WO2020071597A1 - 광학다층막 적외선 반사 윈도우 필름 및 그 제조방법과 이를 이용한 창호시스템 - Google Patents

광학다층막 적외선 반사 윈도우 필름 및 그 제조방법과 이를 이용한 창호시스템

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WO2020071597A1
WO2020071597A1 PCT/KR2019/002837 KR2019002837W WO2020071597A1 WO 2020071597 A1 WO2020071597 A1 WO 2020071597A1 KR 2019002837 W KR2019002837 W KR 2019002837W WO 2020071597 A1 WO2020071597 A1 WO 2020071597A1
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WO
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window
film
transparent conductive
refractive material
glass
Prior art date
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PCT/KR2019/002837
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김진군
한건희
이동훈
조은선
김혜진
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신진퓨처필름주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
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    • E06B—FIXED OR MOVABLE CLOSURES FOR OPENINGS IN BUILDINGS, VEHICLES, FENCES OR LIKE ENCLOSURES IN GENERAL, e.g. DOORS, WINDOWS, BLINDS, GATES
    • E06B3/00—Window sashes, door leaves, or like elements for closing wall or like openings; Layout of fixed or moving closures, e.g. windows in wall or like openings; Features of rigidly-mounted outer frames relating to the mounting of wing frames
    • E06B3/66—Units comprising two or more parallel glass or like panes permanently secured together
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E06—DOORS, WINDOWS, SHUTTERS, OR ROLLER BLINDS IN GENERAL; LADDERS
    • E06B—FIXED OR MOVABLE CLOSURES FOR OPENINGS IN BUILDINGS, VEHICLES, FENCES OR LIKE ENCLOSURES IN GENERAL, e.g. DOORS, WINDOWS, BLINDS, GATES
    • E06B3/00—Window sashes, door leaves, or like elements for closing wall or like openings; Layout of fixed or moving closures, e.g. windows in wall or like openings; Features of rigidly-mounted outer frames relating to the mounting of wing frames
    • E06B3/66—Units comprising two or more parallel glass or like panes permanently secured together
    • E06B3/67—Units comprising two or more parallel glass or like panes permanently secured together characterised by additional arrangements or devices for heat or sound insulation or for controlled passage of light
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E06—DOORS, WINDOWS, SHUTTERS, OR ROLLER BLINDS IN GENERAL; LADDERS
    • E06B—FIXED OR MOVABLE CLOSURES FOR OPENINGS IN BUILDINGS, VEHICLES, FENCES OR LIKE ENCLOSURES IN GENERAL, e.g. DOORS, WINDOWS, BLINDS, GATES
    • E06B9/00—Screening or protective devices for wall or similar openings, with or without operating or securing mechanisms; Closures of similar construction
    • E06B9/24—Screens or other constructions affording protection against light, especially against sunshine; Similar screens for privacy or appearance; Slat blinds
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B1/00—Optical elements characterised by the material of which they are made; Optical coatings for optical elements
    • G02B1/10—Optical coatings produced by application to, or surface treatment of, optical elements

Definitions

  • the present invention relates to a window film and a window system using the same, and more specifically, an optical multilayer film infrared reflective window film capable of effectively improving the thermal performance of the window to increase the energy saving efficiency of winter heating and summer cooling, and the manufacturing thereof Method and window system using the same.
  • Light can be classified into ultraviolet light, visible light, and infrared light, and infrared light is also classified into near infrared light having higher energy and far infrared light having relatively low energy.
  • near-infrared rays are mainly included in sunlight, and have a great influence on the temperature and cooling of buildings or automobiles due to the heating effect.
  • a cooling device such as an air conditioner is operated to lower the indoor temperature and sunlight enters near the window through a window, energy efficiency of the cooling device decreases.
  • Far-infrared rays are infrared rays generated at low temperatures, and in particular, infrared rays in the 10 to 20 ⁇ m range are infrared rays generated at room temperature, which is one of the causes that causes indoor energy to be lost to the outside.
  • Low Emissivity was developed to control heat loss by far infrared rays.
  • the low-emission technology is classified into a hard LOE technology that uses an oxide series to control far-infrared rays and a soft LOE technology that uses silver or silver-based alloys.
  • Hard Roy technology is easy to secure reliability by using oxide, but it has limitations in the ability to control sunlight from near infrared.
  • Soft Roy technology has high shielding efficiency and easy control of near-infrared rays, but it is vulnerable to oxidation, so there is a limit to securing handling and environmental stability, so a means to supplement it is needed.
  • infrared shielding films are applied to windows and doors to improve the thermal control performance of a key building.
  • the film having the near-infrared shielding function is mostly implemented by an absorption method, it is not easy to secure a certain level of performance or more because the absorbed energy is re-emitted into the room.
  • Reflective films using metals or oxides are suggested to improve the low efficiency of infrared absorption.
  • a reflective film using a metal has a problem in that characteristics are deteriorated when oxidation occurs.
  • absorption of 20 to 30% occurs in many cases.
  • a shielding technology that is fundamentally implemented as an absorption method for light or a reflection method such as using a metal or an optical structure has limitations as a technique for controlling only the heat element transferred to radiation, which is part of the manner in which heat is transferred.
  • the problem to be solved by the present invention is to provide an optical multi-layer film infrared reflective window film, which has high environmental stability and easy handling, in order to improve the thermal properties of windows and doors of a key building.
  • Another problem to be solved by the present invention is to provide an optical multi-layer film infrared reflective window film manufacturing method, which has high environmental stability and easy handling, in order to improve thermal properties of windows and doors of a key building.
  • Another problem to be solved by the present invention is to not only improve the optical performance of the window by applying a composite of glass and window film, as well as improve the heat conduction properties of the window and increase the thermal control properties without replacing the window of the key building. It is to provide a window system method using an optical multilayer film infrared reflective window film.
  • An optical multilayer film infrared reflective window film for achieving the above technical problem is a substrate; A transparent conductive material layer formed of a transparent conductive material on the substrate and reflecting far infrared rays; And an optical multi-layer film formed on the transparent conductive material layer and reflecting near infrared rays of sunlight, wherein the optical multi-layer film is a high refractive material layer formed of a high refractive material on the transparent conductive material layer; A low refractive material layer formed of a low refractive material having a smaller refractive index than the refractive index of the high refractive material; And a high refractive material layer formed of the high refractive material on the low refractive material layer.
  • the transparent conductive material of the transparent conductive material layer is any one of Indium Tin Oxide (ITO), Azo compound (AZO), Tin Oxide (SnO), and Zinc Oxide (ZnO).
  • the high refractive material is TiO 2
  • the low refractive material is preferably SiO 2
  • the high refractive material has a refractive index of 2.0 or more
  • the low refractive material has a refractive index of 1.56 or less.
  • the method for manufacturing an optical multilayer film infrared reflective window film according to the present invention for achieving the other technical problem comprises: preparing a substrate; Depositing a transparent conductive material that reflects far infrared rays on top of the substrate; And forming an optical multi-layer film that reflects near infrared rays of sunlight on the transparent conductive material layer, wherein the optical multi-layer film is formed by depositing a high refractive material on the transparent conductive material layer; Depositing a low refractive material having a smaller refractive index than the refractive index of the high refractive material on the deposited high refractive material; And the deposited low refractive material And depositing the high refractive material on top.
  • the window frame A glass window installed on the window frame; And a window film installed on the window frame in parallel with the glass at regular intervals from the glass of the glass window, an air layer is present between the glass of the glass window and the window film, and the window film is a substrate; A transparent conductive material layer formed of a transparent conductive material on the substrate and reflecting far infrared rays; And an optical multi-layer film formed on the transparent conductive material layer and reflecting near infrared rays of sunlight, wherein the optical multi-layer film is a high refractive material layer formed of a high refractive material on the transparent conductive material layer; A low refractive material layer formed of a low refractive material having a smaller refractive index than the refractive index of the high refractive material; And a high refractive material layer formed of the high refractive material on the low refractive material layer.
  • the distance between the glass of the window and the window film is 12 mm or more.
  • Window system using the optical multilayer film infrared reflective window film according to the present invention is attached to the window frame, maintains a constant distance between the glass of the glass window and the window film, supports the window film, and the outside of the air layer air It may further include a structure for securing confidentiality to block access.
  • the optical multilayer film infrared reflective window film according to the present invention and its manufacturing method and window system using the same, In addition to the shielding (reflection) function for infrared rays, it also has the ability to reduce thermal conductivity.
  • the optical multi-layer film infrared reflective window film according to the present invention has a structure having a complex structure of an optical multi-layer film and an infrared shielding oxide, thereby providing the ability to reflect near-infrared rays and far-infrared rays. Can improve.
  • optical multilayer film infrared reflective window film according to the present invention when applied to a window, heating and cooling efficiency may be improved, and heating and cooling costs may be reduced.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view showing a configuration for an embodiment of an optical multilayer film infrared reflective window film according to the present invention.
  • FIG. 2 is a graph showing the results of spectroscopic analysis of the infrared reflecting film of the optical reflection method provided by the present invention.
  • FIG 3 shows an embodiment of a method of manufacturing an optical multilayer film infrared reflective window film according to the present invention.
  • FIG. 4 is a cross-sectional view of one embodiment of an infrared reflective window system in which an optical multilayer film infrared reflective window film according to the present invention is installed on a window.
  • FIG. 5 is a cross-sectional view of the plastic structure provided by the present invention.
  • FIG. 6 is a schematic view showing a construction form of a typical window film.
  • the present invention is a type of passive smart window, and it is possible to reduce energy loss and provide a comfortable environment by adjusting the reflectance of radiation flowing from the outside, and improve the thermal characteristics of windows of a key building. It applies optical control to infrared rays by applying window films provided in various forms. This not only improves thermal performance, but also provides improved performance for thermal conduction properties.
  • the optical multilayer film infrared reflective window film according to an embodiment of the present invention includes a substrate (substrate, 110), a transparent conductive material layer 120 and the optical multi-layer film 130.
  • PET polyethylene terephthalate
  • the transparent conductive material layer 120 is formed of a transparent conductive material on the substrate 110 and reflects far infrared rays.
  • the transparent conductive material of the transparent conductive material layer 120 may be any one of Indium Tin Oxide (ITO), Azo compound (AZO), Tin Oxide (SnO), and Zinc Oxide (ZnO).
  • the transparent conductive material of the transparent conductive material layer 120 includes the refractive index of the high refractive material of the high refractive material layers (131, 133, 135) constituting the optical multi-layer film 130 and the low refractive material of the low refractive material layers (132, 134). It may have an intermediate refractive index between the refractive indices, and the reflectance may be controlled for each wavelength through various materials.
  • the optical multi-layer film 130 is formed on the transparent conductive material layer 120, reflects near infrared rays of sunlight, and the high refractive material layers 131, 133, and 135 and the low refractive material layers 132, 134 are alternately stacked. That is, the optical multi-layer film 130 reflects near infrared rays among light emitted from the sun to block transmission, thereby maintaining an indoor cooling effect in summer.
  • the optical multilayer film 130 is a high refractive material layer 131 formed of a high refractive material on the transparent conductive material layer 120, a low refractive material layer 132 formed of a low refractive material having a refractive index smaller than that of the high refractive material, and the A high refractive material layer 133 formed of the high refractive material may be formed on the low refractive material layer 132.
  • the low refractive material layer 134 is formed on the high refractive material layer 133, and the high refractive material layer 135 may be further formed on the low refractive material layer 134.
  • the infrared blocking performance of the window film may be increased.
  • the high refractive material may be TiO 2
  • the low refractive material may be SiO 2 . It is preferable that the refractive index of the high refractive material is 2.0 or more, and the refractive index of the low refractive material is 1.56 or less.
  • the black graph 210 represents reflectance for a wavelength reflected from the infrared reflecting film according to the present invention
  • the blue graph 220 represents transmittance for a wavelength transmitted from the infrared reflecting film.
  • a wavelength having a high transmittance on the left is visible light
  • a wavelength in a range of approximately 380 to 750 nm indicating that the transmittance of visible light is high.
  • a wavelength having a high reflectance on the right side of the visible light for example, a range of approximately 750 to 1,000 nm, is a wavelength of near infrared rays, and it can be seen that the reflectance of near infrared rays is high.
  • the high reflectance can be seen in the range of 10,000 ⁇ 15,000 nm in the heat radiation wavelength of energy generated in indoor heating. That is, energy efficiency can be increased by blocking the radiant energy that the near-infrared rays of sunlight enter through the window through the optical multi-layer film through the window and radiating the radiant energy of indoor heating in the winter through a transparent conductive material. .
  • FIG 3 shows an embodiment of a method of manufacturing an optical multilayer film infrared reflective window film according to the present invention.
  • a substrate 110 is provided.
  • a transparent conductive material layer 120 is formed by depositing a transparent conductive material that reflects far infrared rays on the substrate 110.
  • the transparent conductive material layer The transparent conductive material may be any one of ITO (Indium Tin Oxide), AZO (Azo compound), SnO (Tin Oxide), and ZnO (Zinc Oxide).
  • An optical multi-layer film 130 reflecting near infrared rays of sunlight is formed on the transparent conductive material layer 120 (step S330).
  • the optical multi-layer film formation deposits a high refractive material, for example, TiO 2 , on the transparent conductive material layer 120 (step S331), and a refractive index than the refractive index of the high refractive material on the deposited high refractive material (TiO 2 ).
  • This small low refractive material for example, SiO 2 is deposited (step S332), and the deposited low refractive material It comprises a step of depositing the high refractive material (TiO 2 ) on (step S333).
  • the refractive index of the high refractive material is 2.0 or more, and the refractive index of the low refractive material is 1.56 or less.
  • a high refractive material and a low refractive material may be alternately deposited, and as the number of layers being deposited increases, an infrared ray blocking effect may be increased.
  • FIG. 4 is a cross-sectional view of one embodiment of an infrared reflective window system in which an optical multilayer film infrared reflective window film according to the present invention is installed on a window.
  • An embodiment of the infrared reflective window system in which the optical multilayer film infrared reflective window film according to the present invention is constructed on a window is made of a window frame 450, a glass window 410, and a window film 420.
  • the glass window 410 is a glass window, and is installed on the window frame 450.
  • the window film 420 is installed on the window frame 450 in parallel with the glass at regular intervals from the glass of the glass window 410.
  • An air layer 440 is present between the glass of the window 410 and the window film 420.
  • the window film 420 is an optical multilayer film infrared reflective window film according to an embodiment of the invention shown in FIG. 1, and includes a substrate (substrate, 110), a transparent conductive material layer 120, and an optical multi-layer film 130.
  • the distance between the glass of the window 410 and the window film is preferably 12 mm or more.
  • An embodiment of the infrared reflective window system in which the optical multilayer film infrared reflective window film according to the present invention is installed on a window may further include a structure 430 in which the airtightness of the air layer between the glass and the infrared reflective film can be secured.
  • the structure 430 is attached to the window frame 450, maintains a constant distance between the glass of the window 410 and the window film 420, supports the window film 410, and the air in the air layer 440 is external To block entry and exit.
  • 5 is a cross-sectional view of a plastic structure provided by the present invention, and includes a structure body 510 and window film fixing members 520 and 530.
  • the window film fixing members 520 and 530 support the window film 410 by connecting it to a plastic structure.
  • the air layer 440 may be sealed to reliably block air entry from the outside with a finishing material.
  • Table 1 compares visible light transmittance, heat permeability, and SHGC with thermal performance for window systems and various comparative examples according to the present invention.
  • Comparative Example 1 is the thermal performance of a window consisting of one sheet of ordinary glass having a thickness of 6 mm.
  • Comparative Example 2 is a thermal performance when a window film having an infrared reflecting performance using an oxide on a 6 mm thick glass is constructed by a commonly used adhesive method.
  • Comparative Example 3 is thermal performance when a window film having shielding performance by infrared absorption method is applied to an ordinary glass having a thickness of 6 mm using an adhesive method.
  • Comparative Example 4 is a thermal performance when a metal-reflective film is applied to an ordinary glass having a thickness of 6 mm using an adhesive method.
  • Comparative Example 5 is thermal performance when the optical multilayer film infrared reflective window film according to the present invention is applied to a 6 mm thick glass in an adhesive manner.
  • Comparative Example 6 is the thermal performance when the infrared reflective window film using oxide on 6 mm thick glass is constructed to have a gap of 12 mm air.
  • Comparative Example 7 is a thermal performance when the infrared absorbing film is constructed to have a thickness of 12 mm air in a 6 mm thick glass.
  • Comparative Example 8 is a thermal performance when the window film of the method of implementing infrared reflection using metal on ordinary glass is constructed to have a gap of 12 mm air.
  • Comparative Example 9 is a thermal performance when a metal-reflective film is constructed to have a thickness of 12 mm air in an ordinary glass having a thickness of 6 mm.
  • An example is thermal performance when the optical multilayer film infrared reflective window film according to the present invention is constructed to a thickness of 6 mm in general glass to have a spacing of 12 mm air.
  • the comparative review of the applied film action type was based on a commercially available product, and the optical multilayer film infrared reflective window film according to the present invention utilized the analysis results of its own product. After analyzing the products distributed in the market, Hard Roy or Soft Roy implemented the same characteristics through their own production and reviewed them.
  • Comparative Example 1 is a thermal characteristic of a general windowpane window is installed. As shown in Table 1, there is no particular thermal performance other than providing a clear view through high transmittance.
  • Comparative Examples 2, 3, 4, and 5 the values are thermal and optical properties when a window film of a form attached to glass is formed.
  • Table 1 it can be seen that in Comparative Example 2, the reflective film using oxide has little improvement in thermal properties and shielding performance.
  • Comparative Example 3 in the case of the absorbing film, which is a product for the purpose of solar control, improvement in shielding properties is implemented, but it can be seen that the improvement of heat permeability is negligible.
  • the reflective film using metal improves both thermal properties and shielding performance, but has a fundamental problem with respect to environmental stability of the product.
  • Comparative Example 5 when the optical multilayer film infrared reflective window film according to the present invention is directly adhered to the glass without an air layer, there is a problem in that the heat permeability is high.
  • Comparative Examples 6, 7, 8, and 9 show values of thermal and optical properties when a space is spaced apart by placing an air layer between glass and film or glass and glass.
  • Comparative Examples 7 and 9 in the case of the reflective film using oxide or metal, it can be seen that the thermal permeability value, which is a thermal characteristic, is improved.
  • Comparative Example 7 it can be confirmed that the improvement in shielding performance of the oxide reflective film is negligible.
  • Comparative Example 8 the absorption film was improved in comparison with the case of being applied to glass, but the improvement effect was insignificant compared to other techniques or compared to the case of being constructed with glass.
  • both the optical properties and the thermal properties are improved when the glass and the optical multilayer film infrared reflective window film are spaced apart with a 12 mm air layer.
  • the effect of improving the thermal properties is similar, but the embodiment of the present invention is easy to secure product reliability, thereby greatly improving accessibility to the general user.
  • a structure can be utilized when constructing by spaced apart by placing a 12 mm air layer. That is, in order to make the window film according to the present invention to be positioned parallel to the glass, a plastic structure is used.
  • the window film which has a fixed position through a plastic structure, is configured to be isolated from the externally exposed environment through a finishing material such as silicone.
  • the plastic structure is preferably designed to have elasticity, and through this, it is configured to absorb changes in the fine shrinkage expansion of the window film caused by the continuous change in the thermal environment applied to the window.
  • the window film of the optical multi-layer film infrared reflection function according to the present invention is installed on the jig to be spaced apart to have a certain space.
  • the side of the window film is sealed with the outside by using silicone.
  • FIG. 6 is a schematic diagram showing the construction form of a typical window film, and shows that the window film 620 is constructed without an air layer on the glass window 610 installed on the window frame 630.
  • Optical multi-layer film infrared reflective window film is configured to have a certain distance from the glass of the window, it is easy to secure reliability due to the closed side.
  • the temperature change of the window film itself is small, so that the moisture permeability does not change significantly, so that improved reliability can be secured.
  • the optical multi-layer film infrared reflective window film is composed of a near-infrared reflective structure in which high-refractive materials and low-refractive materials are alternately stacked in a multi-layered form, and a transparent oxide for far-infrared reflection.
  • the film with the above-described infrared reflector formed on the film on the window it is not a form attached to the glass using adhesion, but also the optical property of reflecting heat rays by separating a certain space between the window film and the glass, as well as the glass of the window. It is possible to improve the physical thermal properties lost through.
  • a plastic jig made of elasticity is applied, and a finishing material such as silicone is applied to shield it from the outside.

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Abstract

본 발명은 광학다층막 적외선 반사 윈도우 필름 및 그 제조방법과 이를 이용한 창호시스템에 관한 것으로서, 그 광학다층막 적외선 반사 윈도우 필름은, 기판; 상기 기판 위에 투명 전도성 물질로 형성되고, 원적외선을 반사하는 투명 전도성 물질층; 및 상기 투명 전도성 물질층 위에 형성되고, 태양광의 근적외선을 반사하는 광학다층막을 포함하고, 상기 광학다층막은 상기 투명 전도성 물질층 위에 고굴절 물질로 형성되는 고굴절 물질층; 상기 고굴절 물질의 굴절율보다 굴절율이 작은 저굴절 물질로 형성되는 저굴절 물질층; 및 상기 저굴절 물질층 위에 상기 고굴절 물질로 형성되는 고굴절 물질층을 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

광학다층막 적외선 반사 윈도우 필름 및 그 제조방법과 이를 이용한 창호시스템
본 발명은 윈도우 필름 및 이를 이용한 창호시스템에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 겨울철 난방과 여름철 냉방의 에너지 절감 효율을 높이기 위해 창호의 열 성능을 효과적으로 개선할 수 있는, 광학 다층막 적외선 반사 윈도우 필름 및 그 제조방법과 이를 이용한 창호시스템에 관한 것이다.
빛은 자외선, 가시광선, 적외선으로 구분될 수 있으며 적외선은 보다 높은 에너지를 가지는 근적외선과 상대적으로 낮은 에너지를 가지는 원적외선으로 구분하기도 한다. 이 중 근적외선은 태양광에 주로 포함되어 있는 영역으로 열선 작용으로 인하여 건물이나 자동차의 온도 및 냉방에 큰 영향을 미친다. 예를 들어, 실내 온도를 낮추기 위해 에어컨 등 냉방 장치가 가동되고 상태에서 윈도우를 통해 태양광의 근적외선이 입사 되면, 냉방 장치의 에너지 효율이 낮아진다.
원적외선은 저온에서 발생하는 적외선으로서 특히 10~20μm 영역의 적외선은 상온에서 발생하는 적외선으로서 실내의 에너지를 외부로 손실되게 하는 원인 중의 하나이다.
원적외선에 의한 열 손실을 제어하기 위해 개발된 것이 저방사 기술(Low Emissivity, LOE)이다. 저방사 기술은 원적외선을 제어하기 위해 산화물 계열을 사용하는 하드 로이(Hard LOE) 기술과 은(Silver) 또는 은 계열의 합금을 사용하는 소프트 로이(Soft LOE) 기술로 분류된다. 하드 로이 기술은 산화물을 사용함으로써 신뢰성 확보가 용이한 반면 태양광의 근적외선에 대한 제어 능력에 한계가 있다. 소프트 로이 기술은 높은 차폐 효율과 태양 근적외선에 대한 제어가 용이하나 산화에 취약하여 취급성 및 환경 안정성을 확보하는데 한계가 있어 이를 보완하기 위한 수단이 필요하다.
또한, 기축 건물의 열 제어 성능을 개선하기 위해 다양한 형태의 적외선 차폐 기능의 필름을 창호에 적용하고 있다. 그런데, 이러한 근적외선 차폐 기능의 필름은 대부분 흡수 방식으로 구현되므로 흡수된 에너지를 실내로 재 방출하기 때문에 일정 이상의 성능을 확보하는 것이 쉽지 않다.
적외선 흡수 방식의 낮은 효율을 개선하는 방안으로 제시되는 것이 금속 또는 산화물을 사용하는 반사 방식의 필름이다. 그러나 금속을 적용하는 반사 방식의 필름은 산화가 발생하면 특성이 저하되는 문제가 있다. 또한 금속을 사용하여 제작하는 반사 방식의 차폐 기술의 경우도 많은 경우에 20~30%의 흡수가 발생하게 된다.
이러한 문제를 해소하기 위해 US 4,461,532 또는 PCT / JP2003/002073 과 같이 광학 반사 방식을 적용하는 기술이 있다. 이러한 반사 방식의 차폐 기술은 태양광에 대한 효과적인 차폐 성능을 제공하고 있다. 다만 상기에 기술한 특허와 같은 광학 반사 방식은 반사 폭이 한정되는 문제가 있어 이를 개선하기 위해 추가적인 가공을 필요로 한다.
그러나 근본적으로 이러한 빛에 대한 흡수로 구현되거나 금속 또는 광학 구조를 사용하는 등의 반사 방식으로 구현되는 차폐 기술은 열이 전달되는 방식 중 일부인 복사로 전달되는 열 요소만을 제어하는 기술로서의 한계가 있다.
이러한 적외선 차폐 기술과는 별도로 하여 창호 제작 분야에서 창호의 열적 특성, 특히 전도에 의한 특성을 제어하기 위한 다양한 방법 들이 제시되고 있다. 이러한 기술로는 이중/삼중 유리, 진공 유리, 유리/폴리머 구성 창호 등의 방법을 적용함으로 전도 특성을 제어하고자 한다.
또한, 다중의 유리가 적용됨으로 인해 증가되는 하중 등의 문제를 해결하기 위한 방법으로 필름 또는 고분자와 유리를 병용하여 열 전도 특성을 제어하고자 하는 US11/422,368 이나 US12/966,469과 같이 유리를 필름으로 대체하여 창호를 제작하기 위한 발명도 제시되고 있다.
그러나, 이러한 전도 특성을 제어하기 위한 기술들은 창호를 신규 제작하는 신축 건물이나, 기축 건물의 창호 교체를 통해 확보할 수 있는 기술로서 개보수 시장에 대해서는 접근성을 낮추는 요인으로 작용하게 된다. 미국 3M에서 제시한 US 214,692의 경우 기축 창호에 적외선 반사 기능의 필름을 적용하는 방법을 제시하고 있으나 제시된 방법은 작업의 용이성을 확보할 수 있으나 노출된 측면에서 발생하는 산화로 인해 제품의 신뢰성 확보함에 문제가 있다. 또한 시공 작업에서 필름 손상이 발생될 경우 창문이 가지는 시각적으로 개방된 환경을 안정적으로 구현함에 문제가 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 기축 건물의 창호의 열 특성을 개선하기 위해 환경 안정성이 높고 취급성의 확보가 용이한, 광학다층막 적외선 반사 윈도우 필름을 제공하는 것이다.
본 발명이 해결하고자 하는 다른 과제는 기축 건물의 창호의 열 특성을 개선하기 위해 환경 안정성이 높고 취급성의 확보가 용이한, 광학다층막 적외선 반사 윈도우 필름 제조방법을 제공하는 것이다.
본 발명이 해결하고자 하는 또 다른 과제는 유리와 윈도우 필름을 복합으로 적용하여 창호의 광학적인 성능을 개선할 뿐 아니라 창호의 열전도 특성을 개선하고 기축 건물의 창호를 교체하지 않고도 열 제어 특성을 높일 수 있는, 광학다층막 적외선 반사 윈도우 필름을 이용한 창호시스템법을 제공하는 것이다.
상기 기술적 과제를 이루기 위한 본 발명에 의한 광학다층막 적외선 반사 윈도우 필름은, 기판; 상기 기판 위에 투명 전도성 물질로 형성되고, 원적외선을 반사하는 투명 전도성 물질층; 및 상기 투명 전도성 물질층 위에 형성되고, 태양광의 근적외선을 반사하는 광학다층막을 포함하고, 상기 광학다층막은 상기 투명 전도성 물질층 위에 고굴절 물질로 형성되는 고굴절 물질층; 상기 고굴절 물질의 굴절율보다 굴절율이 작은 저굴절 물질로 형성되는 저굴절 물질층; 및 상기 저굴절 물질층 위에 상기 고굴절 물질로 형성되는 고굴절 물질층을 포함한다.
상기 투명 전도성 물질층의 투명 전도성 물질은 ITO(Indium Tin Oxide), AZO(Azo compound), SnO(Tin Oxide), ZnO(Zinc Oxide) 중 어느 하나이다. 상기 고굴절 물질은 TiO2 이고, 상기 저굴절 물질은 SiO2 인 것이 바람직하며, 상기 고굴절 물질의 굴절율은 2.0 이상이고, 상기 저굴절 물질의 굴절율은 1.56 이하인 것을 특징으로 한다.
상기 다른 기술적 과제를 이루기 위한 본 발명에 의한 광학다층막 적외선 반사 윈도우 필름 제조방법은, 기판을 마련하는 단계; 상기 기판 상부에 원적외선을 반사하는 투명 전도성 물질을 증착하는 단계; 및 상기 투명 전도성 물질층 위에 태양광의 근적외선을 반사하는 광학다층막을 형성하는 단계를 포함하고, 상기 광학다층막 형성은 상기 투명 전도성 물질층 위에 고굴절 물질을 증착하는 단계; 상기 증착된 고굴절 물질 위에 상기 고굴절 물질의 굴절율보다 굴절율이 작은 저굴절 물질을 증착하는 단계; 및 상기 증착된 저굴절 물질 위에 상기 고굴절 물질을 증착하는 단계를 포함한다.
상기 또 다른 기술적 과제를 이루기 위한 본 발명에 의한 광학다층막 적외선 반사 윈도우 필름을 이용한 창호시스템은, 창틀; 상기 창틀에 설치된 유리창; 상기 유리창의 유리와 일정한 간격을 두고 상기 유리와 평행하게 상기 창틀에 설치된 윈도우 필름을 포함하고, 상기 유리창의 유리와 상기 윈도우 필름 사이에는 공기층이 존재하고, 상기 윈도우 필름은 기판; 상기 기판 위에 투명 전도성 물질로 형성되고, 원적외선을 반사하는 투명 전도성 물질층; 및 상기 투명 전도성 물질층 위에 형성되고, 태양광의 근적외선을 반사하는 광학다층막을 포함하고, 상기 광학다층막은 상기 투명 전도성 물질층 위에 고굴절 물질로 형성되는 고굴절 물질층; 상기 고굴절 물질의 굴절율보다 굴절율이 작은 저굴절 물질로 형성되는 저굴절 물질층; 및 상기 저굴절 물질층 위에 상기 고굴절 물질로 형성되는 고굴절 물질층을 포함한다.
상기 유리창의 유리와 상기 윈도우 필름의 간격은 12mm 이상인 것이 바람직하다. 본 발명에 의한 광학다층막 적외선 반사 윈도우 필름을 이용한 창호시스템은, 상기 창틀에 부착되며, 상기 유리창의 유리와 상기 윈도우 필름 사이의 일정한 간격을 유지하고, 상기 윈도우 필름을 지지하고, 상기 공기층 공기의 외부 출입을 차단하는 기밀성을 확보하는 구조를 더 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 광학다층막 적외선 반사 윈도우 필름 및 그 제조방법과 이를 이용한 창호시스템에 의하면, 적외선에 대한 차폐(반사) 기능뿐만 아니라, 열 전도율의 저감 성능을 동시에 가진다.
본 발명에 따른 광학다층막 적외선 반사 윈도우 필름은 광학 다층막과 적외선 차폐 산화물을 복합한 형태의 구조를 가지게 함으로써 근적외선 및 원적외선에 대한 반사 능력을 구비하게 되며 또한 금속 방식의 반사 필름이 가지는 산화에 대한 취약성을 개선 할 수 있다.
그리고 본 발명에 의하면, 환경 안정성이 높고 취급성의 확보가 용이하다.
또한 본 발명에 따른 광학 다층막 적외선 반사 윈도우 필름을 윈도우에 적용할 시에 난방 및 냉방 효율을 향상시키고, 난방 및 냉방 비용을 절감할 수 있다.
도 1는 본 발명에 따른 광학 다층막 적외선 반사 윈도우 필름의 일실시예에 대한 구성을 나타내는 단면도이다.
도 2는 본 발명에서 제공하는 광학 반사 방식의 적외선 반사 필름의 분광 분석 결과를 그래프로 나타낸 것이다.
도 3은 본 발명에 따른 광학 다층막 적외선 반사 윈도우 필름의 제조방법에 대한 일실시예를 나타낸 것이다.
도 4는 본 발명에 따른 광학 다층막 적외선 반사 윈도우 필름을 창호에 시공한 적외선 반사 창호 시스템의 일실시예의 단면도를 나타낸 것이다.
도 5는 본 발명에서 제공하는 플라스틱 구조물의 단면도이다.
도 6은 일반적인 윈도우 필름의 시공 형태를 나타내는 개략도 이다.
이하, 첨부된 도면을 참조로 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원 시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
본 발명은 Passive smart window의 일종으로, 외부에서 유입되는 복사(radiation)의 반사도를 조절하여 에너지 손실을 줄이고 쾌적한 환경을 제공할 수 있으며, 기축 건물의 창호의 열 특성을 개선한다. 다양한 형태로 제공되는 윈도우 필름을 적용하여 적외선에 대한 광학적인 제어를 한다. 이를 통해 열 성능을 개선할 뿐 아니라 열 전도 특성에 대한 개선된 성능을 제공한다.
도 1은 본 발명에 따른 광학 다층막 적외선 반사 윈도우 필름의 구성에 대한 일 실시예를 나타내는 단면도이다. 본 발명의 일실시예에 따른 광학 다층막 적외선 반사 윈도우 필름은 기판(substrate, 110), 투명전도성 물질층(120) 및 광학다층막(130)을 포함하여 이루어진다.
기판(110)으로는 결정성 플라스틱의 일종인 폴리에틸렌 테레프탈레이트 (Polyethylene Terephthalate, PET) 필름을 사용할 수 있다.
투명전도성 물질층(120)은 기판(110) 위에 투명 전도성 물질로 형성되고, 원적외선을 반사한다. 투명 전도성 물질층(120)의 투명 전도성 물질은 ITO(Indium Tin Oxide), AZO(Azo compound), SnO(Tin Oxide), ZnO(Zinc Oxide) 중 어느 하나가 될 수 있다. 투명 전도성 물질층(120)의 투명 전도성 물질은 광학다층막(130)을 구성하는 고굴절 물질층(131, 133, 135)의 고굴절 물질의 굴절율과 저굴절 물질층(132, 134)의 저굴절 물질의 굴절율 사이의 중간 굴절율을 가질 수 있으며 다양한 물질을 통해 파장별로 반사율을 제어할 수 있다.
광학다층막(130)은 투명 전도성 물질층(120) 위에 형성되고, 태양광의 근적외선을 반사하며, 고굴절 물질층(131, 133, 135) 및 저굴절 물질층(132, 134)이 번갈아 가며 적층된다. 즉, 광학다층막(130)은 태양으로부터 방사되는 광 중에서 근적외선을 반사시켜 투과를 차단함으로써 여름에 실내의 냉방 효과를 유지할 수 있다. 광학다층막(130)은 투명 전도성 물질층(120) 위에 고굴절 물질로 형성되는 고굴절 물질층(131), 상기 고굴절 물질의 굴절율보다 굴절율이 작은 저굴절 물질로 형성되는 저굴절 물질층(132) 및 상기 저굴절 물질층(132) 위에 상기 고굴절 물질로 형성되는 고굴절 물질층(133)을 포함하여 이루어질 수 있다. 바람직하게는 고굴절 물질층(133) 위에 저굴절 물질층(134)가 형성되고, 저굴절 물질층(134) 위에 고굴절 물질층(135)가 더 형성될 수 있다. 고굴절 물질층과 저굴절 물질층이 번갈아 가며 적층될수록 윈도우 필름의 적외선 차단 성능은 높아질 수 있다.
상기 고굴절 물질은 TiO2 이고, 상기 저굴절 물질은 SiO2 가 될 수 있다. 상기 고굴절 물질의 굴절율은 2.0 이상이고, 상기 저굴절 물질의 굴절율은 1.56 이하인 것이 바람직하다.
도 2는 본 발명에서 제공하는 광학 반사 방식의 적외선 반사 필름의 분광 분석 결과를 그래프로 나타낸 것이다. 도 2를 참조하면, 흑색 그래프(210)은 본 발명에 의한 적외선 반사필름에서 반사되는 파장에 대한 반사율을 나타내고, 청색 그래프(220)은 적외선 반사필름에서 투과되는 파장에 대한 투과율을 나타낸다. 도 2에서 좌측의 투과율이 높은 파장은 가시광선으로서, 대략 380 ~ 750 nm 범위의 파장으로서, 가시광선의 투과율이 높음을 알 수 있다. 그리고 상기 가시광선의 우측의 반사율이 높은 파장, 예를 들어 대략 750 ~ 1,000 nm 범위는 근적외선의 파장으로서, 근적외선의 반사율이 높음을 알 수 있다. 뿐만 아니라 실내 난방에서 발생하는 에너지의 열복사 파장 10,000 ~ 15,000 nm 범위에서 높은 반사율을 볼 수 있다. 즉, 광학다층막을 통해 하절기에 태양광의 근적외선이 창문을 통해 유입되는 복사 에너지를 차단하고, 투명전도성 물질을 통해 동절기에 실내 난방의 복사 에너지가 외부로 방출되는 것을 차단함으로써, 에너지 효율을 높일 수 있다.
도 3은 본 발명에 따른 광학 다층막 적외선 반사 윈도우 필름의 제조방법에 대한 일실시예를 나타낸 것이다.
도 1 및 도 3을 참조하여, 본 발명에 따른 광학 다층막 적외선 반사 윈도우 필름의 제조방법에 대한 일 실시예를 설명하기로 한다.
먼저, 기판(110)을 마련한다.(S310단계) 기판(110) 상부에 원적외선을 반사하는 투명 전도성 물질을 증착하여 투명 전도성 물질층(120)을 형성한다.(S320단계) 상기 투명 전도성 물질층의 투명 전도성 물질은 ITO(Indium Tin Oxide), AZO(Azo compound), SnO(Tin Oxide), ZnO(Zinc Oxide) 중 어느 하나가 될 수 있다. 투명 전도성 물질층(120) 위에 태양광의 근적외선을 반사하는 광학다층막(130)을 형성한다.(S330단계)
상기 광학다층막 형성(S330단계)은 투명 전도성 물질층(120) 위에 고굴절 물질, 예를 들어 TiO2을 증착하고(S331단계), 상기 증착된 고굴절 물질(TiO2) 위에 상기 고굴절 물질의 굴절율보다 굴절율이 작은 저굴절 물질, 예를 들어 SiO2을 증착하고(S332단계), 상기 증착된 저굴절 물질 위에 상기 고굴절 물질(TiO2)을 증착하는 것(S333단계)을 포함하여 이루어진다. 상기 고굴절 물질의 굴절율은 2.0 이상이고, 상기 저굴절 물질의 굴절율은 1.56 이하인 것이 바람직하다. 상기 광학다층막 형성(S330단계)은 고굴절 물질과 저굴절 물질이 번갈아 가며 증착될 수 있으며, 증착되는 층수가 많을수록 적외선 차단효과를 높일 수 있다.
도 4는 본 발명에 따른 광학 다층막 적외선 반사 윈도우 필름을 창호에 시공한 적외선 반사 창호 시스템의 일실시예의 단면도를 나타낸 것이다.
본 발명에 따른 광학 다층막 적외선 반사 윈도우 필름을 창호에 시공한 적외선 반사 창호 시스템의 일실시예는 창틀(450), 유리창(410), 윈도우 필름(420)을 포함하여 이루어진다.
유리창(410)은 유리로 된 창이며, 창틀(450)에 설치된다.
윈도우 필름(420)는 유리창(410)의 유리와 일정한 간격을 두고 상기 유리와 평행하게 창틀(450)에 설치된다. 유리창(410)의 유리와 윈도우 필름(420) 사이에는 공기층(440)이 존재한다.
윈도우 필름(420)은 도 1에 나타낸 발명의 일실시예에 따른 광학 다층막 적외선 반사 윈도우 필름으로서, 기판(substrate, 110), 투명전도성 물질층(120) 및 광학다층막(130)을 포함하여 이루어진다. 유리창(410)의 유리와 상기 윈도우 필름의 간격은 12mm 이상인 것이 바람직하다.
본 발명에 따른 광학 다층막 적외선 반사 윈도우 필름을 창호에 시공한 적외선 반사 창호 시스템의 일실시예는 유리와 적외선 반사 필름 사이의 공기층의 기밀성이 확보될 수 있는 구조(430)를 더 포함할 수 있다.
구조물(430)는 창틀(450)에 부착되며, 유리창(410)의 유리와 윈도우 필름(420) 사이의 일정한 간격을 유지하고, 윈도우 필름(410)을 지지하고, 공기층(440)의 공기가 외부로 출입하는 것을 차단한다. 도 5는 본 발명에서 제공하는 플라스틱 구조물의 단면도로서, 구조물 몸체(510) 및 윈도우 필름 고정 부재(520, 530)을 포함하여 이루어진다. 윈도우 필름 고정 부재(520, 530)는 윈도우 필름(410)을 플라스틱 구조물과 연결시켜 지지한다.
그리고 시공이 완료된 후에는 마감재로 외부와의 공기 출입을 확실하게 차단하기 위해 공기층(440)을 밀폐할 수 있다.
표 1은 본 발명에 의한 창호시스템과 다양한 비교예들에 대한 열 성능으로 가시광 투과율, 열관류율 및 SHGC를 비교한 것이다.
구 조 가시광투과율(%) 열관류율 SHGC
비교예 1 6mm 투명유리 88 5.9 0.815
비교예 2 6mm 투명유리/ 산화물 반사형 필름 84 5.6 0.78
비교예 3 6mm 투명유리/흡수형 필름 75 5.7 0.53
비교예 4 6mm 투명유리/ 금속 반사형 필름 69 3.0 0.46
비교예 5 6mm 투명유리/ 본 발명 필름 80 5.8 0.44
비교예 6 6mm 투명유리-12mm air- 6mm 투명유리 78.6 2.67 0.70
비교예 7 6mm 투명유리-12mm air- 산화물 반사형 필름 70 1.87 0.65
비교예 8 6mm 투명유리-12mm air- 흡수형 필름 59.3 2.6 0.44
비교예 9 6mm 투명유리-12mm air- 금속 반사형 필름 64 1.69 0.39
실시예 6mm 투명유리-12mm air- 본 발명 필름 74 1.9 0.40
비교예 1은 두께 6mm 의 일반 유리 1장으로 구성된 창호의 열 성능이다. 비교예 2는 두께 6mm 일반 유리에 산화물을 사용해 적외선 반사 성능을 가지는 윈도우 필름을 일반적으로 사용되는 점착 방식으로 시공했을 경우의 열 성능이다.
비교예 3은 두께 6mm 일반 유리에 적외선 흡수 방식으로 차폐 성능을 구현한 윈도우 필름을 점착 방식으로 시공했을 경우의 열 성능이다.
비교예 4은 두께 6mm 일반 유리에 금속 반사 방식의 필름을 점착 방식으로 시공했을 경우의 열 성능이다.
비교예 5는 두께 6mm 일반 유리에 본 발명에 의한 광학 다층막 적외선 반사 윈도우 필름을 점착 방식으로 시공했을 경우의 열 성능이다.
비교예 6는 두께 6mm 일반 유리에 산화물을 사용한 적외선 반사 방식의 윈도우 필름을 12mm 공기층(air)의 간격을 가지도록 시공했을 경우의 열 성능이다.
비교예 7는 두께 6mm 일반 유리에 적외선 흡수 방식의 필름을 12mm 공기층(air)의 간격을 가지도록 시공했을 경우의 열 성능이다.
비교예 8은 일반 유리에 금속을 사용한 적외선 반사를 구현한 방식의 윈도우 필름을 12mm 공기층(air)의 간격을 가지도록 시공했을 경우의 열 성능이다.
비교예 9는 두께 6mm 일반 유리에 금속 반사 방식의 필름을 12mm 공기층(air)의 간격을 가지도록 시공했을 경우의 열 성능이다.
실시예는 두께 6mm 일반 유리에 본 발명에 의한 광학 다층막 적외선 반사 윈도우 필름을 12mm 공기층(air)의 간격을 가지도록 시공했을 경우의 열 성능이다.
적용되는 필름 작용 형태에 대한 비교 검토는 시중에서 판매되는 제품을 기준으로 하였으며 본 발명에 의한 광학다층막 적외선 반사 윈도우 필름은 자체 제작한 제품의 분석 결과를 활용하였다. 하드 로이나 소프트 로이는 시중에 유통되는 제품을 분석한 후 자체 제작을 통해 동일한 특성을 구현하여 검토를 진행하였다.
표 1을 참조하면, 비교예 1은 시공되어 있는 일반 단창형 창문이 가지는 열적 특성이다. 표 1에 나타나 있는 바와 같이 높은 투과율을 통한 선명한 시야를 제공하는 것 이외에 열적으로 특별한 성능은 없다.
비교예 2, 3, 4, 5를 보면 유리에 부착하는 형태의 윈도우 필름을 구성했을 경우의 열적 특성 및 광학적 특성 값이다. 표 1을 참조하면, 비교예 2에서 산화물을 사용한 반사형 필름은 열적인 특성과 차폐 성능의 개선이 미미한 것을 확인할 수 있다. 비교예 3에서 태양광 제어를 목적으로 하는 제품인 흡수형 필름의 경우 차폐특성 개선은 구현되고 있으나 열관류율은 개선이 미미한 것을 확인할 수 있다. 비교예 4에서 금속을 사용하는 반사형 필름은 열적인 특성과 차폐 성능이 모두 개선되나 제품의 환경 안정성에 관한 근본적인 문제가 있다. 또한 비교예 5에서 본 발명에 의한 광학다층막 적외선 반사 윈도우 필름을 공기층 없이 바로 유리에 점착한 경우에는 열관류율이 높은 문제가 있다.
표 1에서 비교예 6, 7, 8, 9는 유리와 필름 또는 유리와 유리 사이에 공기층을 두어 공간을 이격시켜 설치했을 경우의 열적 및 광학적인 특성 값을 나타낸 것이다. 비교예 7, 9에서 산화물이나 금속을 사용하는 반사형 필름의 경우 열적인 특성인 열관류율 값이 개선되는 것을 확인할 수 있다. 그러나 비교예 7에서 산화물 반사형 필름은 차폐 성능의 개선은 미미한 것을 확인 할 수 있다. 비교예 8에서 흡수형 필름은 유리에 시공했을 경우에 대비해 열관류율 값은 개선이 되고 있으나 다른 기술 대비 또는 유리로 시공했을 경우 대비하여 개선효과는 미미한 것을 확인할 수 있다.
본 발명의 실시예를 보면 유리와 광학다층막 적외선 반사 윈도우 필름을 12mm 의 공기층을 두어 공간적으로 이격시켜 시공했을 때 광학적인 특성이나 열적인 특성이 모두 개선됨을 확인할 수 있다. 단지, 비교예 9에서 금속을 사용하는 방식과 비교하면 열 특성의 개선 효과는 유사하지만 본 발명의 실시예는 제품 신뢰성 확보에는 용이하므로 일반 사용자에게 접근성을 크게 개선시켜 줄 수 있게 한다.
본 발명에서는 12mm의 공기층을 두어 공간을 이격시켜 시공할 때 구조물을 활용할 수 있다. 즉, 본 발명에 의한 윈도우 필름이 유리에 평행하게 위치하도록 하기 위해서는 플라스틱 재질의 구조물을 활용하게 된다. 플라스틱 구조물을 통해 위치가 고정된 윈도우 필름은 실리콘 등의 마감재를 통해 외부의 노출된 환경에 격리 될 수 있도록 구성한다. 상기 플라스틱 구조물은 탄성을 가지도록 설계되는 것이 바람직하며 이를 통해 창호에 가해지는 지속적인 열 환경의 변화에서 발생하는 윈도우 필름의 미세한 수축 팽창의 변화를 흡수할 수 있게 구성된다.
도 5는 본 발명의 실시예에서 사용되는 구조로서 창호에 부착이 가능한 형태로서 필름을 지지하면서 필름을 외부 환경과 단절 시킬 수 있도록 sealing을 한다. 상기 지그를 창호에 부착한 후 본 발명에 의한 광학다층막 적외선 반사 기능의 윈도우 필름을 지그에 설치하여 일정 공간을 가지도록 이격하여 설치토록 한다. 윈도우 필름을 지그에 설치를 완료하면 실리콘 등을 활용하여 윈도우 필름의 측면이 외부와 밀폐 되도록 한다.
도 6은 일반적인 윈도우 필름의 시공 형태를 나타내는 개략도이며, 창틀(630)에 설치된 유리창(610)에 공기층이 없이 윈도우필름(620)이 시공된 것을 나타내고 있다.
본 발명의 실시예에 의한 광학다층막 적외선 반사 윈도우 필름은 창문의 유리와 일정한 간격을 가지고 구성되며, 마감된 측면으로 인해 신뢰성을 확보하는 것이 용이하다. 또한 빛 에너지를 흡수함으로 온도가 상승된 유리와 이격되어 설치되어 있음으로 윈도우 필름 자체의 온도 변화가 적어 투습성이 크게 변화하지 않아 보다 개선된 신뢰성을 확보할 수 있게 한다.
결론적으로, 본 발명에 따른 광학다층막 적외선 반사형의 윈도우 필름은 고굴절 물질과 저굴절 물질을 다층 형태로 교번 적층한 근적외선 반사 구조체와 원적외선 반사를 위한 투명 산화물로 구성된다. 필름에 형성된 상기의 적외선 반사체를 구비한 필름을 창문에 시공함에 있어 점착을 이용해 유리에 부착하는 형태가 아니라 윈도우 필름과 유리 사이에 일정 공간을 이격함으로 열선을 반사시키는 광학적인 특성뿐 아니라 창호의 유리를 통해 손실되는 물리적인 열 특성을 개선시킬 수 있게 한다. 또한 시공한 적외선 반사 윈도우 필름의 변형을 억제하고 신뢰성을 확보하기 위해 탄성을 가진 플라스틱 재질의 지그를 적용하고 외부와의 차폐를 위해 실리콘 등의 마감재를 적용한다.
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 등록청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.

Claims (9)

  1. 기판;
    상기 기판 위에 투명 전도성 물질로 형성되고, 원적외선을 반사하는 투명 전도성 물질층; 및
    상기 투명 전도성 물질층 위에 형성되고, 태양광의 근적외선을 반사하는 광학다층막을 포함하고,
    상기 광학다층막은
    상기 투명 전도성 물질층 위에 고굴절 물질로 형성되는 고굴절 물질층;
    상기 고굴절 물질의 굴절율보다 굴절율이 작은 저굴절 물질로 형성되는 저굴절 물질층; 및
    상기 저굴절 물질층 위에 상기 고굴절 물질로 형성되는 고굴절 물질층을 포함하는 것을 특징으로 하는 광학다층막 적외선 반사 윈도우 필름.
  2. 제1항에 있어서, 상기 투명 전도성 물질층의 투명 전도성 물질은
    ITO(Indium Tin Oxide), AZO(Azo compound), SnO(Tin Oxide), ZnO(Zinc Oxide) 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 광학다층막 적외선 반사 윈도우 필름.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 고굴절 물질은 TiO2 이고, 상기 저굴절 물질은 SiO2 인 것을 특징으로 하는 광학다층막 적외선 반사 윈도우 필름.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 고굴절 물질의 굴절율은 2.0 이상이고, 상기 저굴절 물질의 굴절율은 1.56 이하인 것을 특징으로 하는 광학다층막 적외선 반사 윈도우 필름.
  5. 기판을 마련하는 단계;
    상기 기판 상부에 원적외선을 반사하는 투명 전도성 물질을 증착하는 단계; 및
    상기 투명 전도성 물질층 위에 태양광의 근적외선을 반사하는 광학다층막을 형성하는 단계를 포함하고,
    상기 광학다층막 형성은
    상기 투명 전도성 물질층 위에 고굴절 물질을 증착하는 단계;
    상기 증착된 고굴절 물질 위에 상기 고굴절 물질의 굴절율보다 굴절율이 작은 저굴절 물질을 증착하는 단계; 및
    상기 증착된 저굴절 물질 위에 상기 고굴절 물질을 증착하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 광학다층막 적외선 반사 윈도우 필름 제조방법.
  6. 제5항에 있어서, 상기 투명 전도성 물질층의 투명 전도성 물질은
    ITO(Indium Tin Oxide), AZO(Azo compound), SnO(Tin Oxide), ZnO(Zinc Oxide) 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 광학다층막 적외선 반사 윈도우 필름 제조방법.
  7. 창틀;
    상기 창틀에 설치된 유리창;
    상기 유리창의 유리와 일정한 간격을 두고 상기 유리와 평행하게 상기 창틀에 설치된 윈도우 필름을 포함하고,
    상기 유리창의 유리와 상기 윈도우 필름 사이에는 공기층이 존재하고,
    상기 윈도우 필름은 청구항 제1항의 윈도우 필름인 것을 특징으로 하는 적외선 반사 창호시스템.
  8. 제7항에 있어서,
    유리창의 유리와 상기 윈도우 필름의 간격은 12mm 이상인 것을 특징으로 하는 적외선 반사 창호 시스템.
  9. 제7항에 있어서,
    상기 창틀에 부착되며, 상기 유리창의 유리와 상기 윈도우 필름 사이의 일정한 간격을 유지하고, 상기 윈도우 필름을 지지하고, 상기 공기층 공기의 외부 출입을 차단하는 구조물을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 적외선 반사 창호 시스템.
PCT/KR2019/002837 2018-10-02 2019-03-12 광학다층막 적외선 반사 윈도우 필름 및 그 제조방법과 이를 이용한 창호시스템 WO2020071597A1 (ko)

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