WO2021101233A1 - 윈도우 필름 - Google Patents

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WO2021101233A1
WO2021101233A1 PCT/KR2020/016238 KR2020016238W WO2021101233A1 WO 2021101233 A1 WO2021101233 A1 WO 2021101233A1 KR 2020016238 W KR2020016238 W KR 2020016238W WO 2021101233 A1 WO2021101233 A1 WO 2021101233A1
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WO
WIPO (PCT)
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electronic control
control panel
window film
window
layer
Prior art date
Application number
PCT/KR2020/016238
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
정운왕
최용훈
Original Assignee
정운왕
최용훈
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Publication date
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    • 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
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B5/00—Optical elements other than lenses
    • G02B5/20—Filters

Definitions

  • the present invention relates to a window film that can be adhered to a window.
  • An electronic control panel for transmitting and blocking light for example, a PDLC (Polymer Dispersed Liquid Crystal) film may be adhered to the interior glass window of the building.
  • the PDLC film is electrically controlled to transmit or block external light, thereby providing a line-of-sight function.
  • the PDLC film cannot express various colors, the aesthetic effect is limited, there is no heat shielding performance, and there is no gaze blocking effect in the transparent state (ON).
  • ITO Indium Tin Oxide
  • the present invention provides a window film that is capable of preventing a heat wave phenomenon of the glass window due to thermal expansion of the glass due to heat absorption of ITO in the window film adhered to the exterior glass window of a building.
  • Another object of the present invention is to provide a window film capable of preventing glare caused by excessive transmission of visible light of a film attached to an external window in a transparent state (ON).
  • Another object of the present invention is to provide a window film capable of improving a problem in which privacy protection is weak because the interior of a building is visible due to a low reflectance when bonded to an external window in a transparent state (ON).
  • Another object of the present invention is to provide a window film capable of reducing cost while achieving the above objects.
  • a window film according to an embodiment of the present invention includes an electronic control panel, and a metal layer and a ceramic layer disposed on at least one surface of the electronic control panel.
  • the metal layer and the ceramic layer are disposed on different surfaces of the electronic control panel or are stacked on one surface of the electronic control panel.
  • the metal layer, the electronic control panel, and a window film on which the ceramic layer is laminated may be bonded to a glass window such that the metal layer faces sunlight and the ceramic layer faces the interior of the building.
  • the electronic control panel may include any one of a polymer dispersed liquid crystal (PDLC), a polymer network liquid crystal (PNLC), an electrochromic (EC) panel, and a transparent solar cell panel.
  • PDLC polymer dispersed liquid crystal
  • PNLC polymer network liquid crystal
  • EC electrochromic
  • transparent solar cell panel any one of a polymer dispersed liquid crystal (PDLC), a polymer network liquid crystal (PNLC), an electrochromic (EC) panel, and a transparent solar cell panel.
  • the metal layer may be used as an electrode of the electronic control panel.
  • the visible light transmittance of the window film is 35 to 70% for homes, 20 to 50% for offices, and 5 to 35% for sports facilities or automobiles.
  • a window film according to another embodiment of the present invention includes an electronic control panel and a metal layer bonded to at least one surface of the electronic control panel. When the electronic control panel is in a transparent state, light passes through the electronic control panel and the metal layer.
  • a window film according to another embodiment of the present invention includes an electronic control panel; And a ceramic layer bonded to at least one surface of the electronic control panel. When the electronic control panel is in a transparent state, light passes through the electronic control panel and the ceramic layer.
  • the window film is adhered to the glass window, and light may be transmitted through the window film.
  • the window film may be adhered to the glass window so that the ceramic layer faces the interior of the building.
  • the window film of the present invention When the window film of the present invention is used as a film attached to an external window, the heat wave phenomenon of the glass window caused by heat absorption by ITO can be prevented by applying a metal layer having high reflectance of light and heat.
  • the visible light transmittance can be appropriately adjusted by applying a metal layer or a ceramic layer in the transparent state (ON) of the PDLC.
  • the ITO layer is used when the PDLC is in the transparent state (ON), the external reflectance is low and the inside is visible from the outside during the day, so privacy protection may not be possible.
  • the window film of the present invention since the metal layer is adhered to or coated on the PDLC, the interior of the building is invisible due to the high light reflectance of the metal, thereby improving the privacy protection function.
  • the metal layer can reduce the cost of the window film by replacing expensive ITO.
  • the window film of the present invention not only improves heat blocking, gaze blocking, various color expression, glare prevention, and UV blocking effects, but also prevents overheating of the electronic control panel, and prevents heat wave phenomenon and scratches of the glass window. Can provide.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view showing a window film according to a first embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view showing a window film according to a second embodiment of the present invention.
  • FIG 3 is a cross-sectional view showing a window film according to a third embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 is a cross-sectional view showing a window film according to a fourth embodiment of the present invention.
  • FIG. 5 is a cross-sectional view showing a window film according to a fifth embodiment of the present invention.
  • FIG. 6 and 7 are views showing an example in which the window film shown in FIG. 1 is adhered to a glass window.
  • FIG. 8 is a view defining reflectance and transmittance in a path of light passing through a window film.
  • FIG. 9 is a view showing the transmittance and reflectance of each layer in the path of light passing through the window film disposed on both sides of the ITO.
  • FIG. 10 is a view showing the transmittance and reflectance of each layer in a path of light passing through a window film in which a metal layer and ITO are disposed separately on both sides.
  • 11 is a view showing the transmittance and reflectance of each layer in the path of light passing through the window film on both sides of the metal layer.
  • FIG. 12 is a view showing the transmittance and reflectance of each layer in a path of light passing through a window film in which a metal layer and an ITO are separately disposed on both sides and a ceramic layer is formed on the ITO.
  • FIG. 13 is a view showing the transmittance and reflectance of each layer in a path of light passing through a window film in which a metal layer is disposed on both sides and a ceramic layer is formed on one of them.
  • FIG. 14 is a diagram showing the transmittance of solar heat for each wavelength of light in a metal layer and a ceramic layer, respectively.
  • 15 is a diagram illustrating an example of a blocking rate for each wavelength when a PDLC and a metal layer and/or a ceramic layer are combined.
  • the electronic control panel may be any one of a polymer dispersed liquid crystal (PDLC), a polymer network liquid crystal (PNLC), an electrochromic (EC) panel, and a transparent solar cell panel.
  • PDLC polymer dispersed liquid crystal
  • PNLC polymer network liquid crystal
  • EC electrochromic
  • a transparent solar cell panel Such an electronic control panel may be electrically controlled including an electrode to which power is applied.
  • the electronic control panel may be manufactured in the form of a panel including a rigid substrate, which is difficult to bend, or in the form of a flexible film.
  • the electronic control panel is described centering on the PDLC, but is not limited thereto.
  • the first, second, etc. may be used to classify the components, but these components are not limited in function or structure by an ordinal number or component name in front of the component.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view showing a window film according to a first embodiment of the present invention.
  • the window film of the present invention includes an electronic control panel 10, a metal layer 20, and a ceramic layer 30.
  • the electronic control panel 10 includes an active layer 11 and electrodes 12 and 13.
  • the active layer 11 may include any one of a material whose state changes due to electrical energy, for example, a liquid crystal device such as PDLC or PNLC, an electrochromic device, and a solar cell device.
  • PDLC, PNLC, electrochromic devices, etc. are controlled to be turned on/off by an applied electric field, so that transmittance may be changed.
  • the electrodes 12 and 13 may be transparent electrodes such as indium tin oxide (ITO).
  • the metal layer 20 and the ceramic layer 30 are adhered to the substrate or film of the electronic control panel 10 by a lamination process, or a sputter process, roll to roll, or die coating. It may be coated by a method such as coating).
  • the metal layer 20 may be formed on one surface of the electronic control panel 10, and the ceramic layer 30 may be formed on the other surface of the electronic control panel 10.
  • the metal layer 20 and the ceramic layer 30 may be stacked on any one surface of the electronic control panel 10, as shown in FIG. 1(b), and the arrangement of the stacked structure is different. I can.
  • the metal layer 20 may be a metal layer made of a single metal or a multilayer metal layer in which two or more types of metals are stacked.
  • the metal layer 20 may be made of a multilayer metal layer covered with nickel (Ni) on both sides of silver (Ag) to prevent oxidation of silver (Ag).
  • the metal layer 20 may include a metal such as chromium (Cr), copper (Cu), and stainless steel (SUS).
  • a scratch prevention layer may be formed on its surface.
  • the ceramic layer 30 may be made of a film in which ceramic powder is dispersed on a film.
  • the ceramic layer 30 may absorb heat to provide a heat-blocking effect, and may provide an anti-glare effect and various color expression effects depending on the ceramic material, thereby improving decoration and design freedom.
  • a scratch prevention layer may be formed on the outer surface of the ceramic layer 30.
  • An example of the ceramic layer 30 may be an Antimony-doped Tin Oxide (ATO), but is not limited thereto.
  • ATO Antimony-doped Tin Oxide
  • the thickness of the metal layer 20 When the thickness of the metal layer 20 is made thin, light may pass through. Depending on the metal material, the light transmittance of the metal layer 20 may vary even at the same thickness.
  • the metal layer 20 reflects most of the light and heat to reduce the amount of light incident on the electronic control panel 10 to prevent overheating of the electronic control panel 10 and the glass window to prevent heat wave phenomenon, Can be blocked.
  • the ceramic layer 30 may express various colors according to the ceramic material and may provide a scratch prevention effect.
  • the metal layer 20 may be adhered to one side (or front surface) of the electronic control panel 20 with an adhesive, and the ceramic layer 30 may be adhered to the other side (or rear side) of the electronic control panel 20 with an adhesive.
  • the adhesive is preferably a transparent adhesive, but if necessary, a translucent adhesive or a colored adhesive may be used.
  • a release film may be attached to a surface exposed to the outside from at least one of the metal layer 20 and the ceramic layer 30 with a transparent adhesive. In the construction process in which the window film adheres to the window, the release film may be peeled off, and the window film may be adhered to the window with a transparent adhesive.
  • the ceramic layer 30 may be attached to the window so that the metal layer 20 faces sunlight. Conversely, the metal layer 20 may be adhered to the glass window.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view showing a window film according to a second embodiment of the present invention.
  • the window film of the present invention includes an electronic control panel 10 in which a metal having a higher light reflectivity than ITO is used as an electrode.
  • At least one electrode of the electronic control panel 10 includes a metal electrode 21.
  • the metal electrode 21 may include a metal having a higher light reflectivity than ITO, for example, at least one metal selected from nickel (Ni), silver (Ag), chromium (Cr), copper (Cu), and stainless steel (SUS). have.
  • the active layer 11 may be formed between the metal electrode 21 and the transparent electrode 14.
  • the metal electrode 21 and the transparent electrode 14 may apply a voltage or current for driving the active layer 11 to the active layer 11 or supply electrical energy generated from the active layer 11 to the outside.
  • the electronic control panel 10 includes first and second metal electrodes 22 and 23 facing each other with an active layer 11 therebetween.
  • Each of the metal electrodes 22 and 23 is a metal having a higher light reflectivity than ITO, for example, at least one metal selected from nickel (Ni), silver (Ag), chromium (Cr), copper (Cu), and stainless steel (SUS). It may include.
  • the metal layers 22 and 23 may be adhered to the glass window or the substrate on which the transparent electrode 14 is formed in the electronic control panel may be adhered to the glass window.
  • the metal layer 20 and the ceramic layer 30 provide effects as shown in Table 1 below.
  • the combination of the metal layer 20 and the ceramic layer 30 may provide effects such as heat blocking, gaze blocking, expression of various colors, glare prevention, and UV blocking during the day.
  • the combination of the metal layer 20 and the ceramic layer 30 may provide a heat shielding effect at night without sunlight.
  • the combination of the metal layer 20 and the ceramic layer 30 has almost no gaze blocking effect because the light from the indoor lighting of the building is visible from the outside at night, and the color expression, glare prevention, and UV blocking effect are neglected because there is little external light. Can be.
  • the electronic control panel 10 is made of PDLC
  • the electronic control panel 10 provides effects as shown in Table 2 below.
  • the PDLC looks opaque because light passes through it as it is in the ON state where the driving voltage is applied, while the light is scattered in the OFF state without the driving voltage to block external light.
  • PDLC PDLC alone cannot express various colors.
  • the PDLC When the PDLC is transparent, it has high light transmittance, so it has no effect of blocking heat, blocking eyes, expressing colors, preventing glare, and blocking UV rays.
  • PDLC When PDLC is opaque, it has heat-blocking, gaze-blocking and anti-glare effects.
  • Window film of the present invention Transparent (ON) Heat cut off ⁇ Blocking eyes ⁇ Various colors ⁇ Anti-glare ⁇ UV protection ⁇ Opaque (OFF) Heat cut off ⁇ Blocking eyes ⁇ Various colors ⁇ Anti-glare ⁇ UV protection ⁇ Side effect Electronic control panel protection Cost reduction (ITO replacement) Prevention of heat wave of window glass due to heat absorption Prevents scratches (scratches)
  • the window film of the present invention includes an electronic control panel 10 and a ceramic layer 31.
  • the electronic control panel 10 includes an active layer 11 and electrodes 24 and 15.
  • the electrodes 24 and 15 include a metal electrode 24 and a transparent electrode 15 facing each other with the active layer 11 interposed therebetween.
  • the metal electrode 24 is made of at least one metal of a metal having a higher reflectivity than the transparent electrode (ITO), for example, nickel (Ni), silver (Ag), chromium (Cr), copper (Cu), and stainless steel (SUS). Can include.
  • a ceramic layer 31 may be formed on the transparent electrode 15.
  • the ceramic layer 31 may be adhered to the glass window so as to face sunlight.
  • the ceramic layer 31 is disposed in a direction toward the interior of the building.
  • the metal layer 20 may be adhered to the glass window.
  • the ceramic layer 31 may be formed on the metal electrode 24, that is, on the metal layer or on the transparent electrode 15 such as ITO.
  • FIG. 4 is a cross-sectional view showing a window film according to a fourth embodiment of the present invention.
  • the window film of the present invention includes an electronic control panel 10 and a ceramic layer 32.
  • the electronic control panel 10 includes an active layer 11 and metal layers 25 and 26.
  • the metal layers 25 and 26 may also serve as metal electrodes for applying a voltage to the electronic control panel 10.
  • the metal layers 25 and 26 may be disposed on the electronic control panel 10 to face each other with the active layer 11 interposed therebetween.
  • the metal layers 25 and 26 may be metal having a higher reflectivity than the transparent electrode ITO.
  • the ceramic layer 32 may be bonded to the window so that the metal layer 25 faces sunlight. Conversely, the metal layer 25 may be adhered to the glass window.
  • the ceramic layer 32 may be formed on any one of the metal layers 25 and 26 disposed on both sides of the electronic control panel 10.
  • the ceramic layers 32a and 32a may be formed on each of the metal layers 25 and 26 disposed on both sides of the electronic control panel 10.
  • metal layers 27 and 28 may be additionally stacked on at least one of the metal layers 25 and 26 as shown in FIG. 4C.
  • the ceramic layers 31 and 32 secure a view to the outside at night, reduce internal reflectance, and obtain a desired level of brightness and a desired color. It can be formed on the side facing toward.
  • FIG. 5 is a cross-sectional view showing a window film according to a fifth embodiment of the present invention.
  • the electronic control panel 10 includes an active layer 11 and transparent electrodes 16 and 17.
  • the transparent electrodes 16 and 17 may be an ITO film.
  • the window film of the present invention may be manufactured in a structure in which the ceramic layer 30 is adhered to the electronic control panel 10 without the metal layer 20.
  • ceramic layers 33a and 33b may be formed on at least one of the transparent electrodes 16 and 17 disposed on both sides of the electronic control panel 10.
  • the metal layers 27 and 28 are disposed on at least one of the transparent electrodes 16 and 17 disposed on both sides of the electronic control panel 10 as shown in FIG. 5C. Can be formed.
  • FIG. 6 and 7 are views showing an example in which the window film shown in FIG. 1 is adhered to a glass window.
  • the window film may be adhered to an outer surface facing sunlight from the glass window 100 or may be adhered to an inner surface facing the interior. Since the metal layer 20 or the metal electrode has a high light reflectance, the active layer 11 can be protected from heat and light.
  • the ceramic layer 30 can secure a view to the outside by lowering the reflectance of light directed to the room, adjust brightness appropriately, and can express various colors. Therefore, it is preferable that the window film is adhered to the glass window 100 so that the metal layer 20 faces sunlight and the ceramic layer 30 faces indoors.
  • the transparent adhesive layer 42 is exposed.
  • the window film may be adhered to the glass window 100 by the transparent adhesive layer 42.
  • the metal layer 20 may be adhered to the electronic control panel 10 with an adhesive 41.
  • FIG. 8 is a view defining reflectance and transmittance in a path of light passing through a window film.
  • the reflectance and transmittance of each layer are different.
  • the reflectance of the metal layer 21 is significantly higher than that of the ITO, that is, the transparent electrode 14.
  • ITO has a high transmittance so that it can be used as a transparent electrode, but its absorption is relatively high.
  • FIG. 9 is a view showing the transmittance and reflectance of each layer in the path of light passing through the window film disposed on both sides of the ITO.
  • 10 is a view showing the transmittance and reflectance of each layer in a path of light passing through a window film in which a metal layer and ITO are disposed separately on both sides.
  • 11 is a view showing the transmittance and reflectance of each layer in the path of light passing through the window film on both sides of the metal layer.
  • the temperature of the active layer of the electronic control panel 10 increases due to the absorption rate of ITO as shown in FIG. 9, and the temperature of the glass window 100 to which the window film is adhered increases, resulting in a heat wave phenomenon. Can be.
  • the metal layer 21 when the metal layer 21 is located on the light incident side, the amount of light incident on the active layer 11 of the electronic control panel 10 and the amount of light incident on the glass window 100 are significantly reduced. 11) and overheating of the glass window 100 can be prevented.
  • the metal layers 22 and 23 are on both sides of the window film, the amount of light incident on the active layer 11 of the electronic control panel 10 and the amount of light incident on the window 100 may be further reduced. .
  • FIG. 12 is a view showing the transmittance and reflectance of each layer in a path of light passing through a window film in which a metal layer and an ITO are separately disposed on both sides and a ceramic layer is formed on the ITO.
  • 13 is a view showing the transmittance and reflectance of each layer in a path of light passing through a window film in which a metal layer is disposed on both sides and a ceramic layer is formed on one of them.
  • the ceramic layer 31 when the ceramic layer 31 is formed on the transparent electrode 15, some light is absorbed from the ceramic layer 31, thereby improving heat shielding performance and anti-glare effect and preventing scratches. You can get more effects. Since the ceramic layer 31 can express various colors according to the ceramic material, it is possible to provide an effect of improving decoration and design freedom.
  • FIG. 14 is a diagram showing the transmittance of solar heat for each wavelength of light in a metal layer and a ceramic layer, respectively.
  • the metal has a high blocking rate in the visible wavelength band.
  • ceramic has a high blocking rate in the infrared wavelength band. Therefore, when metal and ceramic are applied together to the window film, the heat shielding effect, the eye blocking effect, and the anti-glare effect are improved.
  • 15 is a diagram illustrating an example of a blocking rate for each wavelength when a PDLC and a metal layer and/or a ceramic layer are combined.
  • the PDLC may have a visible light transmittance of 86%, an ultraviolet blocking rate of 35%, and an infrared blocking rate of 12%.
  • a silver (Ag)-based metal layer is bonded to the PDLC, the visible light transmittance is reduced, and the UV blocking rate and the infrared blocking rate are increased.
  • the silver-based metal layer and the ATO ceramic layer are bonded to the PDLC, the visible light transmittance is further reduced, and the UV blocking rate and the infrared blocking rate are higher.
  • ATO1 and ATO2 represent two ceramic samples having different thicknesses.
  • CARBON stands for a carbon-based ceramic.
  • the present invention can optimize the target visible light transmittance of the window film according to the use environment as shown in Table 4 below.
  • the thickness and material of the metal layer and the ceramic layer can be set as follows.
  • Target visible light transmittance Metal coating visible light Transmittance Ceramic coating visible light transmittance For housing 35 ⁇ 70% 50 ⁇ 80% 45 ⁇ 80% Office 20-50% 30 ⁇ 60% 30 ⁇ 60% For sports facilities/cars 5 ⁇ 35% 15-50% 10 ⁇ 40%
  • the glass to which the window film of the present invention can be applied is applied to all known glass layers such as general single/multilayer glass, Low-E multilayer glass, single plate tempered glass, laminated glass, etc. , It can improve the UV blocking effect.
  • the window film of the present invention may be bonded to the inner surface of the window facing the room.
  • the window film can be bonded to either glass on the inner surface of the glass window or between the glasses.
  • a window film according to an embodiment of the present invention includes an electronic control panel 10, metal layers 20 to 26 and ceramic layers 30 to 33 disposed on at least one surface of the electronic control panel 10.
  • the metal layers 20 to 26 and the ceramic layers 30 to 33 are disposed on different surfaces of the electronic control panel 10 or stacked on one surface of the electronic control panel 10.
  • the present invention prevents the heat wave phenomenon of the glass window caused by the transparent electrode of the electronic control panel by adhering a window film in which at least one of the metal layers 20 to 26 and the ceramic layers 30 to 33 are bonded to the glass window. can do.

Abstract

본 발명은 윈도우 필름에 관한 것으로, 전자 제어 패널과, 상기 전자 제어 패널의 일면에 배치된 금속층과, 상기 전자 제어 패널의 적어도 일면에 배치된 금속층 및 세라믹층을 포함한다. 상기 금속층과 상기 세라믹층은 상기 전자 제어 패널의 서로 다른 면에 배치되거나, 상기 전자 제어 패널의 일면에 적층될 수 있다. 상기 전자 제어 패널이 투명 상태일 때 빛이 상기 전자 제어 패널, 상기 금속층, 및 상기 세라믹층을 투과한다.

Description

윈도우 필름
본 발명은 유리창에 접착 가능한 윈도우 필름에 관한 것이다.
건물의 내부 유리창에 광 투과 및 차단을 위한 전자 제어 패널 예를 들어, PDLC(Polymer Dispersed Liquid Crystal) 필름이 접착될 수 있다. PDLC 필름은 전기적으로 제어되어 외부 광을 투과하거나 차단함으로써 시선 차단 기능을 제공할 수 있다. 그러나 PDLC 필름은 다양한 색상을 표현할 수 없기 때문에 심미적 효과가 제한적이고 열차단 성능이 없고, 투명 상태(ON)에서 시선 차단 효과가 없다. PDLC 필름이 유리창에 접착되면 PDLC 필름의 ITO(Indium Tin Oxide)은 열을 흡수하고, 이로 인해 유리의 열팽창이 가속화되어 유리창의 열파 현상을 초래할 수 있다.
본 발명은 전술한 필요성 및/또는 문제점을 해결하는 것을 목적으로 한다. 특히, 본 발명은 건물의 외부 유리창에 접착되는 윈도우 필름에 있어서, ITO의 열흡수로 인해 유리의 열팽창으로 인하여 유리창의 열파 현상을 방지할 수 있도록 한 윈도우 필름을 제공한다.
본 발명의 다른 목적은 투명 상태(ON)에서 외부 유리창에 붙이는 필름의 과다한 가시광선 투과로 인해 초래되는 눈부심을 방지할 수 있는 윈도우 필름을 제공한다.
본 발명의 또 다른 목적은 투명 상태(ON)에서 외부 유리창에 접착될 때 낮은 반사율로 인하여 건물 내부가 보여 사생활 보호가 취약한 문제를 개선할 수 있는 윈도우 필름을 제공한다.
본 발명의 또 다른 목적은 위와 같은 목적들을 달성하면서 원가 절감이 가능한 윈도우 필름을 제공한다.
본 발명의 과제는 이상에서 언급한 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 윈도우 필름은 전자 제어 패널과, 상기 전자 제어 패널의 적어도 일면에 배치된 금속층 및 세라믹층을 포함한다. 상기 금속층과 상기 세라믹층은 상기 전자 제어 패널의 서로 다른 면에 배치되거나, 상기 전자 제어 패널의 일면에 적층된다.
상기 전자 제어 패널이 투명 상태일 때 빛이 상기 전자 제어 패널, 상기 금속층, 및 상기 세라믹층을 투과한다.
상기 금속층이 태양광을 마주 보고 상기 세라믹층이 건물의 실내를 향하도록 상기 금속층, 상기 전자 제어 패널 및 상기 세라믹층이 적층된 윈도우 필름이 유리창에 접합될 수 있다.
상기 전자 제어 패널은 PDLC(Polymer Dispersed Liquid Crystal), PNLC(Polymer Network Liquid Crystal), 전기 변색(Electrochromic, EC) 패널, 투명 솔라셀 패널 중 어느 하나를 포함할 수 있다.
상기 금속층이 상기 전자 제어 패널의 전극으로 이용될 수 있다.
상기 윈도우 필름의 가시광선 투과율은 주택용에서 35~70%이고, 사무실용에서 20~50%이고, 운동 시설 또는 자동차용에서 5~35%이다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 윈도우 필름은 전자 제어 패널과, 상기 전자 제어 패널의 적어도 일면에 접합된 금속층을 포함한다. 상기 전자 제어 패널이 투명 상태일 때 빛이 상기 전자 제어 패널과 상기 금속층을 투과한다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따른 윈도우 필름은 전자 제어 패널; 및 상기 전자 제어 패널의 적어도 일면에 접합된 세라믹층을 포함한다. 상기 전자 제어 패널이 투명 상태일 때 빛이 상기 전자 제어 패널과 상기 세라믹층을 투과한다.
상기 윈도우 필름이 유리창에 접착되고, 상기 윈도우 필름을 통해 빛이 투과될 수 있다.
상기 세라믹층이 건물의 실내를 향하도록 상기 윈도우 필름이 유리창에 접착될 수 있다.
본 발명의 윈도우 필름은 외부 유리창에 붙이는 필름으로 사용될 때 ITO에 의한 열흡수로 인해 초래되는 유리창의 열파 현상을 빛과 열의 반사율이 높은 금속층을 적용함으로써 방지할 수 있다.
PDLC가 건물의 외부 유리창에 접착되는 경우, PDLC의 투명 전극(ITO)으로 인해 외부로부터 과다한 가시광선 투과되어 실내의 사용자가 눈부심을 심하게 느낄 수 있다. 본 발명의 윈도우 필름이 외부 유리창에 접착되면 PDLC의 투명 상태(ON)에서, 금속층 또는 세라믹층을 적용함으로써 가시광선투과율을 적절히 조정할 수 있다.
PDLC가 투명 상태(ON)일 때 ITO층을 사용하게 되면 외부 반사율이 낮아 주간에는 외부에서 내부가 그대로 보여지기 때문에 사생활 보호가 안될 수 있다. 이에 비하여, 본 발명의 윈도우 필름은 금속층이 PDLC에 접착되거나 성막(coating)되기 때문에 금속의 높은 광 반사율로 인하여 건물의 내부가 안보여 사생활 보호 기능을 향상시킬 수 있다.
본 발명은 금속층이 고가의 ITO를 대신하여 윈도우 필름의 원가를 절감할 수 있다.
본 발명의 윈도우 필름은 열 차단, 시선 차단, 다양한 색상 표현, 눈부심 방지, 자외선 차단 효과를 향상시킬 수 있을 뿐 아니라 전자 제어 패널의 과열을 방지하고, 유리창의 열파 현상 방지와 스크래치 방지 등의 효과를 제공할 수 있다.
본 발명에서 얻을 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 윈도우 필름을 보여 주는 단면도이다.
도 2는 본 발명의 제2 실시예에 따른 윈도우 필름을 보여 주는 단면도이다.
도 3은 본 발명의 제3 실시예에 따른 윈도우 필름을 보여 주는 단면도이다.
도 4는 본 발명의 제4 실시예에 따른 윈도우 필름을 보여 주는 단면도이다.
도 5는 본 발명의 제5 실시예에 따른 윈도우 필름을 보여 주는 단면도이다.
도 6 및 도 7은 도 1에 도시된 윈도우 필름이 유리창에 접착되는 예를 보여 주는 도면들이다.
도 8은 윈도우 필름을 투과하는 광의 경로에서 반사율과 투과율을 정의한 도면이다.
도 9는 ITO가 양면에 배치된 윈도우 필름을 투과하는 광의 경로에서 각 층의 투과율과 반사율을 보여 주는 도면이다.
도 10은 금속층과 ITO가 양면에 분리 배치된 윈도우 필름을 투과하는 광의 경로에서 각 층의 투과율과 반사율을 보여 주는 도면이다.
도 11은 금속층이 양면에 배치된 윈도우 필름을 투과하는 광의 경로에서 각 층의 투과율과 반사율을 보여 주는 도면이다.
도 12는 금속층과 ITO가 양면에 분리 배치되고 ITO 상에 세라믹층이 성막된 윈도우 필름을 투과하는 광의 경로에서 각 층의 투과율과 반사율을 보여 주는 도면이다.
도 13은 금속층이 양면에 배치되고 그 중 하나에 세라믹층이 성막된 윈도우 필름을 투과하는 광의 경로에서 각 층의 투과율과 반사율을 보여 주는 도면이다.
도 14는 금속층과 세라믹층 각각에서 빛의 파장별로 태양열의 투과율을 보여 주는 도면이다.
도 15는 PDLC와 금속층 및/또는 세라믹층이 조합될 때 파장별 차단율의 일 예를 보여 주는 도면이다.
본 명세서에 개시된 실시예를 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 명세서에 개시된 실시예의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 첨부된 도면은 본 명세서에 개시된 실시예를 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위한 것일 뿐, 첨부된 도면에 의해 본 명세서에 개시된 기술적 사상이 제한되지 않으며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
본 출원에서, "포함한다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 다양한 실시예들을 상세히 설명한다. 이하의 실시예들에서, 전자 제어 패널은 PDLC(Polymer Dispersed Liquid Crystal), PNLC(Polymer Network Liquid Crystal), 전기 변색(Electrochromic, EC) 패널, 투명 솔라셀 패널 중 어느 하나일 수 있다. 이러한 전자 제어 패널은 전원이 인가되는 전극을 포함하여 전기적으로 제어될 수 있다. 전자 제어 패널은 휘어지기 어려운 경성(rigid) 기판을 포함한 패널 형태, 또는 연성(flexible) 필름 형태로 제작될 수 있다. 이하에서, 전자 제어 패널은 PDLC를 중심으로 설명되나 이에 한정되지 않는다는 것에 주의하여야 한다.
구성 요소들을 구분하기 위하여 제1, 제2 등이 사용될 수 있으나, 이 구성 요소들은 구성 요소 앞에 붙은 서수나 구성 요소 명칭으로 그 기능이나 구조가 제한되지 않는다.
이하의 실시예들은 부분적으로 또는 전체적으로 서로 결합 또는 조합 가능하며, 기술적으로 다양한 연동 및 구동이 가능하다. 각 실시예들이 서로에 대하여 독립적으로 실시 가능할 수도 있고 연관 관계로 함께 실시 가능할 수도 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 다양한 실시예들을 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 윈도우 필름을 보여 주는 단면도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 윈도우 필름은 전자 제어 패널(10), 금속층(20), 및 세라믹층(30)을 포함한다.
전자 제어 패널(10)은 액티브층(11)과, 전극(12, 13)을 포함한다. 액티브층(11)은 전기적인 에너지에 의해 상태가 변하는 소재 예를 들면, PDLC, PNLC 등의 액정 소자, 전기 변색 소자, 솔라셀 소자 중 어느 하나를 포함할 수 있다. PDLC, PNLC, 전기 변색 소자 등은 인가되는 전계에 의해 온/오프 상태로 제어되어 투과율이 변할 수 있다. 전극(12, 13)은 ITO(Indium Tin Oxide)와 같은 투명전극일 수 있다.
금속층(20)과 세라믹층(30)은 라미네이션(Lamination) 공정으로 전자 제어 패널(10)의 기판 또는 필름 상에 접착되거나, 스퍼터(sputter) 공정, 롤투롤(roll to roll), 다이 코팅(dye coating) 등의 방법으로 성막(coating)될 수 있다.
금속층(20)은 도 1의 (a)에 도시된 바와 같이, 전자 제어 패널(10)의 일면에 형성되고, 세라믹층(30)은 전자 제어 패널(10)의 타면에 형성될 수 있다. 이와 다른 실시예로, 금속층(20)과 세라믹층(30)이 도 1의 (b)에 도시된 바와 같이, 전자 제어 패널(10)의 어느 일면에 적층될 수 있고, 적층 구조의 배치는 달라질 수 있다.
금속층(20)은 단일 금속으로 이루어진 금속층 또는 2 종 이상의 금속이 적층된 다층 금속층일 수 있다. 예를 들어, 금속층(20)은 은(Ag)의 산화를 방지하기 위하여 은(Ag)의 양면에 각각 니켈(Ni)이 덮여진 다층 금속층으로 제작될 수 있다. 다른 실시예로, 금속층(20)은 크롬(Cr), 구리(Cu), 스테인레스(SUS) 등의 금속을 포함할 수 있다. 금속층(20)은 긁힘 방지 효과를 위하여, 그 표면에 스크레치 방지층이 성막될 수 있다.
세라믹층(30)은 필름 상에 세라믹 분말이 분산된 필름으로 제작될 수 있다. 세라믹층(30)은 열을 흡수하여 열 차단 효과를 제공할 수 있고 눈부심 방지 효과와 세라믹 재료에 따라 다양한 색상 표현 효과를 제공하여 데커레이션(decoration)과 디자인 자유도를 향상시킬 수 있다. 세라믹층(30)의 외부 표면은 스크레치 방지 층이 성막될 수 있다. 세라믹층(30)의 일 예로, ATO(Antimony-doped Tin Oxide)가 이용될 수 있으나 이에 한정되지 않는다.
금속층(20)의 두께를 얇게 하면 빛이 통과될 수 있다. 금속 소재에 따라 같은 두께에서도 금속층(20)의 광 투과율이 달라질 수 있다. 금속층(20)은 대부분의 빛과 열을 반사하여 전자 제어 패널(10)로 입사되는 광량을 줄임으로써 전자 제어 패널(10)과, 유리창의 과열을 방지하여 열파 현상을 방지하고, 외부의 타인 시선을 차단할 수 있다.
세라믹층(30)은 세라믹 소재에 따라 다양한 색상을 표현할 수 있고 스크레치 방지 효과를 제공할 수 있다.
전자 제어 패널(20)의 양면 중 일면(또는 전면)에 금속층(20)이 접착제로 접착되고, 타면(또는 배면)에 세라믹층(30)이 접착제로 접착될 수 있다. 접착제는 투명 접착제가 바람직하지만, 필요에 따라 반투명 접착제 또는 착색된 접착제도 가능하다. 금속층(20)과 세라믹층(30) 중 적어도 하나에서 외부로 노출된 면에 투명 점착제로 이형 필름이 부착될 수 있다. 윈도우 필름이 유리창에 접착하는 시공 공정에서 이형 필름이 박리되어 투명 점착제로 윈도우 필름이 유리창에 접착될 수 있다.
윈도우 필름이 유리창에 접착될 때, 금속층(20)이 태양광을 향하도록 세라믹층(30)이 유리창에 접착될 수 있다. 이와 반대로, 금속층(20)이 유리창에 접착될 수 있다.
도 2는 본 발명의 제2 실시예에 따른 윈도우 필름을 보여 주는 단면도이다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 윈도우 필름은 ITO 보다 광 반사율이 높은 금속이 전극으로 이용되는 전자 제어 패널(10)을 포함한다.
도 2의 (a)에서 전자 제어 패널(10)의 적어도 일 전극은 금속 전극(21)을 포함한다. 금속 전극(21)은 ITO 보다 광 반사율이 높은 금속 예를 들어, 니켈(Ni), 은(Ag), 크롬(Cr), 구리(Cu), 스테인레스(SUS) 중 적어도 하나 이상의 금속을 포함할 수 있다. 금속 전극(21)과 투명 전극(14) 사이에 액티브층(11)이 형성될 수 있다. 금속 전극(21)과 투명 전극(14)은 액티브층(11)을 구동하기 위한 전압 또는 전류를 액티브층(11)에 인가하거나 액티브층(11)으로부터 발생된 전기 에너지를 외부로 공급할 수 있다.
도 2의 (b)에서 전자 제어 패널(10)은 액티브층(11)을 사이에 두고 대향하는 제1 및 제2 금속 전극들(22, 23)을 포함한다. 금속 전극들(22, 23) 각각은 ITO 보다 광 반사율이 높은 금속 예를 들어, 니켈(Ni), 은(Ag), 크롬(Cr), 구리(Cu), 스테인레스(SUS) 중 적어도 하나 이상의 금속을 포함할 수 있다.
윈도우 필름이 유리창에 접착될 때, 금속층(22, 23)이 유리창에 접착되거나 전자 제어 패널에서 투명 전극(14)이 형성된 기판이 유리창에 접착될 수 있다.
도 1 및 도 2의 윈도우 필름에서 금속층(20)과 세라믹층(30)은 아래의 표 1과 같은 효과를 제공한다.
금속층(20) + 세라믹층(30) 주간 열 차단 ○
시선 차단 ○
다양한 색상 ○
눈부심 방지 ○
자외선 차단 ○
야간 열 차단 ○
시선 차단 X
다양한 색상 -
눈부심 방지 -
자외선 차단 -
표 1에서 알 수 있는 바와 같이 금속층(20)과 세라믹층(30)의 조합은 주간에 열 차단, 시선 차단, 다양한 색상 표현, 눈부심 방지, 자외선 차단 등의 효과를 제공할 수 있다. 반면에, 금속층(20)과 세라믹층(30)의 조합은 태양 빛이 없는 야간에 열 차단 효과를 제공할 수 있다. 그리고 금속층(20)과 세라믹층(30)의 조합은 야간에 건물의 실내 조명등으로부터의 빛이 외부에서 보이기 때문에 시선 차단 효과가 거의 없고 외부 광이 적기 때문에 색상 표현, 눈부심 방지, 자외선 차단 효과가 무시될 수 있다. 전자 제어 패널(10)이 PDLC로 제작되는 경우, 전자 제어 패널(10)은 아래의 표 2와 같은 효과를 제공한다. PDLC는 구동 전압이 인가되는 온(ON) 상태에서 빛을 그대로 통과시켜 투명하게 보이는 반면, 구동 전압이 없는 오프(OFF) 상태에서 빛을 산란시켜 외부 광을 차단하기 때문에 불투명하게 보인다.
PDLC는 단독으로 다양한 색상 표현을 할 수 없다. PDLC가 투명할 때, 광 투과율이 높기 때문에 열 차단, 시선 차단, 색상 표현, 눈부심 방지, 자외선 차단 효과가 없다. PDLC가 불투명할 때, 열 차단, 시선 차단 및 눈부심 방지 효과가 있다.
PDLC 투명(ON) 열 차단 X
시선 차단 X
다양한 색상 X
눈부심 방지 X
자외선 차단 X
불투명(OFF) 열 차단 △
시선 차단 ○
다양한 색상 X
눈부심 방지 ○
자외선 차단 △
전자 제어 패널(10)에 금속층(20)과 세라믹층(30)이 접합되면, 표 3과 같이 열 차단, 시선 차단, 다양한 색상 표현, 눈부심 방지, 자외선 차단 효과를 향상시킬 수 있을 뿐 아니라 전자 제어 패널의 과열을 방지하고, 열흡수로 인한 유리창의 열파 방지, 스크래치 방지 등의 효과를 제공할 수 있다. 또한, 도 2와 같이 전자 제어 패널의 전극들 중 적어도 하나를 금속 전극(21, 22, 23)으로 대체하면, 고가의 투명 전극을 사용하지 않기 때문에 전자 제어 패널(10)의 비용을 절감할 수 있다.
본 발명의 윈도우 필름 투명(ON) 열 차단 ○
시선 차단 ○
다양한 색상 ○
눈부심 방지 ○
자외선 차단 ○
불투명(OFF) 열 차단 ○
시선 차단 ○
다양한 색상 ○
눈부심 방지 ○
자외선 차단 ○
부가 효과 전자 제어 패널 보호
원가 절감(ITO 대체)
열 흡수로 인한 유리창의 열파 방지
스크래치(긁힘) 방지
도 3은 본 발명의 제3 실시예에 따른 윈도우 필름을 보여 주는 단면도이다.도 3을 참조하면, 본 발명의 윈도우 필름은 전자 제어 패널(10)과, 세라믹층(31)을 포함한다.
전자 제어 패널(10)은 액티브층(11)과, 전극(24, 15)을 포함한다. 전극(24, 15)는 액티브층(11)을 사이에 두고 서로 대향하는 금속 전극(24)과 투명 전극(15)을 포함한다. 금속 전극(24)은 투명 전극(ITO) 보다 반사율이 높은 금속 예를 들어, 니켈(Ni), 은(Ag), 크롬(Cr), 구리(Cu), 스테인레스(SUS) 중 적어도 하나 이상의 금속을 포함할 수 있다. 투명 전극(15) 상에 세라믹층(31)이 성막(coating)될 수 있다.
금속 전극(24)은 태양광을 향하도록 세라믹층(31)이 유리창에 접착될 수 있다. 이 경우, 세라믹층(31)은 건물의 실내를 향하는 방향으로 배치된다. 이와 반대로, 금속층(20)이 유리창에 접착될 수 있다.
도 3의 (a) 및 (b)에 도시된 바와 같이, 세라믹층(31)은 금속 전극(24) 즉, 금속층 상에 형성되거나 ITO와 같은 투명 전극(15) 상에 형성될 수 있다.
도 4는 본 발명의 제4 실시예에 따른 윈도우 필름을 보여 주는 단면도이다.
도 4를 참조하면, 본 발명의 윈도우 필름은 전자 제어 패널(10)과, 세라믹층(32)을 포함한다.
전자 제어 패널(10)은 액티브층(11)과, 금속층들(25, 26)을 포함한다. 금속층들(25, 26)은 전자 제어 패널(10)의 전압을 인가하는 금속 전극 역할을 겸할 수 있다. 금속층들(25, 26)은 액티브층(11)을 사이에 두고 서로 대향하도록 전자 제어 패널(10)에 배치될 수 있다. 금속층들(25, 26)은 투명 전극(ITO) 보다 반사율이 높은 금속일 수 있다.
윈도우 필름이 유리창에 접착될 때, 금속층(25)이 태양광을 향하도록 세라믹층(32)이 유리창에 접착될 수 있다. 이와 반대로, 금속층(25)이 유리창에 접착될 수 있다.
도 4의 (a) 에 도시된 바와 같이, 세라믹층(32)은 전자 제어 패널(10)의 양면에 배치된 금속층들(25, 26) 중 어느 하나의 금속층 상에 형성될 수 있다. 다른 실시예로, 도 4의 (b) 에 도시된 바와 같이, 세라믹층(32a, 32a)은 전자 제어 패널(10)의 양면에 배치된 금속층들(25, 26) 각각에 형성될 수 있다.
시선 차단 효과와 열 차단 효과를 향상시키기 위하여, 도 4의 (c)와 같이 금속층들(25, 26) 중 적어도 하나에 금속층(27, 28)이 추가로 적층될 수도 있다.
도 3 및 도 4의 실시예에서, 세라믹층(31, 32)은 야간에 외부로 향하는 시야를 확보하고, 내부 반사율을 줄이고 원하는 정도의 밝기와 원하는 색상을 얻기 위하여 윈도우 필름의 안쪽 면 즉, 실내를 향하는 면에 형성될 수 있다.
도 5는 본 발명의 제5 실시예에 따른 윈도우 필름을 보여 주는 단면도이다.
도 5에서, 전자 제어 패널(10)은 액티브층(11)과 투명 전극들(16, 17)을 포함한다. 투명 전극들(16, 17)은 ITO 막(film)일 수 있다.
도 5의 (a)와 같이 금속층(20)이 생략되고 세라믹층(33)이 전자 제어 패널(10)에 접착되면, 시선 차단 효과는 떨어지지만 열 차단, 다양한 색상 표현, 눈부심 방지 효과를 제공할 수 있다. 따라서, 본 발명의 윈도우 필름은 금속층(20) 없이 전자 제어 패널(10)에 세라믹층(30)이 접착된 구조로 제작될 수 있다.
도 5의 (b)에 도시된 바와 같이 세라믹층(33a, 33b)이 전자 제어 패널(10)의 양면에 배치된 투명 전극들(16, 17) 중 적어도 하나에 형성될 수 있다. 다른 실시예로, 세라믹층 대신에 금속층(27, 28)이 도 5의 (c)에 도시된 바와 같이 전자 제어 패널(10)의 양면에 배치된 투명 전극들(16, 17) 중 적어도 하나에 형성될 수 있다.
도 6 및 도 7은 도 1에 도시된 윈도우 필름이 유리창에 접착되는 예를 보여 주는 도면들이다.
도 6 및 도 7을 참조하면, 윈도우 필름은 유리창(100)에서 태양광을 향하는 외면에 접착되거나, 실내를 향하는 내면에 접착될 수 있다. 금속층(20)이나 금속 전극은 광 반사율이 높기 때문에 액티브층(11)을 열과 빛으로부터 보호할 수 있다. 세라믹층(30)은 실내로 향하는 빛의 반사율을 낮추어 외부로의 시야를 확보하고 밝기를 적절히 조절할 수 있으며 또한, 다양한 색을 표현할 수 있다. 따라서, 금속층(20)은 태양광을 마주 보고 세라믹층(30)은 실내를 향하도록 윈도우 필름이 유리창(100)에 접착되는 것이 바람직하다.
도 6에서, 윈도우 필름이 유리창에 접착될 때 이형 필름(43)이 박리되면 투명 점착층(42)이 노출된다. 윈도우 필름은 투명 점착층(42)에 의해 유리창(100)에 접착될 수 있다. 금속층(20)은 접착제(41)로 전자 제어 패널(10)에 접착될 수 있다.
도 8은 윈도우 필름을 투과하는 광의 경로에서 반사율과 투과율을 정의한 도면이다.
도 8에서 알 수 있는 바와 같이, 윈도우 필름의 각층들을 투과할 때 각 층의 표면에서 빛이 일부 반사된다. 각 층의 재료가 갖는 고유의 특성으로 인하여, 각 층에서 반사율과 투과율이 다르게 된다. 금속층(21)은 ITO 즉, 투명 전극(14)에 비하여 반사율이 월등히 높다. ITO는 투명 전극으로 사용될 수 있을 정도로 투과율이 높지만 흡수율도 비교적 높다. 윈도우 필름을 통과할 때 입사 광량에서 각 층의 반사율과 흡수율을 뺀 나머지가 윈도우 필름을 투과할 수 있다.
도 9는 ITO가 양면에 배치된 윈도우 필름을 투과하는 광의 경로에서 각 층의 투과율과 반사율을 보여 주는 도면이다. 도 10은 금속층과 ITO가 양면에 분리 배치된 윈도우 필름을 투과하는 광의 경로에서 각 층의 투과율과 반사율을 보여 주는 도면이다. 도 11은 금속층이 양면에 배치된 윈도우 필름을 투과하는 광의 경로에서 각 층의 투과율과 반사율을 보여 주는 도면이다.
윈도우 필름에 빛이 입사되면, 도 9와 같이 ITO의 흡수율로 인하여 전자 제어 패널(10)의 액티브층 온도가 상승하고, 이 윈도우 필름이 접착되는 유리창(100)의 온도가 상승하여 열파 현상이 발생될 수 있다. 이에 비하여, 도 10과 같이 광 입사측에 금속층(21)이 있을 때 전자 제어 패널(10)의 액티브층(11)에 입사되는 광량과 유리창(100)에 입사되는 광량이 현저히 감소되어 액티브층(11)과 유리창(100)의 과열을 방지할 수 있다. 도 11과 같이 윈도우 필름의 양면에 금속층(22, 23)이 있는 경우에 전자 제어 패널(10)의 액티브층(11)에 입사되는 광량과 유리창(100)에 입사되는 광량이 더 감소될 수 있다.
도 12는 금속층과 ITO가 양면에 분리 배치되고 ITO 상에 세라믹층이 성막된 윈도우 필름을 투과하는 광의 경로에서 각 층의 투과율과 반사율을 보여 주는 도면이다. 도 13은 금속층이 양면에 배치되고 그 중 하나에 세라믹층이 성막된 윈도우 필름을 투과하는 광의 경로에서 각 층의 투과율과 반사율을 보여 주는 도면이다.
도 12 및 도 13에 도시된 바와 같이 투명 전극(15) 상에 세라믹층(31)이 형성되면 세라믹층(31)에서 일부 광이 흡수되어 열 차단 성능과 눈부심 방지 효과가 개선될 수 있고 스크래치 방지 효과를 더 얻을 수 있다. 세라믹층(31)은 세라믹 소재에 따라 다양한 색을 표현할 수 있기 때문에 데커레이션(decoration)과 디자인 자유도가 향상되는 효과를 제공할 수 있다.
도 14는 금속층과 세라믹층 각각에서 빛의 파장별로 태양열의 투과율을 보여 주는 도면이다. 태양열의 투과율 관점에서 볼 때 도 14에서 알 수 있는 바와 같이 금속은 가시광선 파장 대역에서 차단율이 높다. 반면에, 세라믹은 적외선 파장 대역에서 차단율이 높다. 따라서, 금속과 세라믹이 윈도우 필름에 함께 적용되면 열차단 효과, 시선 차단 효과, 눈부심 방지 효과가 향상된다.
도 15는 PDLC와 금속층 및/또는 세라믹층이 조합될 때 파장별 차단율의 일 예를 보여 주는 도면이다.
도 15를 참조하면, PDLC는 가시광선 투과율이 86%, 자외선 차단율이 35%, 그리고 적외선 차단율이 12% 일 수 있다. PDLC에 실버(silver, Ag) 계열의 금속층이 PDLC에 접합되면, 가시광선 투과율이 감소되고, 자외선 차단율과 적외선 차단율이 높아진다. PDLC에 실버 계열의 금속층과 ATO 세라믹층이 PDLC에 접합되면, 가시광선 투과율이 더 감소되고, 자외선 차단율과 적외선 차단율이 더 높아진다. 도 15에서 ATO1과 ATO2는 두께가 다른 두 개의 세라믹 샘플을 나타낸다. CARBON은 탄소 계열의 세라믹을 나타낸다.
본 발명은 아래의 표 4와 같이 윈도우 필름의 목표 가시광선 투과율을 사용 환경에 따라 최적화할 수 있다. 목표 가시광선 투과율을 얻기 위하여 금속층과 세라믹층의 두께와 재료를 아래와 같이 설정할 수 있다.
목표 가시광선 투과율(ON) 금속코팅 가시광선
투과율		 세라믹 코팅 가시광선 투과율
주택용 35~70% 50~80% 45~80%
사무실용 20~50% 30~60% 30~60%
운동시설/자동차용 5~35% 15~50% 10~40%
본 발명의 윈도우 필름이 적용 가능한 유리는 일반 단층/복층유리, 로이(Low-E) 복층 유리, 단판 강화유리, 접합유리 등 알려진 모든 유리층에 적용하여 열차단(단열), 시선 차단, 눈부심 방지, 자외선 차단 효과를 향상시킬 수 있다. 본 발명의 윈도우 필름은 일반 유리의 경우, 실내를 향하는 유리창의 내면에 접착될 수 있다. 복층 유리의 경우, 윈도우 필름은 유리창의 내면에 또는 유리들 사이에서 어느 한 유리에 접착될 수 있다.
이상 설명한 내용을 통해 당업자라면 본 발명의 기술사상을 일탈하지 아니하는 범위에서 다양한 변경 및 수정이 가능함을 알 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 기술적 범위는 명세서의 상세한 설명에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허 청구의 범위에 의해 정하여져야만 할 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 윈도우 필름은 전자 제어 패널(10)과, 상기 전자 제어 패널(10)의 적어도 일면에 배치된 금속층(20~26) 및 세라믹층(30~33)을 포함한다. 상기 금속층(20~26)과 상기 세라믹층(30~33)은 상기 전자 제어 패널(10)의 서로 다른 면에 배치되거나, 상기 전자 제어 패널(10)의 일면에 적층된다.
본 발명은 전자 제어 패널에 금속층(20~26)과 세라믹층(30~33) 중 적어도 하나가 접합된 윈도우 필름을 유리창에 접착함으로써 전자 제어 패널의 투명전극으로 인하여 초래되는 유리창의 열파 현상을 방지할 수 있다.

Claims (9)

  1. 전자 제어 패널; 및
    상기 전자 제어 패널의 적어도 일면에 배치된 금속층 및 세라믹층을 포함하고,
    상기 금속층과 상기 세라믹층은 상기 전자 제어 패널의 서로 다른 면에 배치되거나, 상기 전자 제어 패널의 일면에 적층되고,
    상기 전자 제어 패널이 투명 상태일 때 빛이 상기 전자 제어 패널, 상기 금속층, 및 상기 세라믹층을 투과하는 윈도우 필름.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 금속층이 태양광을 마주 보고 상기 세라믹층이 건물의 실내를 향하도록 상기 금속층, 상기 전자 제어 패널 및 상기 세라믹층이 적층된 윈도우 필름이 유리창에 접착되는 윈도우 필름.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 전자 제어 패널은
    PDLC(Polymer Dispersed Liquid Crystal), PNLC(Polymer Network Liquid Crystal), 전기 변색(Electrochromic, EC) 패널, 투명 솔라셀 패널 중 어느 하나를 포함하는 윈도우 필름.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 금속층이 상기 전자 제어 패널의 전극으로 이용되는 윈도우 필름.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 윈도우 필름의 가시광선 투과율은,
    주택용에서 35~70%이고,
    사무실용에서 20~50%이고,
    운동 시설 또는 자동차용에서 5~35%인 윈도우 필름.
  6. 전자 제어 패널; 및
    상기 전자 제어 패널의 적어도 일면에 접합된 금속층을 포함하고,
    상기 전자 제어 패널이 투명 상태일 때 빛이 상기 전자 제어 패널과 상기 금속층을 투과하는 윈도우 필름.
  7. 전자 제어 패널; 및
    상기 전자 제어 패널의 적어도 일면에 접합된 세라믹층을 포함하고,
    상기 전자 제어 패널이 투명 상태일 때 빛이 상기 전자 제어 패널과 상기 세라믹층을 투과하는 윈도우 필름.
  8. 제 6 항 또는 제 7 항에 있어서,
    상기 윈도우 필름이 유리창에 접착되고,
    상기 윈도우 필름을 통해 광이 투과되는 윈도우 필름
  9. 제 7 항에 있어서,
    상기 세라믹층이 건물의 실내를 향하도록 상기 윈도우 필름이 유리창에 접착되는 윈도우 필름.
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