KR980008827A - 자동차용 발열후시경 - Google Patents

Abstract

본 발명은 유리층과 기능성 박막층 및 전극층으로 이루어진 자동차용 발열후시경에 관한 것이다.

본 발명의 발열후시경에 있어서, 기능성 박막층은 발열막층을 포함하며, 추가로 칼라막층, 반사막층 및 절연막층 중에서 선택된 1종이상의 박막층을 더 포함할 수 있다.

본 발명의 발열 후시경은 유리전면에서의 발열이 가능하여 습기나 성에 제거시간이 단축된다.

Description

자동차용 발열후시경

제1도는 본 발명의 일실시예로서, 3층구조(유리층 제외)로 된 발열후시경의 적층구조를 나타낸 도.

제2도는 본 발명의 다른 일실시예로서, 5층구조(유리층 제외)로 된 발열후시경의 적층구조를 나타낸 도.

제3도는 본 발명의 다른 일시시예로서, 칼라발열막층을 포함하는 발열후시경의 적층구조를 나타낸 도.

제4도는 본 발명의 다른 일실시예로서, 칼라반사막층을 포함하는 발열후시경의 적층구조를 나타낸 도.

제5도는 본 발명의 다른 일실시예로서, 반사저감층을 더 포함하는 발열후시경의 적층구조를 나타낸 도.

제6도는 본 발명의 실시예에서 사용된 진공증착장치의 개요도

제7도는 본 발명의 발열후시경과 기존의 발열후시경의 성에 제거기능을 비교한 그래프이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1：타겟 2：유리기관

3：스퍼터된 입자 4：진공펌프장치

5：가스공급장치 6：고전압전원장치

7：진공챔버

본 발명은 유리층과 기능성 박막층 및 전극층으로 이루어진 자동차용 발열후시경에 관한 것이다.

일반적으로 자동차용 후시경(side mirror)은 운전자에게 운행중에나 주차시에 후방관측이 용이하도록 모든 자동차에 설치되어진다.

이러한 후방관측용 후시경은 항시 운전자에게 선명한 후방시야를 제공하여야 한다. 그러나, 기후조건에 따라서 그 시야가 종종 흐려지곤 한다. 비가 오는 경우에 자동차 내부 및 후시경에 발생하는 습기와 겨울철에 성에로 인한 결로 현상등은 선명한 시야확보를 어렵게 하므로, 막대한 인명과 재산피해를 초래할 수 있다.

상기한 문제점들을 해소하기 위하여, 종래에 시판되어온 발열후시경은 단순 열증착 및 습식도금에 의해 제조되므로 사용물질과 증착방법의 제한으로 인해 다양한 칼라의 구현이 불가능한 문제점이 있고, 발열방식이 실크 인쇄방식을 통한 열선방식이므로 열선자체의 저항에 의한 국부적이며 부분적인 발열만이 가능하여 발열되는 부분이 좁아 높은 온도가 요구되고 습기 및 성에 제거시간이 길어 전력소비가 많을 뿐아니라, 거울제작 후 열선 부착공정이 부가되는 번거로움이 있다. 또한 실크인쇄방식의 제작으로 유리표면의 부분적 돌출이 형성되고, 이로 인해 유리세척에 따른 열선훼손의 우려가 있으며, 화학적 세정액의 사용이 용이하지 못한 점 등의 여러 가지 단점을 가지고 있다.

따라서, 본 발명의 목적은 종래의 열선방식이 아니라 박막코팅기술을 도입하여 유리에 열선이 아닌 발열박막을 코팅함으로써, 상기한 바와 같은 종래의 문제점을 해결한 발열후시경을 제공하는 것이다.

본 발명에 따른 발열후시경은 유리층과 기능성 박막층 및 전극층으로 이루어지며, 상기 기능성 박막층은 요구사양에 따라, 예를 들면, 발열막층의 단층막에서부터 칼라막층, 반사막층, 절연막층, 발열막층 등이 적층된 다층막에 이르기까지 다양하게 형성될 수 있다.

즉, 본 발명에 따른 발열후시경에서의 기능성 박막층은 발열막층만으로 된 단일층 구조뿐아니라 발열막층을 포함하고 그외 칼라막, 반사막 및 절연막 중에서 선택된 1종 이상의 박막층을 포함하는 다층막 구조도 가질 수 있다.

본 발명에 따른 발열후시경은 유리를 세척하는 전천리공정과 유리의 일면에 단층막 또는 다층막구조의 여러 종류의 박막을 증착하는 박막증착공정 및 전극층을 형성하는 전극형성공정에 의해 제조된다.

전처리공정은 다음단계인 박막증착공정을 보다 용이하게 하기 위한 것으로서 예를들면, 유리를 에틸알콜로 세척한 후 플라즈마(plasma) 세척하는 것이 포함된다.

여기서 플라즈마 세척이란 진공상태를 유지한 후 산소가스를 주입하고, 고전압 전계를 가하면 산소가 산소이온과 전자로 분리되고 이때 형성된 산소이온이 유리의 기판위에 잔류된 유기물등과 반응하여 유기물을 제거하는 방법으로 유리의 표면을 세정하는 데 사용되는 방법이다.

박막증착공정에서는 박막의 기능에 따라 다양한 박막을 진공증착법, E-비임증발법(E-beam evaporation), 스퍼터링법, PACVD법, 또는 플라즈마응용증착법 등과 같은 공지의 증착방법들을 이용하여 형성할 수 있으며, 각 박막층의 기능에 따라 사용되는 물질이 달라지게 된다.

박막증착공정은, 예를 들면, 하나의 진공장치에 각각의 독립적인 챔버를 갖는 스퍼터(sputter), PACVD, E- 비임증발기, 플라즈마응용증착장치가 구비된 진공장비를 이용하여 수행 될 수 있다.

본 발명의 일실시예로서 제2도에 예시된 5층막구조의 발열후시경의 경우, 전처리된 유리의 일면에 기능성 박막층으로서 칼라막층, 반사막층, 절연막층 및 발열막층이 순차적으로 형성된다.

칼라막층은 금속 또는 금속화합물의 단층막 또는 다층막 형성으로 녹색, 청색, 갈색, 회색, 황동색, 금색, 은색, 청갈색, 청회색, 청녹색, 녹갈색, 보라색, 주홍색, 녹회색의 다양한 색상을 구현할 수 있다. 칼라막층의 형성에 사용되는 물질로는 ITO, SnO₂, TiN, Al, SUS, Cr, Cu 및 CrO₂등을 들 수 있으며, 이들은 각각 다른 색상을 나타내고, 그 두께에 따라 색상의 강도가 달라지므로 이들을 단독으로 또는 2종 이상 조합하여 박막을 형성함으로써 색상을 용이하게 조절할 수 있다.

반사막층은 빛에 대한 필터로 작용하여 빛을 선택적으로 투과 내지는 반사하는 층으로서, 반사막층 형성에 사용되는 물질로는 MgF₂, SiO₂, Al₂O₃중 1종 이상을 들 수 있으며,이들 물질은 각각 굴절률이 다르므로 당분야 기술자라면 상기 물질의 선택 및 조합, 그리고 박막두께의 조절에 의해 반사율을 제어할 수 있다. 예를들면, 고굴절률을 갖는 SiO₂나 저굴절률의 MgF₂등을 적절한 두께로 증착하여 반사면의 반사도를 가감시킬수 있는 데, 보다 구체적으로는 통상 약 4％ 정도의 반사율을 갖는 유리에 SiO₂및MgF₂를 복합으로 적층하면 반사율을 2％까지 저하시킬 수 있다.

절연막층은 Ta₂O₅, SiO_2,Al₂O₃중 1종 이상의 물질을 증착하여 형성된다.

발열막층은 ITO, ZnO, SnO₂, GrSUS 등을 이용하여 형성되며, 적용된 증착방법과 증착조건에 따라 전기전도도의 조절이 가능하므로 온도의 능동적 제어가 가능하고, 박막의 두께, 반응성 가스와의 반응정도 등에 따라 저항값의 다변화가 가능하므로 물질의 선택 및 박막두께의 조절에 의해 전원인가시 최대도달온도의 값과 도달시간 등의 조절이 가능하다.

전극형성은 요구사양에 따라 습시도금, 스퍼터링법, 진공증착법, E-비임증발법 등의 다양한 공지의 방법을 이용하여 이루어질수 있다.

한편, 제3도에서와 같이 칼라막층과 발열막층을 단일막으로 형성하여 하나의 박막층에 의해 발열과 색상발현을 동시에 달성할 수도 있는데, 이와같이 색상과 발열의 복합적인 기능을 갖는 칼라발열막층은 색상발현과 발열기능을 동시에 갖는 물질인 CrO, ITO, TiN, SnO₂중 1종 이상을 이용하여 형성된다. 또한, 제4도에서와 같이 칼라막층과 반사막층을 단일막으로 형성하여 하나의 박막층으로 색상발현과 빛 반사기능을 동시에 달성할 수도 있는데, 이러한 칼라반사막층은 Al, TiO₂, CrO, WO₂, TiN, ZnN, ZnO, Zr, ZrN과 같은 물질 중1종 이상을 이용하여 형성된다. 그러나, 칼라발열막층의 경우 광범위한 온도체어가 가능한 반면에, 청색, 갈색, 녹색의 제한된 색상구현만이 가능한 한계가 있다. 따라서, 다양한 색상구현을 위해서는 칼라막, 반사막 및 발열막 등이 독립적으로 형성된 다층막 구조가 바람직하다.

본 발명에 따른 발열후시경의 다른 일예에 있어서는, 유리상의 일면에 상기한 바와 같이 기능성 박막층과 전극층을 형성하고, 유리의 다른 면에 산화규소를 증착하여 반사저감층을 형성할 수도 있다(제5도).

본 발명의 발열후시경에 있어서, 각각의 기능성 박막층의 두께는 원하는 색상 및 기능에 따라 임의로 조절할 수 있는데, 바람직한 일예로는 칼라막층 100∼200nm, 반사막층 300∼500nm, 절연막층 600∼800nm, 발열막층 100∼300nm의 범위이다.

이하 실시예를 통하여 본 발명을 상세하게 설명한다.

[실시예]

제2도에 나타낸 바와 같은 구조의 발열후시경을 제6도에 도시된 바와 같은 진공증착장치를 이용하여 다음과 같은 방법으로 제조하였다.

표면에 존재하는 오염물질(먼지, 유기물 등)이 세정작업에 의해 온전히 제거된 유리를 1×10torr 이하의 진공상태로 유지된 진공 챔버에 장입시킨 후, 순도 99.995％ 이상의 아르곤가스를 진공챔버에 주입하여 진공도를 4×10^-4∼6×10^-2로 유지시킨 후 금속 타겟 물질에 전원을 공급하여 안정한 플라즈마를 형성시킨 후 반응성 기체인 순도 99.995％의 산소가스를 주입하여 스퍼터링 현상에 의해서 유리표면에 각각의 박막층을 순차적으로 증착시켰다.

이때 칼라막층으로는 TiO₂를 150nm, 반사막층으로는 SiO₂를 120nm, MgF₂를 150nm, 절연막층으로는 Ta₂O₅를 700nm, 발열막층으로는 ITO를 200nm의 두께로 증착시켰다.

그런 다음 상기한 조건과 동일한 조건에서 진공증착에 의해 Cu를 증착시켜 전극을 형성하였다.

이상과 같은 방법으로 제조된 본 발명의 발열후시경의 반사율은 2%이었으며, 이는 유리자체의 반사율(4%) 보다 휠씬 낮은 값이다.

그리고, 제7도에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 발열후시경(A)과 기존의 열선방식 후시경(B)에 대하여 주위온도 -5℃의 조건에서 성에 제거기능(발열기능)을 측정한 결과, 본 발명의 발열후시경의 성에 제거기능이 더 우수한 것을 확인할 수 있었다.

이상에서와 같이 본 발명에서는 진공장비를 이용하는 박막코팅이라는 개념을 도입하여 열선이 아닌 발열박막을 코팅하여 부분적인 발열이 아닌 유리전면에서의 동시다발적인 발열이 가능토록 하여 습기나 성에 제거시간을 단축할 수 있으며, 거울기능의 반사막과 발열막, 칼라막, 전극 형성등이 한 공정에서 행해지므로 제조원가의 절감을 가져올 수 있다. 또한 화학적 세정액 사용시 스크래치(scratch)에 의한 박막손상이 없도록 화학적 내구성과 내마모성을 가지고 있어 반영구적인 수명을 가지고 있다. 특히 반사막 제조공정시 반사율의 조절과 색상구현이 가능하므로 타차량의 전조등에 의해 발생하는 눈부심을 크게 감소시킬 수 있다.

Claims (11)

1. 유리층과 상기 유리층의 일면에 ITO, ZnO, SnO₂, Cr 및 SUS중 1종이상이 증착되어 이루어진 발열막층을 포함하는 박막층 및 상기 박막층의 일면에 형성된 전극층을 포함하는 자동차용 발열후시경.
2. 제1항에 있어서, 상기 박막층은 추가로 ITO, SnO₂, TiN, Al, SUS, Cr, Cu 및 CrO중 1종이상이 증착되어 이루어진 칼라막층과 MgF₂, SiO₂, Al₂O₃중 1종이상이 증착되어 이루어진 반사막층 및 Ta₂O₅, SiO₂및 Al₂O₃중 1종이상이 증착되어 이루어진 절연막층중에서 선택된 1종이상의 박막층을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 자동차용 발열후시경.
3. 제2항에 있어서, 유리층의 일면에 칼라막층과 발열막층 및 전극층이 순차적으로 적층되어 이루어진 것을 특징으로 하는 자동차용 발열후시경.
4. 제2항에 있어서, 유리층의 일면에 칼라막층, 반사막층, 절연막층, 발열막층 및 전극층이 순차적으로 적층되어 이루어진 것을 특징으로 하는 자동차용 발열후시경.
5. 제1항 내지 제 4 항중 어느 한 항에 있어서, 상기 유리층의 다른 일면에 SiO₂가 증착되어 이루어진 반사저감층을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 자동차용 발열후시경.
6. 유리층과 상기 유리층의 일면에 CrO, ITO, TiN, 및 SnO₂중 1종 이상이 증착되어 이루어진 칼라발열막층을 포함하는 박막층 및 상기 박막층의 일면에 형성된 전극층을 포함하는 자동차용 발열후시경.
7. 제5항에 있어서, 상기 박막층은 추가로 MgF₂, SiO₂및 Al₂O₃중 1종 이상이 증착되어 이루어진 반사막층 및 Ta₂O₅, SiO₂및 Al₂O₃중 1종 이상이 증착되어 이루어진 절연막층 중에서 선택된 1종 이상의 박막층을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 자동차용 발열후시경.
8. 제 6 항 또는 제7항에 있어서, 상기 유리층의 다른 일면에 SiO₂가 증착되어 이루어진 반사저감층을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 자동차용 발열후시경.
9. 유리층과 상기 유리층의 일면에 ITO, ZnO, SnO₂, Cr 및 SUS 중 1종 이상이 증착되어 이루어진 발열막층과 Al, TiO₂, CrO, WO₂, TiN, ZnN, ZnO, Zr, 및 ZrN 중 1종 이상이 증착되어 이루어진 칼라반사막층을 포함하는 박막층 및 상기 박막층의 일면에 형성된 전극층을 포함하는 자동차용 발열후시경.
10. 제9항에 있어서, 상기 박막층은 추가로 Ta₂O₅, SiO₂, 및 Al₂O₃,중 1종 이상이 증착되어 이루어진 절연막층을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 자동차용 발열후시경.
11. 제9항 또는 제10항에 있어서, 상기 유리층의 다른 일면에 SiO₂가 증착되어 이루어진 반사저감층을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 자동차용 발열후시경.

    ※ 참고사항 : 최초출원 내용에 의하여 공개하는 것임.