KR20220091154A - 필름 및 스마트 윈도우 - Google Patents
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Abstract
본 출원은 상전이 물질을 전면 도포하여 형성하지 않고 패턴 형태를 가지고 있으므로 색이 탁하지 않고 밝아 심미적으로 우수하고, 김서림 문제를 해결하였으며, 우수한 가시광선 투과율을 가지면서 동시에 우수한 열변색 특성을 가지는 필름과 상기 필름을 포함하는 스마트 윈도우를 제공할 수 있다.
Description
본 출원은 필름 및 상기 필름을 포함하는 스마트 윈도우에 관한 것이다.
최근 에너지 절감을 위해 다양한 제품이 출시되고 있다. 그 중 외부에 유입되는 태양광의 적외선 투과율을 조절하는 스마트 윈도우가 주목을 받고 있다.
이산화바나듐(VO2) 나노 입자는 스마트 윈도우에 적용되는 대표적인 화합물이다. 단사정계의 절연체 특성을 가지는 이산화바나듐(VO2) 나노 입자는 상전이 온도(다른 용어로, 임계 온도)를 기준으로 하여, 상기 상전이 온도 이상에서는 금속상으로 상전이 한다. 이를 MIT(Metal-Insulator transition) 특성이라고 하며, 가역 반응이다.
이산화바나듐(VO2) 나노 입자는 가시광선 영역(약 400 내지 700 nm의 파장대역)에서는 온도에 따른 투과율 변화가 거의 없으나, MIT 특성에 따라 적외선 영역(약 700 내지 2,500 nm의 파장대역)에서 상전이 온도 이하의 온도에서는 높은 적외선 투과율을 가지고, 상전이 온도보다 높은 온도에서는 낮은 적외선 투과율을 가진다.
이산화바나듐(VO2) 나노 입자가 적용된 스마트 윈도우는 여름철 온도보다 높고 겨울철 온도보다 낮도록 상전이 온도를 설정함으로써, 여름철에는 실내 온도를 높이는 적외선을 차단하고 겨울철에는 적외선을 투과시켜, 효율적인 에너지 사용이 가능하도록 하고 있다.
이산화바나듐(VO2) 나노 입자가 적용된 종래의 스마트 윈도우는 이산화바나듐(VO2) 나노 입자가 도포된 필름을 이용하였고, 롤투롤(Roll-to-Roll) 공정을 적용하기 위해 저농도의 이산화바나듐(VO2) 나노 입자 용액을 기재 전면에 수백 나노미터 정도의 얇은 두께로 도포하였다. 예를 들면, 특허문헌 1에서 적어도 1층 이상을 구비하는 그래핀층; 상기 그래핀층 상부면에 형성되는 바나듐 디옥사이드층 및 상기 바나듐 디옥사이드층의 적어도 일면에 1층 이상 형성되는 기능층을 포함하는 스마트 윈도우용 그래핀 기반 VO2 적층체를 개시하고 있다.
다만, 기재 전면에 이산화바나듐(VO2) 나노 입자 용액을 도포하여 얇은 필름층을 형성하는 경우 색이 탁하여 심미적으로 좋지 않고, 가시광선에 대한 우수한 투과율을 확보할 수 없다는 문제가 있었다.
또한, 저농도의 이산화바나듐(VO2) 나노 입자 용액을 기재 전면에 수백 나노미터 정도의 얇은 두께로 도포하는 경우, 대기 중의 산소로 인해 열변색 특성이 없는 오산화이바나듐(V2O5) 및 팔산화삼바나듐(V3O8) 등으로 산화되는 문제가 있어서 상대적으로 두꺼운 보호층(encapsulation layer)이 필수적이었다. 다만, 두꺼운 보호층을 사용하는 경우, 이산화바나듐(VO2)의 산화를 방지할 수 있으나 생산 단가가 상승하고 가시광선에 대한 투과율이 저하된다는 문제가 있었다.
또한, 이산화바나듐(VO2) 나노 입자 용액이 도포되는 기재는 소수 성질의 고분자 필름을 주로 사용하였다. 그러나, 이산화바나듐(VO2) 나노 입자 용액은 친수 성질을 가져 기재 상 코팅 균일성과 접착성이 저하된다는 문제가 있었다.
또한, 종래에는 소수 성질의 고분자 수지층의 표면에 친수 성질을 가지도록 표면처리한 후, 표면처리된 면에 이산화바나듐(VO2) 나노 입자 용액을 도포하여 스마트 윈도우를 제조하였으나, 김서림 현상이 자주 발생되는 문제가 있었다.
본 출원은 우수한 가시광선 투과율 및 우수한 열변색 특성을 가지면서, 김서림 문제를 해결한 필름 및 상기 필름을 포함하는 스마트 윈도우를 제공할 수 있다.
대량 생산이 가능하고 일정한 열변색 특성을 가지는 필름 및 상기 필름을 포함하는 스마트 윈도우를 제공할 수 있다.
본 출원은 상전이 물질을 전면 도포하여 형성하지 않고 패턴 형태를 가지고 있으므로 색이 탁하지 않고 밝아 심미적으로 우수한 필름 및 상기 필름을 포함하는 스마트 윈도우를 제공할 수 있다.
본 출원에 따른 필름은 표면에 선을 형성하는 하나 이상의 오목부를 가지는 기재층; 상기 기재층의 오목부에 존재하는 상전이 물질; 및 상기 상전이 물질이 점유된 상태의 오목부에 방담 물질을 포함하고, 상기 상전이 물질은 열에 의해서 적외선 투과율이 변화하는 물질이며, 상기 방담 물질은 친수성 작용기를 가지는 화합물을 포함하고, 25℃의 온도에서 550 nm 파장의 광에 대한 투과율(T550)이 57.5% 이상이며, 하기 수식 1에 따른 △T2000의 절대값이 10% 이상이다.
[수식 1]
△T2000 = T2000.L - T2000.H
수식 1에서 T2000.L은 25℃의 온도에서의 상기 필름의 2,000 nm 파장의 광에 대한 투과율이고, T2000.H는 90℃의 온도에서 상기 필름의 2,000 nm 파장의 광에 대한 투과율이다.
본 출원에 따른 스마트 윈도우는 유리 기재 및 본 출원에 따른 필름을 포함한다.
본 출원에 따른 필름 및 상기 필름을 포함하는 스마트 윈도우는 우수한 가시광선 투과율 및 우수한 열변색 특성을 가지면서, 김서림 문제를 해결할 수 있다.
본 출원에 따른 필름 및 상기 필름을 포함하는 스마트 윈도우는 상전이 물질을 전면 도포하여 형성하지 않고 패턴 형태를 가지고 있으므로 색이 탁하지 않고 밝아 심미적으로 우수하다.
본 출원에 따른 필름 및 상기 필름을 포함하는 스마트 윈도우는 대량 생산이 가능하고 일정한 열변색 특성을 가질 수 있다.
도 1은 본 출원의 일 실시예에 따른 필름의 구조를 나타낸 것이다.
도 2는 본 출원의 다른 실시예에 따른 것으로 보호층이 추가로 구성된 필름의 구조를 나타낸 것이다.
도 2는 본 출원의 다른 실시예에 따른 것으로 보호층이 추가로 구성된 필름의 구조를 나타낸 것이다.
본 출원에서 사용되는 용어인 "가시광"은 약 400 nm 내지 700 nm 정도에 이르는 파장을 가진 광(光)을 의미한다.
본 출원에서 사용되는 용어인 "적외선"은 약 700 nm 내지 2,500 nm 정도에 이르는 파장을 가진 광(光)을 의미한다.
본 출원에서 사용되는 용어인 "열변색(thermochromic)"은 온도에 따라 특성이 변화하는 것을 의미하며, 특히 온도에 따라 광에 대한 투과율의 변화하는 것을 의미할 수 있다.
본 출원에서 사용되는 용어인 "상온"은 인위적으로 가감하지 않은 자연 그대로의 온도로써, 계절에 따라 10℃내지 30℃정도의 온도를 의미할 수 있다.
본 출원에서 사용되는 용어인 "대기 조건"은 인위적으로 가감하지 않은 자연 그대로의 기압으로써, 해발고도와 대기 상황에 따라 0.8 내지 1.2 atm 정도의 압력을 의미할 수 있다.
본 출원에서 사용되는 용어인 "가시광 투과성" 또는 "우수한 가시광 투과성"은 550 nm 파장을 가진 광에 대한 투과율(T550)이 57.5% 이상인 것을 의미할 수 있다. 또한, 다른 예시에서는 550 nm 파장을 가진 광에 대한 투과율(T550)이 60% 이상, 65% 이상, 70% 이상, 75% 이상, 80% 이상 또는 85% 이상을 의미할 수 있다.
본 출원에서 사용되는 용어인 "우수한 열변색 특성"이란 하기 수식 1에 따른 ΔT2000의 절대값이 10% 이상인 것을 의미할 수 있다. 다른 예시에서는 12% 이상, 14% 이상, 16% 이상, 18% 이상 또는 20% 이상인 것을 의미할 수 있다.
[수식 1]
ΔT2000 = T2000.L - T2000.H
수식 1에서 T2000.L은 25℃의 온도에서의 상기 필름의 2,000 nm 파장의 광에 대한 투과율이고, T2000.H는 90℃의 온도에서 상기 필름의 2,000 nm 파장의 광에 대한 투과율이다.
본 출원에서 사용되는 용어인 "동일"이란 물리적으로 완전히 같은 것을 의미할 뿐만 아니라, 오차 범위 내에 해당하여 실질적으로 같다고 볼 수 있을 정도를 포함한다.
도 1은 본 출원의 일 실시예에 따른 필름의 구조를 나타낸 것이다. 본 출원의 일 실시예에 따른 필름(10)은 표면에 선(110)을 형성하는 하나 이상의 오목부(120)를 가지는 기재층(100)을 포함할 수 있다.
기재층(100)은 필름의 지지체로서 가시광 투과성 및/또는 투명성을 가질 수 있다. 이러한 성질을 가지기 위해, 기재층(100)은 가시광 투과성 및/또는 투명성을 가지는 재료를 사용할 수 있다.
기재층(100)은 각각 독립적으로 가시광 투과성 및/또는 투명성을 가지는 재료를 사용할 수 있고, 예를 들면 환상 올레핀 수지, 폴리이미드 수지, 폴리카보네이트 수지, 폴리아미드 수지, 폴리알킬렌테레프탈레이트 수지(예를 들면, 폴리에틸렌테레프탈레이트 수지 및 폴리부틸렌테레프탈레이트 수지 등), 아크릴 수지 및 에폭시 수지로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상을 포함할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
기재층(100)은 각각 독립적으로 용융 성형 또는 캐스팅 성형에 의해 형성할 수 있으며, 필요에 따라서 성형 후 반사 방지제, 하드 코팅제 및 대전 방지제 등의 코팅제로 코팅될 수도 있다. 구체적으로는, 가시광 투과성 및/또는 투명성을 가지는 재료로 얻어진 펠릿을 사출 성형, 용융 압출 성형 또는 불로우 성형 등 용융 성형에 의해 기재층(100)을 형성할 수 있고, 적당한 기재 위에 가시광 투과성 및/또는 투명성을 가지는 재료를 캐스팅하여 경화 및 건조시키는 방법으로 기재층(100)을 형성할 수도 있다.
필름(10)은 가시광 투과성 및/또는 투명성을 가진 기재층(100)을 포함함으로써, 전체적으로 밝은 색상을 가질 수 있고, 가시광선에 대해서 투과율 등의 우수한 광학 특성을 확보할 수 있다.
필름(10)은 기재층(100)의 오목부(120)에 존재하는 상전이 물질(130)을 포함할 수 있다. 상기 상전이 물질(130)은 열에 의해서 적외선 투과율이 변화하는 물질이다.
필름(10)은 상전이 물질(130)로 인해 우수한 열변색 특성을 가질 수 있다. 예를 들면, 하기 수식 1에 따른 ΔT2000의 절대값이 10% 이상인 것을 의미할 수 있다. 다른 예시에서는 12% 이상, 14% 이상, 16% 이상, 18% 이상 또는 20% 이상인 것을 의미할 수 있다.
[수식 1]
ΔT2000 = T2000.L - T2000.H
수식 1에서 T2000.L은 25℃의 온도에서의 상기 필름의 2,000 nm 파장의 광에 대한 투과율이고, T2000.H는 90℃의 온도에서 상기 필름의 2,000 nm 파장의 광에 대한 투과율이다.
상전이 물질(130)은 이산화바나듐(VO2) 입자를 포함할 수 있다. 전술한 바와 같이, 이산화바나듐(VO2) 입자는 가시광선 영역(약 400 내지 700 nm의 파장대역)에서는 온도에 따른 투과율 변화가 거의 없으나, MIT 특성에 따라 적외선 영역(약 700 내지 2,500 nm의 파장대역)에서 상전이 온도 이하의 온도에서는 높은 적외선 투과율을 가지고, 상전이 온도보다 높은 온도에서는 낮은 적외선 투과율을 가진다.
따라서, 필름(10)은 이산화바나듐(VO2) 입자를 이용하여 여름철 온도보다 높고 겨울철 온도보다 낮도록 상전이 온도를 설정함으로써, 여름철에는 실내 온도를 높이는 적외선을 차단하고 겨울철에는 적외선을 투과시킬 수 있다.
상전이 물질(130)에 포함되는 이산화바나듐(VO2) 입자의 평균입자크기는 40 nm 이상, 42 nm 이상, 44 nm 이상, 46 nm 이상 또는 48 nm 이상일 수 있고, 다른 예시에서는 70 nm 이하, 68 nm 이하, 66 nm 이하, 64 nm 이하 또는 62 nm 이하일 수 있다.
이 때, 이산화바나듐(VO2) 입자의 평균입자크기는 소위 D50 입경(메디안 입경)으로서, 입도 분포의 체적 기준 누적 50%에서의 입자 지름을 의미할 수 있다. 즉, 체적 기준으로 입도 분포를 구하고, 전 체적을 100%로 한 누적 곡선에서 누적치가 50%가 되는 지점의 입자 지름을 상기 평균 입경을 볼 수 있다. 상기와 같은 D50 입경은 레이저 회절법(laser Diffraction) 방식으로 측정할 수 있다.
상기 이산화바나듐(VO2) 입자의 평균입자크기가 상기 범위를 만족하는 경우에는, 우수한 열변색 특성을 확보할 수 있다.
상전이 물질(130)은 이산화바나듐(VO2) 입자와 극성 용매를 포함한 열변색 슬러리(slurry)에 의해 형성될 수 있다. 이 때, 이산화바나듐(VO2) 입자는 상기 슬러리 전체 중량 대비10 중량% 이상 또는 15 중량% 이상 함유될 수 있고, 다른 예시에서 40 중량% 이하, 35 중량% 이하, 30 중량% 이하 또는 25 중량% 이하 함유될 수 있다.
상기 이산화바나듐(VO2) 입자의 함유량이 상기 범위를 만족하는 경우, 본 출원의 일 실시예에 따른 필름(10)이 가시광 투과성을 가지면서 적외선에서의 우수한 열변색 특성을 가질 수 있다.
상전이 물질(130)에는 분산 고분자를 추가로 포함할 수 있다. 분산 고분자는 이산화바나듐(VO2) 입자와의 물리적 및 화학적 상호 관계가 없도록 비이온성 고분자를 사용하는 것이 바람직하다.
상전이 물질(130)에 포함되는 분산 고분자는, 예를 들면 폴리메틸메타크릴레이트(PMMA), 폴리스틸렌(PS), 폴리카프로락톤(PCL), 폴리아크릴로니트릴(PAN), 폴리비닐리덴플루오라이드(PVDF), 폴리비닐피롤리돈(PVP) 및 폴리비닐알코올(PVA)로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상을 포함할 수 있으나 특별히 제한되는 것은 아니다.
필름(10)은 기재층(100)의 오목부(120)에 존재하는 방담 물질(140)을 포함할 수 있다. 또한, 방담 물질(140)은 상전이 물질(130)이 점유된 상태의 오목부(120)에 포함될 수 있다.
전술한 바와 같이, 기재층(100)에 사용되는 수지는 일반적으로 소수 성질을 가지고, 후술할 상전이 물질(130)은 친수 성질을 가지고 있다. 이러한 이유로 인해, 기재층(100)에 상전이 물질(130)을 직접 코팅시키면 균일한 코팅이 어려웠고 접착성이 저하된다는 문제가 있었다.
또한, 종래에는 코로나 처리, 플라즈마 처리, 화염 처리 및 자외선 조사 처리 등으로 고분자 수지층 또는 기재층(100)의 표면을 개질하는 방법을 통해 필름을 제조하였으나, 상기 필름을 스마트 윈도우에 적용시키는 경우 김서림 현상이 자주 발생되는 문제가 있었다.
본 출원의 일 실시예에 따른 필름(10)은 방담 물질(140)을 통해 종래에 고분자 수지층 또는 기재층(100)에 표면 개질 처리로 인해 발생되던 김서림 현상을 효과적으로 개선할 수 있다.
또한, 도면에는 별도로 표시하지 않았으나, 기재층(100)과 상전이 물질(130) 사이의 접착성을 향상시키기 위해 기재층(100)과 상전이 물질(130) 사이에 접착층이 추가로 형성될 수 있다.
다른 예시에서는, 상전이 물질(130)과 방담 물질(140) 사이의 접착성과 필름(10)의 내구성을 향상시키기 위해 상전이 물질(130)과 방담 물질(140) 사이에 접착층이 추가로 형성될 수 있다.
또 다른 예시에서는 기재층(100)과 상전이 물질(130) 사이 및 상전이 물질(130)과 방담 물질(140) 사이에 접착층이 추가로 형성될 수 있다.
상기 접착층은 수지가 경화되는 방식으로 형성될 수 있고, 상기 수지는 가시광 투과성 및 투명성을 가진 것이면 특별히 제한되지 않으며, 예를 들면 아크릴 수지 및 에폭시 수지 등을 사용할 수 있다.
방담 물질(140)은 대기와 접촉하는 외부 노출면을 형성할 수 있다. 또한, 상기 외부 노출면에 대한 물방울의 상온 접촉각은 30°이하일 수 있고, 다른 예시에서는 25°이하, 20°이하, 18°이하 또는 14°이하일 수 있다.
구체적으로는, 방담 물질(140)에 의해 형성된 고상의 표면인 외부노출면에 물방울을 떨어드려 접촉시킨 후, 정지된 물방울과 상기 외부노출면의 접합점에서 ASTM D 5946에 따라 상기 물방울과 공기 사이 계면이 이루는 각도를 접촉각으로 측정할 수 있다.
방담 물질(140)은 친수성 작용기를 가지는 화합물을 포함할 수 있다. 여기서, 친수성 작용기는 물과 친화성이 있는 작용기를 의미하고, 작용기 내에 극성 원자(polar element)가 존재하는 작용기를 의미할 수 있다. 예를 들면, 친수성 작용기는 히드록시기, 싸이올기, 카르복시기 및 아민기로 이루어진 군에서 하나 이상을 포함할 수 있다.
방담 물질(140)은 하나 이상의 친수성 작용기를 가지는 화합물을 포함할 수 있다.
친수성 작용기를 가지는 화합물은 물과 친화성이 있는 작용기를 가지면 특별히 제한되는 것은 아니나, 환경보호 측면이나 상용성을 고려할 때 비이온성 계면활성제를 포함하는 것이 적절할 수 있다. 비이온성 계면활성제는 물에 녹였을 때 이온화 하지 않는 친수기를 가지고 있는 계면활성제를 의미하고, 예를 들면, 솔비탄(sorbitan)과 지방산의 에스테르 결합으로 이루어진 Span 및 알킬렌 옥사이드(alkylene oxide)와 지방산의 에스테르 결합으로 이루어진 Tween이 있다.
비이온성 계면활성제는 HLB(hydrophile-lipophile balance)가 10 이상, 11 이상, 12 이상, 13 이상 또는 14 이상일 수 있고, 다른 예시에서는 18 이하, 17.5 이하 또는 16 이하일 수 있다. 상기 비이온성 계면활성제가 상기 HLB를 만족하는 경우에는 김서림 방지 효과 및 내구성이 우수한 필름을 제조할 수 있다.
방담 물질(140)은 둘 이상의 친수성 작용기를 가지는 화합물을 포함하는 경우에는 HLB가 15 이하인 제1 친수성 작용기를 가지는 화합물 및 HLB가 15 초과인 제2 친수성 작용기를 가지는 화합물을 포함할 수 있다.
또한, 방담 물질(140)은 제1 친수성 작용기를 가지는 화합물 및 제2 친수성 작용기를 가지는 화합물을 포함하고, 상기 제2 친수성 작용기를 가지는 화합물은 제1 친수성 작용기를 가지는 화합물 100 중량부 대비 10 중량부 이상, 20 중량부 이상, 30 중량부 이상, 40 중량부 이상 또는 50 중량부 이상으로 함유될 수 있고, 다른 예시에서 150 중량부 이하, 100 중량부 이하, 90 중량부 이하, 70 중량부 이하 또는 60 중량부 이하로 함유될 수 있다.
방담 물질(140)이 제1 친수성 작용기를 가지는 화합물 및 제2 친수성 작용기를 가지는 화합물을 포함하고, 상기 함량 비율을 만족하는 경우에는 김서림 방지 효과 및 내구성이 우수한 필름을 제조할 수 있다.
방담 물질(140)은 보조 첨가제를 추가로 포함할 수 있다. 상기 보조 첨가제는 방담 물질(140)의 접착력 향상 및 화학적 안정 등을 위해 추가적으로 포함될 수 있는 첨가제를 의미하고, 예를 들면 커플링제, 충진제, 가소제, 안정화제, 흐름 방지제 및 소포체 등이 있다. 보조 첨가제로 커플링제를 사용하는 경우에는 에폭시계 또는 우레탄계 커플링제를 사용할 수 있다.
방담 물질(140)은 함유되는 화합물이 골고루 혼합될 수 있으면 그 혼합 방법에 대해서 특별히 제한되는 것은 아니지만, 비이온성 계면활성제의 점도를 고려하면 방담 물질(140)은 기계식 교반으로 혼합하여 형성되는 것이 적절할 수 있다.
본 출원의 일 실시예에 따른 필름(10)은 25℃의 온도에서 550 nm 파장의 광에 대한 투과율(T550)이 57.5% 이상이고, 하기 수식 1에 따른 ΔT2000의 절대값이 10% 이상을 만족할 수 있다.
[수식 1]
ΔT2000 = T2000.L - T2000.H
수식 1에서 T2000.L은 25℃의 온도에서의 상기 필름의 2,000 nm 파장의 광에 대한 투과율이고, T2000.H는 90℃의 온도에서 상기 필름의 2,000 nm 파장의 광에 대한 투과율이다.
다른 예시에서, 필름(10)은 550 nm 파장을 가진 광에 대한 투과율(T550)이 60% 이상, 65% 이상, 70% 이상, 75% 이상, 80% 이상 또는 85% 이상이고, 상기 수식 1에 따른 ΔT2000의 절대값이 12% 이상, 14% 이상, 16% 이상, 18% 이상 또는 20% 이상인 것을 의미할 수 있다.
또한, 본 출원의 일 실시예에 따른 필름(10)은 25℃의 온도에서 550 nm 파장의 광에 대한 투과율(T550)과 수식 1에 따른 ΔT2000의 합계가 60% 이상을 만족할 수 있다.
다른 예시에서, 25℃의 온도에서 550 nm 파장의 광에 대한 투과율(T550)과 수식 1에 따른 ΔT2000의 합계는 65% 이상, 70% 이상, 75% 이상 또는 80% 이상을 만족할 수 있다.
또한, 본 출원의 일 실시예에 따른 필름(10)은 하기 수식 2에 따른 ΔT550의 절대값이 5% 이하를 만족할 수 있고, 다른 예시에서는 4% 이하, 3% 이하 또는 2% 이하를 만족할 수 있다.
[수식 2]
ΔT550 = T550.L - T550.H
수식 2에서 T550.L은 25℃의 온도에서의 상기 필름의 550 nm 파장의 광에 대한 투과율이고, T550.H는 90℃의 온도에서 상기 필름의 550 nm 파장의 광에 대한 투과율이다.
또한, 본 출원의 일 실시예에 따른 필름(10)은 하기 수식 3에 따른 ΔTA550,30의 절대값이 1.5% 이하이고, 하기 수식 4에 따른 ΔTA2000,30의 절대값이 2% 이하를 만족할 수 있다.
[수식 3]
ΔTA550,30 = T550.A - T550.B
수식 3에서 T550.A는 상기 필름의 25℃의 대기 조건에서 30일 유지한 후의 상기 필름의 550 nm 파장의 광에 대한 25℃에서의 투과율이고, T550.B는 상기 25℃의 대기 조건에서 30일 유지하기 전의 상기 필름의 550 nm 파장의 광에 대한 25℃에서의 투과율이다:
[수식 4]
ΔTA2000,30 = ΔT2000.A - ΔT2000.B
수식 4에서 ΔT2000.A는 상기 필름의 25℃의 대기 조건에서 30일 유지한 후의 하기 수식 1에 따라 확인한 ΔT2000의 절대값이고, ΔT2000.B는 상기 25℃의 대기 조건에서 30일 유지하기 전의 상기 필름에 대해서 하기 수식 1에 따라 확인한 ΔT2000의 절대값이다:
[수식 1]
ΔT2000 = T2000.L - T2000.H
수식 1에서 T2000.L은 25℃의 온도에서의 상기 필름의 2,000 nm 파장의 광에 대한 투과율이고, T2000.H는 90℃의 온도에서 상기 필름의 2,000 nm 파장의 광에 대한 투과율이다.
다른 예시에서, 필름(10)은 상기 수식 3에 따른 ΔTA550,30의 절대값이 1.45%, 1.4%, 1.35%, 1.3%, 1.25%, 1.2%, 1.15%, 1.1% 또는 1.05% 이하이고, 하기 수식 4에 따른 ΔTA2000,30의 절대값이 1.9% 이하, 1.8% 이하, 1.7% 이하, 1.6% 이하 또는 1.5% 이하를 만족할 수 있다.
정리하면, 본 출원의 일 실시예에 따른 필름(10)은 25℃의 온도에서 550 nm 파장의 광에 대한 투과율(T550)이 57.5% 이상을 만족할 수 있다. 또한, 상기 필름(10)은 상기 수식 1에 따른 ΔT2000의 절대값이 10% 이상일 수 있으며, 25℃의 온도 에서 550 nm 파장의 광에 대한 투과율(T550)과 상기 수식 1에 따른 ΔT2000의 합계가 60% 이상을 만족할 수 있다. 또한, 상기 필름(10)은 상기 수식 2에 따른 ΔT550의 절대값이 5% 이하, 상기 수식 3에 따른 ΔTA550,30의 절대값이 1.5% 이하 및 상기 수식 4에 따른 ΔTA2000,30의 절대값이 2% 이하를 만족할 수 있다.
본 출원의 일 실시예에 따른 필름(10)은 오목부(120)는 기재층(100)의 표면상에서 두 개 이상의 선(110)으로 형성되는 패턴이 형성되어 있을 수 있다.
오목부(120)의 평균 폭(W)과 서로 인접하는 두 개의 선간의 평균 간격(P)의 비율(W/P)이 1.5 이상, 1.6 이상, 1.7 이상, 1.8 이상, 1.9 이상 또는 2 이상일 수 있고, 다른 예시에서 상기 비율(W/P)은 6.5 이하, 6.4 이하, 6.3 이하, 6.2 이하, 6.1 이하 또는 6 이하일 수 있다. 상기 비율(W/P)이 상기 범위를 만족하는 경우에는, 필름(10)은 25℃의 온도에서 550 nm 파장의 광에 대한 투과율(T550)이 57.5% 이상을 만족하면서, 상기 수식 2에 따른 ΔT550의 절대값이 5% 이하 및 상기 수식 3에 따른 ΔTA550,30의 절대값이 1.5% 이하를 만족할 수 있다.
이 때, 하나의 오목부(120)의 평균 폭(W)은 폭(W)의 길이가 동일한 경우 그 때의 길이일 수 있고, 폭(W)의 길이가 상이한 경우에는 가장 긴 폭과 가장 짧은 폭의 길이의 산술 평균 값일 수 있다.
또한, 서로 인접하는 두 개의 선간의 평균 간격(P)도 그 길이가 동일한 경우 그 때의 길이일 수 있고, 상기 간격(P)이 상이한 경우에는 서로 인접하는 두개의 선 사이에서 가장 긴 간격과 가장 짧은 간격의 길이의 산술 평균 값일 수 있다.
오목부(120)가 다수 개 있는 경우에는 각 오목부(120)의 폭(W)은 독립적인 길이를 가질 수 있다. 예를 들면, 다수 개의 오목부(120)의 각 폭(W)은 모두 동일할 수 있고, 또는 모두 상이할 수 있다.
또한, 서로 인접하는 두 개의 선(110) 사이가 다수 개 있는 경우(즉, 선(110)이 세 개 이상인 경우), 상기 오목부(120)가 다수 개 있는 경우와 마찬가지로 서로 인접하는 두 개의 선(110) 사이의 간격(P)은 각각 독립적일 수 있다.
오목부(120)의 평균 폭(W)은 10 ㎛ 이상, 11 ㎛ 이상, 12 ㎛ 이상, 13 ㎛ 이상, 14 ㎛ 이상 또는 14.5 ㎛ 이상일 수 있고, 다른 예시에서, 20 ㎛ 이하, 19 ㎛ 이하, 18 ㎛ 이하, 17 ㎛ 이하, 16 ㎛ 이하 또는 15 ㎛ 이하일 수 있다.
서로 인접하는 두 개의 선간의 평균 간격(P)은 1 ㎛ 이상, 1.25 ㎛ 이상, 1.5 ㎛ 이상, 1.75 ㎛ 이상, 2 ㎛ 이상, 2.25 ㎛ 이상, 2.5 ㎛ 이상 또는 2.75 ㎛ 이상일 수 있고, 다른 예시에서, 10 ㎛ 이하, 8 ㎛ 이하, 6 ㎛ 이하, 5 ㎛ 이하, 4 ㎛ 이하 또는 3.25 ㎛ 이하일 수 있다.
상기 오목부(120)의 평균 폭(W) 및/또는 서로 인접하는 두 개의 선간의 평균 간격(P)이 상기 범위를 만족하는 경우에는, 색이 탁하지 않고 밝아 심미적으로 우수한 필름(10)을 얻을 수 있다.
오목부(120)의 평균 높이(H)는 10 ㎛ 이상, 11 ㎛ 이상, 12 ㎛ 이상, 13 ㎛ 이상, 14 ㎛ 이상 또는 14.5 ㎛ 이상일 수 있고, 다른 예시에서, 20 ㎛ 이하, 19 ㎛ 이하, 18 ㎛ 이하, 17 ㎛ 이하, 16 ㎛ 이하 또는 15 ㎛ 이하일 수 있다.
오목부(120)의 평균 높이(H)와 평균 폭(W)의 비율(H/W)이 0.8 이상, 1 이상, 1.25 이상, 1.5 이상, 1.75 이상, 2 이상, 2.25 이상, 2.5 이상, 2.75 이상 또는 3 이상일 수 있고, 다른 예시에서 5 이하, 4.75 이하, 4.5 이하, 4.25 이하, 4 이하, 3.75 이하 또는 3.5 이하일 수 있다. 상기 비율(H/W)이 상기 범위를 만족하는 경우, 후술할 상전이 물질(200)을 상기 오목부(120)에 주입이 용이하여 제작이 쉽고 대량 생산이 가능할 수 있다.
기재층(100) 표면의 단위 면적(1mm2) 당 오목부(120)에 의해 형성되는 공간의 체적(mm3)이 5×10-4 내지 1×10-2 mm3의 범위 내일 수 있고, 바람직하게는 6×10-4 내지 8.5×10-3 mm3의 범위 내일 수 있다. 기재층(100) 표면의 단위 면적 당 상기 오목부(120)에 의해 형성되는 공간의 체적이 상기 범위를 만족하는 경우, 필름(10)은 25℃의 온도에서 550 nm 파장의 광에 대한 투과율(T550)이 57.5% 이상을 만족하면서, 상기 수식 2에 따른 ΔT550의 절대값이 5% 이하 및 상기 수식 3에 따른 ΔTA550,30의 절대값이 1.5% 이하를 만족할 수 있다.
오목부(120)에 의해 형성되는 두 개 이상의 선(110)은 서로 교차하지 않도록 형성되어 있을 수 있다. 상기 두 개 이상의 선(110)이 서로 교차하지 않도록 형성되는 경우, 상기 오목부(120)에 충진되어야 할 상전이 물질(130)이 충분히 충진되지 못하는 현상을 방지하여, 후술하는 오목부(120) 내에서 점유하는 상전이 물질(130)의 부피 비율을 만족할 수 있다.
상전이 물질(130)은 오목부(120)의 전체 부피에서 5% 이상, 8% 이상, 9% 이상, 10% 이상, 11% 이상 또는 12% 이상의 부피로 점유될 수 있고, 다른 예시에서 18% 이하, 17% 이하, 16% 이하, 15% 이하 또는 14% 이하의 부피로 점유될 수 있다. 상전이 물질(130)이 상기 오목부(120)의 전체 부피 대비 상기 범위의 부피로 점유되어 있는 경우, 필름(10)은 상기 수식 1에 따른 ΔT2000의 절대값이 10% 이상, 25℃의 온도 에서 550 nm 파장의 광에 대한 투과율(T550)과 상기 수식 1에 따른 ΔT2000의 합계가 60% 이상 및 수식 4에 따른 ΔTA2000,30의 절대값이 2% 이하를 만족할 수 있다.
방담 물질(140)은 오목부(120)의 전체 부피에서 17% 이상, 20% 이상, 22.5% 이상 또는 25% 이상의 부피로 점유될 수 있고, 다른 예시에서 40% 이하, 35% 이하, 30 % 이하 또는 27.5% 이하의 부피로 점유될 수 있다. 방담 물질(140)이 상기 오목부(120)의 전체 부피 대비 상기 범위의 부피로 점유되어 있는 경우, 종래에 고분자 수지층 또는 기재층(100)에 표면 개질 처리로 인해 발생되던 김서림 현상을 효과적으로 개선할 수 있다.
도 2는 본 출원의 다른 실시예에 따른 필름(20)의 구조를 나타낸 것이다. 본 출원의 일 실시예에 따른 필름(20)은 표면에 선(210)을 형성하는 하나 이상의 오목부(220)를 가지는 기재층(200), 오목부(220) 내에 존재하는 상전이 물질(230) 및 상기 상전이 물질(230)과 대기의 접촉을 방지하는 보호층(240)을 추가로 포함할 수 있다.
필름(20)은 오목부(220) 내에 친수성 작용기를 가지는 화합물을 포함하는 방담 물질을 추가로 포함할 수 있다. 방담 물질이 필름에 포함되는 방식은, 상기 방담 물질이 오목부(220) 내에 있으면서 대기와 직접적으로 접촉하면 특별히 제한되지 않고, 구체적으로는 보호층(240) 상에 별도의 층으로 형성되거나 보호층(240)에 상기 방담 물질이 포함되어 있는 방식일 수 있다. 도 2는 방담 물질이 보호층(240)에 포함되어 있는 필름을 도시한 것이다.
필름(20)의 기재층(200), 선(210), 오목부(220), 상전이 물질(230) 및 방담 물질에 대한 설명은 전술한 바와 같으므로 자세한 설명은 생략하기로 한다.
상전이 물질(230)은 기재층(200)에 의해 일부분 대기와의 접촉을 방지할 수 있으나, 상기 상전이 물질(230)의 다른 일부분은 여전히 대기에 노출되어 있을 수 있고, 상기 대기와 노출될 수 있는 일부분을 보호층(240)을 통해 상전이 물질(230)이 대기와 직접 노출되는 것을 방지한다.
구체적으로는, 상전이 물질(230)은 대기에 있는 산소와 반응하여 산화될 수 있는데, 상기 상전이 물질(230)이 산화되는 경우에는 열변색 특성을 잃을 수 있다. 따라서, 상전이 물질(230)과 대기가 닿아 있는 부분을 보호층(240)으로 막아서, 상기 상전이 물질(230)이 산화되는 것을 방지할 필요가 있다.
종래에는 본 출원의 일 실시예에 따른 필름(20) 같이 패턴이 형성된 구조를 사용하지 않고, 기재 전면에 도포하기 위한 얇은 상전이 물질층을 사용하여 산화에 취약한 문제가 있었다. 이러한 문제를 해결하기 위해, 기재 전면에 도포된 얇은 상전이 물질층 위에 두꺼운 보호층을 적층하였다. 다만, 상기 보호층이 두껍다보니 가시광 투과성이 낮아졌고, 필름이 전반적으로 탁한 색으로 보이는 문제가 있었다.
본 출원의 일 실시예에 따른 필름(20)은 전술한 바와 같이 상전이 물질(230)을 오목부(220)에 5 내지 18%의 범위 내의 부피로 종래에 비해 큰 비율로 점유하게 하여 종래에 비해 산화 저항력을 향상시킬 수 있다.
이로 인해, 보호층(240)의 두께를 종래에 비해 감소시킬 수 있고, 이로 인해 필름(20)의 가시광 투과성을 보존하면서 전반적으로 밝은 색으로 보이게 하여 심미성을 확보할 수 있다.
본 출원의 일 실시예에 따른 필름(20)은 25℃의 온도에서 550 nm 파장의 광에 대한 투과율(T550)이 57.5% 이상을 만족할 수 있다. 또한, 상기 필름(20)은 상기 수식 1에 따른 ΔT2000의 절대값이 10% 이상일 수 있으며, 25℃의 온도 에서 550 nm 파장의 광에 대한 투과율(T550)과 상기 수식 1에 따른 ΔT2000의 합계가 60% 이상을 만족할 수 있다. 또한, 상기 필름(20)은 상기 수식 2에 따른 ΔT550의 절대값이 5% 이하, 상기 수식 3에 따른 ΔTA550,30의 절대값이 1.5% 이하 및 상기 수식 4에 따른 ΔTA2000,30의 절대값이 2% 이하를 만족할 수 있다.
본 출원의 일 실시예에 따른 필름(20)은 오목부(220)는 기재층(200)의 표면상에서 두 개 이상의 선(210)으로 형성되는 패턴이 형성되어 있을 수 있다.
오목부(220)의 평균 폭(W)과 서로 인접하는 두 개의 선간의 평균 간격(P)의 비율(W/P), 오목부(220)의 평균 폭(W), 서로 인접하는 두 개의 선간의 평균 간격(P) 및 평균 높이(H), 오목부(220)의 평균 높이(H)와 평균 폭(W)의 비율(H/W), 기재층(100) 표면의 단위 면적(1mm2) 당 오목부(220)에 의해 형성되는 공간의 체적(mm3) 및 상전이 물질(230)이 오목부(220)의 전체 부피 대비 점유하는 부피 비율은 전술한 본 출원의 실시예에 따른 필름(10)과 동일한 수치범위를 만족할 수 있다.
또한, 필름(20)은 오목부(220)에 의해 형성되는 두 개 이상의 선(110)은 서로 교차하지 않도록 형성될 수 있다.
본 출원의 일 실시예에 따른 필름(20)은 보호층(240)을 더 포함함으로써 하기 수식 5에 따른 ΔTA550,60의 절대값이 0.5% 이하를 만족하고, 하기 수식 6에 따른 ΔTA2000,60의 절대값이 0.3% 이하를 만족할 수 있다.
[수식 5]
ΔTA550,60 = T550.C - T550.D
수식 5에서 T550.C는 상기 필름(20)의 25℃의 대기 조건에서 60일 유지한 후의 상기 필름의 550 nm 파장의 광에 대한 25℃에서의 투과율이고, T550.D는 상기 25℃의 대기 조건에서 60일 유지하기 전의 상기 필름(20)의 550 nm 파장의 광에 대한 25℃에서의 투과율이다:
[수식 6]
ΔTA2000,60 = ΔT2000.C - ΔT2000.D
수식 6에서 ΔT2000.C는 상기 필름(20)의 25℃의 대기 조건에서 60일 유지한 후의 하기 수식 1에 따라 확인한 ΔT2000의 절대값이고, ΔT2000.D는 상기 25℃의 대기 조건에서 60일 유지하기 전의 상기 필름(20)에 대해서 하기 수식 1에 따라 확인한 ΔT2000의 절대값이다:
[수식 1]
ΔT2000 = T2000.L - T2000.H
수식 1에서 T2000.L은 25℃의 온도에서의 상기 필름(20)의 2,000 nm 파장의 광에 대한 투과율이고, T2000.H는 90℃의 온도에서 상기 필름(20)의 2,000 nm 파장의 광에 대한 투과율이다.
다른 예시에서, 필름(20)은 상기 수식 5에 따른 ΔTA550,60의 절대값이 0.45% 이하, 0.4% 이하, 0.35% 이하, 0.3% 이하 또는 0.25% 이하일 수 있다. 또한, 필름(20)은 상기 수식 6에 따른 ΔTA2000,60의 절대값이 0.25% 이하, 0.2% 이하, 0.15% 이하 또는 0.1% 이하일 수 있다.
보호층(240)은 오목부(220)의 전체 부피에서 35% 이상, 37.5% 이상, 40% 이상, 42.5% 이상 또는 45% 이상의 부피로 점유될 수 있고, 다른 예시에서 55% 이하, 52.5% 이하, 50% 이하 또는 47.5% 이하의 부피로 점유될 수 있다. 보호층(240)이 상기 오목부(220)의 전체 부피 대비 상기 범위의 부피로 점유되어 있는 경우, 필름(20)은 상기 수식 5에 따른 ΔTA550,60의 절대값이 0.5% 이하를 만족하고, 상기 수식 6에 따른 ΔTA2000,60의 절대값이 0.3% 이하를 만족할 수 있다.
전술한 바와 같이, 방담 물질은 보호층(240) 상에 별도의 층으로 형성되거 있을 수 있다. 이 경우, 방담 물질은 오목부(220)의 전체 부피에서 17% 이상, 20% 이상, 22.5% 이상 또는 25% 이상의 부피로 점유될 수 있고, 다른 예시에서 40% 이하, 35% 이하, 30 % 이하 또는 27.5% 이하의 부피로 점유될 수 있다. 방담 물질이 상기 오목부(220)의 전체 부피 대비 상기 범위의 부피로 점유되어 있는 경우, 종래에 고분자 수지층 또는 기재층(200)에 표면 개질 처리로 인해 발생되던 김서림 현상을 효과적으로 개선할 수 있다.
다른 예시에서, 방담 물질은 보호층(240)에 포함되어 있을 수 있다. 이 경우, 보호층(240)은 오목부(220)의 전체 부피에서 35% 이상, 37.5% 이상, 40% 이상, 42.5% 이상 또는 45% 이상의 부피로 점유될 수 있고, 다른 예시에서 55% 이하, 52.5% 이하, 50% 이하 또는 47.5% 이하의 부피로 점유될 수 있다. 방담 물질을 포함한 보호층(240)이 상기 오목부(220)의 전체 부피 대비 상기 범위의 부피로 점유되어 있는 경우, 종래에 발생되던 김서림 현상을 효과적으로 개선하면서 필름(20)은 상기 수식 5에 따른 ΔTA550,60의 절대값이 0.5% 이하를 만족하고, 상기 수식 6에 따른 ΔTA2000,60의 절대값이 0.3% 이하를 만족할 수 있다.
보호층(240)은 오목부(220) 내의 상전이 물질(230)을 보호하기 위해 수지를 포함할 수 있고, 상기 수지는 폴리우레탄 아크릴레이트 등을 사용할 수 있다. 예를 들면, 상기 수지는 우레탄 아크릴레이트 올리고머(Urethan acrylate oligomer), 아크릴레이트 및 이들의 혼합물(예를 들면, 우레탄 아크릴레이트 올리고머와 메틸(메타)아크릴레이트를 2:1 중량 비율로 혼합한 혼합물)로 이루어진 군에서 하나를 단량체로 선택되어 형성될 수 있다.
보호층(240)은 자외선 차단 및 가시광 투과율을 보존하기 위해, 금속 산화물 입자를 추가로 포함할 수 있다. 상기 금속 산화물 입자는 산화 티타늄, 산화 아연, 산화 지르코늄 및 산화 철로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상을 포함할 수 있다.
금속 산화물 입자는 수지 중량 대비 10 중량% 이하로 포함될 수 있고, 다른 예시에서는 7 중량% 이하, 5 중량% 이하, 3 중량% 이하 또는 1 중량% 이하로 포함될 수 있다. 금속 산화물 입자의 함량이 상기 범위를 만족하는 경우, 필름(20)의 전체 파장 영역의 투과율 저하를 억제할 수 있어 투광성을 확보할 수 있을 뿐 아니라 가시광선 영역 및 적외선 영역에서 열변색에 의한 투과율 차이를 극대화할 수 있다.
본 출원의 일 실시예에 따른 필름의 제조방법은 표면에 선을 형성하는 하나 이상의 오목부를 가지는 기재층을 준비하는 단계, 상기 오목부에 상전이 물질을 주입하는 단계 및 상기 상전이 물질이 일정 부피로 점유된 상태의 오목부에 방담 물질을 주입하는 단계를 포함하고, 상기 방담 물질은 친수성 작용기를 가지는 화합물을 포함하며, 상기 상전이 물질은 열에 의해서 적외선 투과율이 변화하는 물질이고, 상기 필름은 25℃의 온도에서 550 nm 파장의 광에 대한 투과율(T550)이 57.5% 이상이고, 하기 수식 1에 따른 ΔT2000의 절대값이 10% 이상일 수 있다.
[수식 1]
ΔT2000 = T2000.L - T2000.H
수식 1에서 T2000.L은 25℃의 온도에서의 상기 필름의 2,000 nm 파장의 광에 대한 투과율이고, T2000.H는 90℃의 온도에서 상기 필름의 2,000 nm 파장의 광에 대한 투과율이다.
표면에 선을 형성하는 하나 이상의 오목부를 가지는 기재층은 가시광 투과성 및/또는 투명성을 가지는 재료를 사용하여 각각 독립적으로 용융 성형 또는 캐스팅 성형에 의해 형성할 수 있다.
상기 가시광 투과성 및/또는 투명성을 가지는 재료는 예를 들면 환상 올레핀 수지, 폴리이미드 수지, 폴리카보네이트 수지, 폴리아미드 수지, 폴리알킬렌테레프탈레이트 수지(예를 들면, 폴리에틸렌테레프탈레이트 수지 및 폴리부틸렌테레프탈레이트 수지 등), 아크릴 수지 및 에폭시 수지로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상을 포함할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
여기서, 오목부의 평균 폭(W)과 서로 인접하는 두 개의 선간의 평균 간격(P)의 비율(W/P), 오목부의 평균 폭(W), 서로 인접하는 두 개의 선간의 평균 간격(P), 오목부의 평균 높이(H)와 평균 폭(W)의 비율(H/W), 기재층 표면의 단위 면적(1mm2) 당 오목부에 의해 형성되는 공간의 체적(mm3) 및 상전이 물질이 오목부의 전체 부피 대비 점유하는 부피 비율은 전술한 본 출원의 실시예에 따른 필름과 동일한 수치범위를 만족하도록 준비할 수 있다.
본 출원의 일 실시예에 따른 필름의 제조방법은 접착층을 형성하는 단계를 추가로 포함할 수 있다. 상기 접착층을 형성하는 단계는, 기재층과 상전이 물질 사이의 접착성을 향상시키거나 상전이 물질과 방담 물질 사이의 접착성을 향상시키기 위해서 수지를 경화시켜 접착층을 형성할 수 있다. 이 때, 수지는 활성 에너지선 경화형, 습기 경화형, 열 경화형 또는 상온 경화형 조성물 등을 이용할 수 있다.
경화성 조성물이 활성 에너지선 경화형인 경우, 상기 경화성 조성물의 경화는 자외선 등의 활성 에너지선 조사에 의해 수행되며, 습기 경화형인 경우, 상기 경화성 조성물의 경화는 적절한 습기 하에서 유지하는 방식에 의해 수행되고, 열 경화형인 경우, 상기 경화성 조성물의 경화는, 적절한 열을 인가하는 방식에 의해 수행되며, 또는 상온 경화형인 경우, 상기 경화성 조성물의 경화는, 상온에서 경화성 조성물을 유지하는 방식에 의해 수행될 수 있다.
수지는 하기 상전이 물질이 오목부에 주입되는 방법과 동일한 방식으로 필름의 오목부로 주입될 수 있다. 또한, 상기 수지는 오목부에 주입된 후에 경화 방식으로 접착층을 형성할 수 있다.
예를 들면, 상기 수지는 상전이 물질이 주입되기 전에 오목부에 주입될 수 있다. 이 경우, 상기 수지는 상전이 물질이 오목부에 주입된 이후에 경화될 수도 있고, 상기 수지가 경화된 후에 상전이 물질이 오목부에 주입될 수도 있다.
다른 예시에서, 상기 수지는 방담 물질이 주입되기 전에 오목부에 주입될 수 있다. 이 경우, 상기 수지는 방담 물질이 오목부에 주입된 이후에 경화될 수도 있고, 상기 수지가 경화된 후에 방담 물질이 오목부에 주입될 수도 있다.
본 출원의 일 실시예에 따른 필름의 제조방법은 전술한 바와 같이 오목부에 상전이 물질을 주입하는 단계를 포함할 수 있다. 또한, 상기 필름의 제조방법은 오목부에 주입된 상전이 물질을 경화시키는 단계를 추가로 포함할 수 있다.
상전이 물질을 오목부에 주입하는 방법은 특별히 제한되지 않으나, 공정의 용이성을 위해 상기 상전이 물질을 오목부가 형성된 기재층의 면에 도포하는 방식으로 주입할 수 있다.
상전이 물질을 도포하는 방법은 그 종류가 특별히 제한되지 않으며, 공지된 다양한 방법을 사용할 수 있다. 예를 들면, 본 출원에서 사용할 수 있는 도포 방법은 롤코팅, 그라비아 코팅, 리버스 코팅, 롤 브러쉬, 스프레이 코팅, 에어 나이프 코팅 및 다이 코터 등에 의한 압출 코팅 등이 있고, 블레이드를 이용하여 주입할 수도 있다. 구체적으로는, 오목부가 형성된 기재층의 면에 스포이드로 상전이 물질을 골고루 떨어뜨린 후 블레이드를 이용하여 오목부 내로 상기 상전이 물질을 주입할 수 있고, 대량 생산을 고려하면 롤 투 롤(roll-to-roll) 공정을 활용할 수도 있다.
오목부에 주입된 상전이 물질은 경화 방법이 특별히 제한되는 것은 아니지만, 열경화를 통해 경화되는 것이 적절할 수 있다. 열경화를 통한 경화 방식은 단시간에 경화가 가능하여 생산성을 향상시킬 수 있다.
오목부에 주입된 상전이 물질의 용이한 경화를 위해서, 필름의 제조방법은 상전이 물질을 경화시키는 단계 이전에 오목부 외에 존재하는 상전이 물질을 제거하는 공정이 추가로 포함될 수 있다. 오목부 외에 존재하는 상전이 물질을 제거하는 공정은 무진 천 등을 이용하여 제거할 수 있고, 대량 생산을 고려하면 스퀴징(squzzing) 기법을 통해 제거할 수도 있다.
오목부에 주입된 상전이 물질을 열경화하는 경우, 경화 온도는 기재층에 변성이 가해지지 않으면서 상기 상전이 물질이 경화될 수 있으면 특별히 제한되지는 않으나, 예를 들면 85℃이상, 90℃이상, 95℃이상 또는 97.5℃이상일 수 있고, 다른 예시에서는 110℃이하, 107.5℃이하, 105℃이하 또는 102.5℃이하일 수 있다. 또한, 경화 시간은 상기 상전이 물질이 전반적으로 경화되었다면 제한되지는 않으나, 예를 들면 3분 이상 또는 4분 이상, 다른 예시에서는 10분 이하 또는 7분 이하일 수 있다.
상전이 물질은 이산화바나듐(VO2) 입자를 포함할 수 있다. 상기 이산화바나듐(VO2) 입자의 평균입자크기는 40 nm 이상, 42 nm 이상, 44 nm 이상, 46 nm 이상 또는 48 nm 이상일 수 있고, 다른 예시에서는 70 nm 이하, 68 nm 이하, 66 nm 이하, 64 nm 이하 또는 62 nm 이하일 수 있다.
이산화바나듐(VO2) 입자가 응집되어 있거나 평균입자크기가 큰 경우에는 분쇄 공정을 거쳐 상기 범위의 평균입자크기를 가진 이산화바나듐(VO2) 입자를 만들 수 있다. 상기 분쇄 공정은 밀링 장비(예를 들면, twin nanoset-mil 장비)를 이용할 수 있고, 구체적으로는 응집되어 있거나 평균입자크기가 큰 이산화바나듐(VO2) 입자를 이용하여 슬러리(slurry)를 형성한 후 금속 비드(bead)를 충진하여 밀링 장비로 분쇄하고, 이후 상기 금속 비드를 제거하면 상기 평균입자크기를 만족하는 이산화바나듐(VO2) 입자 슬러리를 수득할 수 있다.
상전이 물질은 극성 용매를 추가로 포함할 수 있다. 구체적으로, 상전이 물질은 이산화바나듐(VO2) 입자와 극성 용매를 포함한 열변색 슬러리(slurry)를 포함할 수 있다.
이 때, 이산화바나듐(VO2) 입자는 상기 슬러리 전체 중량 대비 5 중량% 이상, 10 중량% 이상 또는 15 중량% 이상 함유될 수 있고, 다른 예시에서 40 중량% 이하, 35 중량% 이하, 30 중량% 이하 또는 25 중량% 이하 함유될 수 있다. 상기 이산화바나듐(VO2) 입자의 함유량이 상기 범위를 만족하는 경우 오목부에 주입이 용이하고, 우수한 가시광 투과율을 만족하면서 적외선에서의 우수한 열변색 특성을 가지는 필름을 제조할 수 있다.
극성 용매는 상기 이산화바나듐(VO2) 입자와의 상용성을 고려하면, 이산화바나듐(VO2) 입자 100 중량부 대비 250 중량부 이상, 275 중량부 이상, 300 중량부 이상, 325 중량부 이상, 350 중량부 이상, 375 중량부 이상으로 함유될 수 있고, 다른 예시에서 이산화바나듐(VO2) 입자100 중량부 대비 500 중량부 이하, 475 중량부 이하, 450 중량부 이하 또는 425 중량부 이하로 함유될 수 있다.
극성 용매는 물 및 알코올 화합물로 이루어진 군에서 선택될 수 있고, 상기 알코올 화합물은 예를 들면 메탄올, 에탄올, 프로판올, 2-뷰톡시에탄올 및 이소프로필 알코올 등이 있다.
상전이 물질은 열변색 슬러리에 극성 용매를 추가로 포함할 수 있고, 이 때, 극성 용매는 상기 열변색 슬러리 100 중량부 대비 50 중량부 이상, 55 중량부 이상, 60 중량부 이상, 65 중량부 이상 또는 70 중량부 이상으로 함유될 수 있고, 다른 예시에서는 200 중량부 이하, 190 중량부 이하, 180 중량부 이하, 170 중량부 이하, 160 중량부 이하 또는 150 중량부 이하로 함유될 수 있다.
상전이 물질은 전술한 바와 같이 분산 고분자를 추가로 포함할 수 있다.
분산 고분자는 이산화바나듐(VO2) 입자 100 중량부 대비 50 중량부 이상, 55 중량부 이상, 60 중량부 이상, 65 중량부 이상, 70 중량부 또는 80 중량부 이상으로 함유될 수 있고, 다른 예시에서는 200 중량부 이하, 190 중량부 이하, 180 중량부 이하, 170 중량부 이하, 160 중량부 이하 또는 150 중량부 이하로 함유될 수 있다.
본 출원의 일 실시예에 따른 필름의 제조방법은 전술한 바와 같이 상전이 물질이 일정 부피로 점유된 상태의 오목부에 방담 물질을 주입하는 단계를 포함할 수 있다.
방담 물질을 오목부에 주입하는 방법은 특별히 제한되지 않으나, 공정의 용이성을 위해 상기 방담 물질을 오목부가 형성된 면에 도포하는 방식으로 주입할 수 있다.
방담 물질을 도포하는 방법은 상기 상전이 물질을 도포하는 방법과 마찬가지로 그 종류가 특별히 제한되지 않으며, 공지된 다양한 방법을 사용할 수 있다. 예를 들면, 본 출원에서 사용할 수 있는 도포 방법은 롤코팅, 그라비아 코팅, 리버스 코팅, 롤 브러쉬, 스프레이 코팅, 에어 나이프 코팅 및 다이 코터 등에 의한 압출 코팅 등이 있고, 블레이드를 이용하여 주입할 수도 있다. 구체적으로는, 오목부가 형성된 기재층의 면에 스포이드로 방담 물질을 골고루 떨어뜨린 후 블레이드를 이용하여 오목부 내로 상기 방담 물질을 주입할 수 있고, 대량 생산을 고려하면 롤 투 롤(roll-to-roll) 공정을 활용할 수도 있다.
방담 물질이 오목부에만 존재하도록 하기 위해서, 오목부 외에 존재하는 방담 물질을 제거하는 공정이 추가로 포함될 수 있다. 오목부 외에 존재하는 방담 물질을 제거하는 공정은 무진 천 등을 이용하여 제거할 수 있고, 대량 생산을 고려하면 스퀴징(squzzing) 기법을 통해 제거할 수도 있다.
방담 물질에 대한 내용은 상기 전술한 내용과 동일하다. 즉, 방담 물질은 친수성 작용기를 가지는 화합물을 포함할 수 있고, 상기 친수성 작용기는 히드록시기, 싸이올기, 카르복시기 및 아민기로 이루어진 군에서 하나 이상을 포함할 수 있다.
본 출원의 일 실시에에 따른 필름의 제조방법은 보호 잉크가 오목부에 주입되는 단계를 추가로 포함할 수 있다. 또한, 필름의 제조방법은 오목부에 주입된 보호 잉크를 경화시켜 보호층을 형성하는 단계를 추가로 포함할 수 있다.
또한, 보호층은 보호 잉크와 방담 물질이 혼합된 혼합물을 이용하여 형성될 수 있다. 이 경우, 상기 혼합물은 오목부의 전체 부피에서 35% 이상, 37.5% 이상, 40% 이상, 42.5% 이상 또는 45% 이상의 부피로 점유되도록 주입되거나, 55% 이하, 52.5% 이하, 50% 이하 또는 47.5% 이하의 부피로 점유되도록 주입될 수 있다.
보호 잉크와 방담 물질이 혼합된 혼합물은 상전이 물질의 산화를 방지하면서 김서림 문제를 개선한다면 특별히 제한되는 것은 아니고, 적당한 범위 내에서 혼합하여 사용할 수 있다.
또한, 필름은 보호 잉크에 방담 물질을 포함하지 않고 보호층 상에 방담 물질이 포함될 수 있다. 이 경우, 방담 물질은 오목부의 전체 부피에서 17% 이상, 20% 이상, 22.5% 이상 또는 25% 이상의 부피로 점유되도록 주입될 수 있고, 다른 예시에서 40% 이하, 35% 이하, 30 % 이하 또는 27.5% 이하의 부피로 점유되도록 주입될 수 있다.
또한, 상기 보호층은 상전이 물질이 대기와 접촉을 방지하도록 오목부 내에 보호 잉크를 주입하여 형성될 수 있다.
보호 잉크를 오목부에 주입하는 방법은, 전술한 상전이 물질을 오목부에 주입하는 방법과 동일할 수 있다.
보호 잉크를 오목부에 주입하는 방법은 특별히 제한되지 않으나, 공정의 용이성을 위해 상기 보호 잉크를 오목부가 형성된 기재층의 면에 도포하는 방식으로 주입할 수 있다.
오목부에 주입된 보호 잉크는 경화되어 보호층으로 형성될 수 있다. 이 때, 보호층은 전술한 내용과 동일하다.
보호 잉크는 열변색층이 산화되지 않도록 보호하고 가시광 투과성을 유지하기 위해, 보호층이 오목부의 전체 부피에서 35% 이상, 37.5% 이상, 40% 이상, 42.5% 이상 또는 45% 이상의 부피로 점유되도록 주입되거나, 55% 이하, 52.5% 이하, 50% 이하 또는 47.5% 이하의 부피로 점유되도록 주입될 수 있다.
오목부에 주입된 보호 잉크는 경화 방법이 특별히 제한되는 것은 아니지만, 활성에너지선 경화를 통해 보호층으로 형성되는 것이 적절할 수 있다. 활성에너지선 경화로 보호층을 형성하는 경우, 기재층과 상전이 물질의 손상을 방지할 수 있다. 이 때, 활성에너지선은 100 내지 380 nm의 파장영역의 광인 자외선일 수 있다.
보호 잉크는 경화성 수지를 포함할 수 있고, 상기 경화성 수지는 활성에너지선의 조사에 의해 경화되면 특별히 제한되는 것은 아니나, 예를 들면, 아크릴 수지 또는 폴리올(polyol)과 이소시아네이트 화합물이 포함된 우레탄 수지가 적합할 수 있다.
또한, 보호 잉크는 활성에너지선에 의한 경화를 위해 광개시제를 추가로 포함할 수 있다. 여기서, 광개시제는 활성에너지선의 에너지를 흡수하여 중합 반응을 시작하게 하는 물질을 의미하고, 공지된 적합한 광개시제인 Irgacure 184D 등을 사용할 수 있다.
보호 잉크는 자외선 차단 및 가시광 투과율을 보존하기 위해, 금속 산화물 입자를 추가로 포함할 수 있다. 상기 금속 산화물 입자는 산화 티타늄, 산화 아연, 산화 지르코늄 및 산화 철로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상을 포함할 수 있다.
본 출원에 따른 필름은 유리 기재에 부착할 수 있고, 건물의 유리 외벽이나 창문에 부착하여 스마트 윈도우로 활용할 수 있다. 여기서, 스마트 윈도우는 여름철에는 실내 온도를 높이는 적외선을 차단하고 겨울철에는 적외선을 투과시킬 수 있다. 이처럼 본 출원에 따른 필름이 적용된 스마트 윈도우로 효율적인 에너지 사용이 가능할 수 있다.
이하, 실시예 빛 비교예를 통해 본 출원을 설명하나, 본 출원의 범위가 하기 제시된 내용으로 인해 한정되는 것은 아니다.
실시예 1
(1) 기재층 준비
폴리에틸렌테레프탈레이트(polyethylene terephthalate) 수지를 이용하여 표면에 선을 형성하는 하나 이상의 오목부를 가지는 기재층을 준비하였다. 이 때, 오목부의 평균 폭은 약 10 ㎛, 인접하는 두 개의 선간의 평균 간격이 약 2 ㎛ 및 오목부의 평균 높이는 약 3 ㎛으로 형성하였다. 여기서 오목부의 평균 폭, 평균 높이 및 인접하는 두 개의 선간의 평균 간격은 오차 범위 내에서 모두 동일하게 제작하였다. 또한, 오목부에 의해 형성되는 두 개 이상의 선은 서로 교차하지 않도록 형성하였다.
(2) 상전이 물질의 준비 및 주입
구매한 상용 이산화바나듐(VO2) 파우더(공급사: FUNCMATER社, 평균입자크기: 200 내지 300 nm, 단사정계)를 밀링 장비(공급사: Dntek社, twin nanoset-mil, 모델명: TNS050)를 통해 분쇄하였다. 구체적으로, 상기 상용 이산화바나듐(VO2) 파우더 100 중량부를 증류수 400 중량부에 넣고 충분히 분산되도록 혼합하여 이산화바나듐(VO2) 슬러리(slurry)를 형성한 후, 평균 직경이 0.1 mm인 지르코니아 비드(bead)를 상기 이산화바나듐(VO2) 슬러리(slurry) 100 중량부 대비 400 중량부를 충진시켜 4,000 내지 4,500 rpm으로 180 분 동안 회전하여 상기 이산화바나듐(VO2) 파우더를 분쇄하였다. 이후, 약 70 회를 반복하고 충진된 지르코니아 비드를 제거하여 분쇄된 이산화바나듐(VO2) 슬러리를 수득하였다.
폴리비닐피롤리돈(공급사: Sigma-aldrich社, polyvinylpyrrolidone, PVP) 100 중량부 및 에탄올(ethanol) 900 중량부를 혼합한 혼합물을 중량 비율이 1:1이 되도록 상기 분쇄된 이산화바나듐(VO2) 슬러리와 혼합하여 최종 상전이 물질을 수득하였다. 상기 상전이 물질은 추가적으로 초음파 처리하여 이산화바나듐(VO2) 입자의 분산성을 높였다.
상전이 물질을 스포이드에 담아 오목부가 형성된 기재층의 일면에 골고루 떨어뜨린 후, 블레이드를 이용하여 전면 도포하였다. 이 때, 상전이 물질을 오목부의 전체 부피 대비 13.33%의 부피 비율로 점유되도록 오목부에 주입하였다.
이후, 무진 천 등을 이용하여 건세정함으로써 오목부가 아닌 다른 부분에 있는 상전이 물질을 제거하고, 핫플레이트로 오목부 내의 상전이 물질을 100℃에서 약 5분간의 열경화를 3회 반복하였다.
(3) 방담 물질의 준비 및 주입
방담 물질은 Tween40(공급사: 대정화금社, HLB 값: 약 15.6) 및 Tween60(공급사: 대정화금社, HLB 값: 약 14.9)를 7:3 중량비로 첨가하고, 에폭시계 또는 우레탄계 커플링제를 추가로 첨가하여, 약 30분간의 기계식 교반을 통해 제조되었다.
방담 물질을 스포이드에 담아 오목부가 형성된 기재층의 일면에 골고루 떨어뜨린 후, 블레이드를 이용하여 전면 도포하였다. 이 때, 방담 물질을 오목부의 전체 부피 대비 28%의 부피 비율로 점유되도록 오목부에 주입하였다.
이 때, 오목부에 주입된 방담 물질이 고상의 표면을 형성하였을 때, 물방울은 상기 고상의 표면에 대해서 약 11°내지 14°의 상온 접촉각을 나타냈다. 여기서 접촉각은 물방울의 부피 20 μL로 ASTM D 5946에 따른 정적 접촉각으로 측정하였다.
이후, 무진 천 등을 이용하여 건세정함으로써 오목부가 아닌 다른 부분에 있는 방담 물질을 제거하여 필름을 수득하였다.
실시예 2
(1) 보호 잉크의 준비
상기 보호 잉크는 경화성 수지인 우레탄 아크릴레이트 올리고머(공급사: 미원상사, 제품명: Miramer PU210, 중량평균분자량: 5,000 mol/g, PDI: 1.2) 100 중량부 및 광개시제인 irgacure 184D(공급사: CIBA GEIGY社) 10 중량부를 혼합하여 형성하였다.
(2) 방담 물질의 준비
상기 실시예 1에서 준비한 방식과 동일하게 방담 물질을 준비하였다.
(3) 주입 및 보호층 형성
상기 준비된 보호 잉크 및 방담 물질을 1:1 중량비로 혼합하여 혼합물을 형성하였고, 상기 실시예 1에서 오목부 내에 상전이 물질의 주입 및 경화를 마친 후, 오목부 내로 상기 혼합물을 주입하였다.
혼합물을 스포이드에 담아 오목부가 형성된 기재층의 일면에 골고루 떨어뜨린 후, 블레이드를 이용하여 전면 도포하였다. 이 때, 형성될 보호층이 점유하는 부피의 비율이 오목부의 전체 부피 대비 46.7%가 되도록 오목부에 상기 혼합물을 주입하였다.
이후, 무진 천 등을 이용하여 건세정함으로써 오목부가 아닌 다른 부분에 있는 혼합물을 제거하고, 1.2kW 수은 램프(mercury lamp)로 300초동안 약 250 nm 파장 영역의 광을 조사하여 상기 혼합물을 경화시켜 보호층을 추가로 포함하는 필름을 수득하였다.
<물성 측정 방법 및 측정 결과>
1. 가시광선 영역의 투과율 측정방법 및 적외선 영역에서 열변색에 의한 투과율의 차이 측정방법
(1) 가시광선 영역의 투과율 측정방법
생산 직후의 필름을 외부 광이 없는 환경에 두고 25℃에서 UV-VIS-NIR spectrometer 장비(공급사: Jasco社, 모델명: V-670)를 이용하여, 550 nm 파장을 가진 광을 상기 광학 시트에 투과시켜 감소된 광량을 측정하여 광투과법(Light extinction method)에 따른 투과율을 측정하였다.
또한, 필름을 생산일로부터 30일 또는 60일동안 상온 및 상습 환경에서 방치한 후 상기와 동일한 방법으로 가시광선 영역의 투과율을 측정하였다.
(2) 적외선 영역에서 열변색에 의한 투과율의 차이 측정방법
생산 직후의 필름을 외부 광이 없는 환경에 두고 UV-VIS-NIR spectrometer 장비(공급사: Jasco社, 모델명: V-670)를 이용하여, 2,000 nm 파장을 가진 광을 상기 광학 시트에 투과시켜 감소된 광량을 측정하여 광투과법(Light extinction method)에 따른 투과율을 측정하였다. 여기서, 하나는 25℃에서 측정한 (a) 투과율(T2000.L) 및 다른 하나는 90℃에서 측정한 (b) 투과율(T2000.H)의 차이의 절대값을 계산하였다.
또한, 필름을 생산일로부터 30일 또는 60일동안 방치한 후 상기와 동일한 방법으로 적외선 영역에서 열변색에 의한 투과율의 차이를 측정하였다.
2. 측정결과
상기 실시예에 따른 필름의 가시광선 영역의 투과율 및 적외선 영역에서 열변색에 의한 투과율의 차이를 하기 표 1 및 표 2에 정리하였다.
| 구분 | T550=T550.B | T550.A (30일 후) |
ΔT2000=ΔT2000.B | ΔT2000.A (30일 후) |
| 실시예 1 | 59.4% | 58.7% | 24.4% | 23.5% |
표 1을 참조하면, 실시예 1은 가시광선 영역의 투과율이 59.4%로 57.5% 이상이었고, 적외선 영역에서 열변색에 의한 투과율의 차이도 24.4%로 10% 이상이었다. 또한, 실시예 1은 ΔTA550,30의 절대값이 0.7%로 1.5%이하이고, ΔTA2000,30의 절대값은 0.9%로 2%이하였다. 또한, 실시예 1은 25℃의 온도에서 550 nm 파장의 광에 대한 투과율(T550)과 수식 1에 따른 ΔT2000의 합계가 60% 이상이었다.
| 구분 | T550=T550.D | T550.C (60일 후) |
ΔT2000=ΔT2000.D | ΔT2000.C (60일 후) |
| 실시예 4 | 57.6% | 57.5% | 23.4% | 23.2% |
표 2를 참조하면, 실시예 4는 550 nm 파장을 가진 광에 대한 투과율이 57.6%로 57.5% 이상, 2,000 nm 파장을 가진 광에 대해서 열변색에 의한 투과율의 차이가 23.4%로 10% 이상을 만족하였다. 또한, 실시예 4는 ΔTA550,60의 절대값이 0.1%로 0.5% 이하이고, ΔTA2000,60의 절대값이 0.2%로 0.3% 이하를 만족하였다.
10, 20: 필름
130, 230: 상전이 물질
100, 200: 기재층 140: 방담 물질
110, 210: 선 240: 보호층
120, 220: 오목부
100, 200: 기재층 140: 방담 물질
110, 210: 선 240: 보호층
120, 220: 오목부
Claims (18)
- 표면에 선을 형성하는 하나 이상의 오목부를 가지는 기재층;
상기 기재층의 오목부에 존재하는 상전이 물질; 및
상기 상전이 물질이 점유된 상태의 오목부에 방담 물질을 포함하고,
상기 상전이 물질은 열에 의해서 적외선 투과율이 변화하는 물질이며,
상기 방담 물질은 친수성 작용기를 가지는 화합물을 포함하고,
25℃의 온도에서 550 nm 파장의 광에 대한 투과율(T550)이 57.5% 이상이며,
하기 수식 1에 따른 △T2000의 절대값이 10% 이상인 필름:
[수식 1]
△T2000 = T2000.L - T2000.H
수식 1에서 T2000.L은 25℃의 온도에서의 상기 필름의 2,000 nm 파장의 광에 대한 투과율이고, T2000.H는 90℃의 온도에서 상기 필름의 2,000 nm 파장의 광에 대한 투과율이다. - 제1항에 있어서, 방담 물질은 외부노출면을 형성하고, 상기 외부노출면에 대한 물방울의 상온 접촉각이 30°이하인 필름.
- 제1항에 있어서, 친수성 작용기는 히드록시기, 싸이올기, 카르복시기 및 아민기로 이루어진 군에서 하나 이상을 포함하는 필름.
- 제1항에 있어서, 방담 물질은 비이온성 계면활성제를 포함하는 필름.
- 제4항에 있어서, 비이온성 계면활성제의 HLB는 10 내지 18의 범위 내인 필름.
- 제 1 항에 있어서, 하기 수식 2에 따른 △T550의 절대값이 5% 이하인 필름:
[수식 2]
△T550 = T550.L - T550.H
수식 2에서 T550.L은 25℃의 온도에서의 상기 필름의 550 nm 파장의 광에 대한 투과율이고, T550.H는 90℃의 온도에서 상기 필름의 550 nm 파장의 광에 대한 투과율이다. - 제 1 항에 있어서, 하기 수식 3에 따른 △TA550,30의 절대값이 1.5% 이하이고, 하기 수식 4에 따른 △TA2000,30의 절대값이 2% 이하인 필름:
[수식 3]
△TA550,30 = T550.A - T550.B
수식 3에서 T550.A는 상기 필름의 25℃의 대기 조건에서 30일 유지한 후의 상기 필름의 550 nm 파장의 광에 대한 25℃에서의 투과율이고, T550.B는 상기 25℃의 대기 조건에서 30일 유지하기 전의 상기 필름의 550 nm 파장의 광에 대한 25℃에서의 투과율이다:
[수식 4]
△TA2000,30 = △T2000.A - △T2000.B
수식 4에서 △T2000.A는 상기 필름의 25℃의 대기 조건에서 30일 유지한 후의 하기 수식 1에 따라 확인한 △T2000의 절대값이고, △T2000.B는 상기 25℃의 대기 조건에서 30일 유지하기 전의 상기 필름에 대해서 하기 수식 1에 따라 확인한 △T2000의 절대값이다:
[수식 1]
△T2000 = T2000.L - T2000.H
수식 1에서 T2000.L은 25℃의 온도에서의 상기 필름의 2,000 nm 파장의 광에 대한 투과율이고, T2000.H는 90℃의 온도에서 상기 필름의 2,000 nm 파장의 광에 대한 투과율이다. - 제 1 항에 있어서, 오목부는 기재층의 표면상에서 두 개 이상의 선으로 형성되는 패턴을 형성하고 있는 필름.
- 제 8 항에 있어서, 오목부의 평균 폭(W)과 서로 인접하는 두 개의 선간의 평균 간격(P)의 비율(W/P)이 1.5 내지 6.5의 범위 내인 필름.
- 제 1 항에 있어서, 오목부의 평균 높이(H)와 평균 폭(W)의 비율(H/W)이 0.8 내지 5의 범위 내에 있는 필름.
- 제 8 항에 있어서, 오목부에 의해 형성되는 두 개 이상의 선은 서로 교차하지 않도록 형성되어 있는 필름.
- 제 1 항에 있어서, 상전이 물질은, 이산화바나듐(VO2)을 포함하는 필름.
- 제 1 항에 있어서, 오목부의 전체 부피에서 상전이 물질이 점유하는 부피의 비율이 5 내지 18 %의 범위 내인 필름.
- 제1항에 있어서, 오목부의 전체 부피에서 방담 물질이 점유하는 부피의 비율이 17 내지 40%의 범위 내인 필름.
- 제 1 항에 있어서, 오목부 내에서 상전이 물질과 대기의 접촉을 방지하는 보호층을 추가로 포함하는 필름.
- 제 15 항에 있어서, 하기 수식 5에 따른 △TA550,60의 절대값이 0.5% 이하이고, 하기 수식 6에 따른 △TA2000,60의 절대값이 0.3% 이하인 필름:
[수식 5]
△TA550,60 = T550.C - T550.D
수식 3에서 T550.C는 상기 필름의 25℃의 대기 조건에서 60일 유지한 후의 상기 필름의 550 nm 파장의 광에 대한 25℃에서의 투과율이고, T550.D는 상기 25℃의 대기 조건에서 60일 유지하기 전의 상기 필름의 550 nm 파장의 광에 대한 25℃에서의 투과율이다:
[수식 6]
△TA2000,60 = △T2000.C - △T2000.D
수식 6에서 △T2000.C는 상기 필름의 25℃의 대기 조건에서 60일 유지한 후의 하기 수식 1에 따라 확인한 △T2000의 절대값이고, △T2000.D는 상기 25℃의 대기 조건에서 60일 유지하기 전의 상기 필름에 대해서 하기 수식 1에 따라 확인한 △T2000의 절대값이다:
[수식 1]
△T2000 = T2000.L - T2000.H
수식 1에서 T2000.L은 25℃의 온도에서의 상기 필름의 2,000 nm 파장의 광에 대한 투과율이고, T2000.H는 90℃의 온도에서 상기 필름의 2,000 nm 파장의 광에 대한 투과율이다. - 제 16 항에 있어서, 오목부의 전체 부피에서 보호층이 점유하는 부피의 비율이 35 내지 55 %의 범위 내인 필름.
- 유리 기재 및 제1항의 필름을 포함하는 스마트 윈도우.
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2020
- 2020-12-23 KR KR1020200182410A patent/KR102501167B1/ko active IP Right Grant
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