition, ceramic ferroelectric-based materials have inherently transparent material properties in the visible light region.
제1, 2 금속박막(110, 210)에 외부전원(500)을 공급하면 상기 제1, 2 강유전체(120, 22)에 전계를 인가할 수 있고, 이를 통해 상기 제1, 2 강유전체(120, 220)의 유전율을 변화시킬 수 있다.When an
이처럼, 제1, 2 강유전체(120, 220)의 유전율을 변화시킴으로써 이중 복층 유리의 임피던스를 변경하여 입사된 전자기파를 선택적으로 투과 내지는 반사시킬 수 있다. As such, by changing the dielectric constants of the first and
일반적인 강유전체의 비유전율은 수십에서 수천에 이르기까지 다양하게 제조가 가능함으로 가시광선의 투과성과 전자기파의 투과성을 고려하여 용이하게 제조가 가능하다. Since the relative permittivity of a general ferroelectric can be manufactured in a variety of tens to thousands, it can be easily manufactured considering the transmittance of visible light and transmittance of electromagnetic waves.
따라서, 상기 다중 복층 유리의 임피던스를 무선통신 서비스 주파수 영역에서 정합될 수 있도록 상기 제1, 2 강유전체 박막(120, 220)의 유전율을 조정하여 무선통신 서비스 음영지역을 개선할 수 있다. Accordingly, by adjusting the dielectric constants of the first and second ferroelectric
또한, 상기 다중 복층 유리의 임피던스를 가시광선에 정합시킬 수 있도록 상기 제1, 2 강유전체 박막(120, 220)의 유전율을 조정하여 가시광선이 선택적으로 투과 또는 반사될 수 있도록 구성하는 것도 가능할 것이다.In addition, by adjusting the dielectric constants of the first and second ferroelectric
한편, 본 발명에서는 전자기파의 투과성을 보다 향상시키기 위해 도 3에 제시된 실시예와 같이 다양한 금속박막의 패턴이 이용가능하다. 도 3(a)와 같이 일반적으로 유리전면에 코팅된 금속박막 위에 강유전체를 코팅할 수 있다. On the other hand, in the present invention, in order to further improve the transmittance of electromagnetic waves, various metal thin film patterns are available as in the embodiment shown in FIG. 3 . As shown in Fig. 3(a), a ferroelectric may be coated on a metal thin film coated on the entire surface of the glass in general.
이 때, 가시광선의 투과성은 우수하나 전자기파의 경우 금속이 전반사를 할 가능성이 있으므로, 투과성을 개선하기 위해 도 3(b)와 (c)에 제시된 바와 같이 빗살 무늬 또는 격자 무늬 형태의 박막형태도 가능하다. At this time, the transmittance of visible light is excellent, but in the case of electromagnetic waves, metal has a possibility of total reflection, so to improve the transmittance, as shown in FIGS. .
한편, 도 3에는 유리창이 2장 형성되어 있는 유리창 장치가 나타나 있으나, 유리창은 상기 실외측 유리(200)의 외측에 적어도 하나의 제2의 실외측 유리가 추가로 설치될 수도 있을 것이다. 이 때, 상기 제2의 실외측 유리와 실외측 유리 사이에도 강유전체에 의하여 유전율 변화가 발생하도록 구성하는 것이 보다 바람직할 것이다. Meanwhile, although the glass window device in which two glass windows are formed is shown in FIG. 3 , at least one second outdoor glass may be additionally installed on the outside of the
위에서 살펴본 바와 같은 구성을 갖는 본 발명의 전자기파 선택적 투과 유리창 장치의 작동원리를 살펴보면 아래와 같다.Looking at the operating principle of the electromagnetic wave selective transmission glass window device of the present invention having the configuration as described above is as follows.
도 3에 도시된 바와 같이 외부의 전원(500)에서 전기를 인가하면, 상기 제1, 2 금속판(110, 210)은 전극 기능을 하고, 상기 제1, 2 금속판(110, 210) 상에 각각 코팅된 제1 2 강유전체(120, 220)는 상기 간극(500) 내에서 커패시터 기능을 수행한다.As shown in FIG. 3 , when electricity is applied from an
따라서, 상기 제1, 2 금속판(110, 210)에 전기가 인가되면, 상기 금속판(110, 210)의 전기에 의하여 상기 제1, 2 강유전체(120, 220)에서는 전계가 형성되고, 유전율 또한 변경된다.Accordingly, when electricity is applied to the first and
제1, 2 강유전체(120, 220)의 유전율 변화에 의하여 상기 복층 유리창 구조는 임피던스가 변경되므로, 제1, 2 강유전체(120, 220)의 유전율 변화를 제어하여 상기 복층 유리창의 임피던스를 원하는 값으로 변경하는 것이 가능할 것이다.Since the impedance of the double-glazed window structure is changed by the change in permittivity of the first and
1: 실내 2: 실외 100: 실내측 유리
110: 제1 금속 코팅 120: 제1 강유전체 코팅
200: 실외측 유리 210: 제2 금속 코팅
220: 제2 강유전체 코팅 300: 간극
400: 창틀 500: 전원
E: 전계 w: 전자기파 1: Indoor 2: Outdoor 100: Indoor glass
110: first metal coating 120: first ferroelectric coating
200: outdoor glass 210: second metal coating
220: second ferroelectric coating 300: gap
400: window frame 500: power
E: electric field w: electromagnetic wave
Claims (5)
상기 실내측 유리(100)의 외측에 간극(300)을 갖고 설치되며, 내측면에 제2 금속 박막(210)이 코팅된 실외측 유리(200);
상기 제1, 2 금속 박막(110, 210) 상에 각각 코팅된 제1, 2 강유전체 박막(120, 220); 및
상기 제1, 2 금속 박막(110, 210)과 연결된 외부 전원(500)을 포함하며,
상기 외부 전원(500)으로 상기 제1, 2 강유전체 박막(120, 220)에 전계(E)를 인가하여 유전율을 변화시킴으로써 다중 복층 유리의 임피던스를 변화시키며 전자기파를 선택적으로 투과 또는 반사를 선택할 수 있도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 전자기파 선택적 투과 유리창 장치.
Indoor glass 100 coated with a first metal thin film 110 on the outer surface;
an outdoor glass 200 provided with a gap 300 on the outside of the indoor glass 100 and coated with a second metal thin film 210 on the inner surface;
first and second ferroelectric thin films 120 and 220 coated on the first and second metal thin films 110 and 210, respectively; and
and an external power source 500 connected to the first and second metal thin films 110 and 210,
By applying an electric field (E) to the first and second ferroelectric thin films 120 and 220 with the external power source 500 to change the dielectric constant, the impedance of the multilayer glass is changed and electromagnetic waves can be selectively transmitted or reflected. Electromagnetic wave selective transmission glass window device, characterized in that it is configured.
상기 다중 복층 유리의 임피던스를 무선통신 서비스 주파수 영역에서 정합될 수 있도록 상기 제1, 2 강유전체 박막(120, 220)의 유전율을 조정하여 무선통신 서비스 음영지역을 개선할 수 있도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 전자기파 선택적 투과 유리창 장치.
According to claim 1,
It is configured to improve the wireless communication service shadow area by adjusting the dielectric constants of the first and second ferroelectric thin films 120 and 220 so that the impedance of the multi-layer glass can be matched in the wireless communication service frequency region. An electromagnetic wave selective transmission glass window device.
상기 다중 복층 유리의 임피던스를 가시광선에 정합시킬 수 있도록 상기 제1, 2 강유전체 박막(120, 220)의 유전율을 조정하여 가시광선이 선택적으로 투과 또는 반사될 수 있도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 전자기파 선택적 투과 유리창 장치.
According to claim 1,
Electromagnetic waves, characterized in that the dielectric constant of the first and second ferroelectric thin films 120 and 220 is adjusted to match the impedance of the multi-layer glass to visible light so that visible light can be selectively transmitted or reflected. Optional transmissive glazing device.
상기 제1, 2 금속박막(110, 210)은 전자기파(w)의 투과성을 향상시키기 위하여 빗살 무늬 또는 격자 무늬 형상을 갖는 박막인 것을 특징으로 하는 전자기파 선택적 투과 유리창 장치.
According to claim 1,
The first and second metal thin films (110, 210) are electromagnetic wave selective transmission glass window device, characterized in that the thin film having a comb or lattice pattern shape in order to improve the transmittance of the electromagnetic wave (w).
상기 실외측 유리(200)의 외측에 적어도 하나의 제2의 실외측 유리가 추가로 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 전자기파 선택적 투과 유리창 장치.
According to claim 1,
At least one second outdoor glass is additionally installed on the outside of the outdoor glass (200).
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