KR102230346B1 - Emissive cooling device - Google Patents

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KR102230346B1
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KR1020190148377A
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이헌
오승주
손수민
전상현
채동우
이상엽
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고려대학교 산학협력단
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Abstract

The present invention discloses a light emitting cooling element. According to an embodiment of the present invention, the light emitting cooling element comprises: a reflective layer formed on a substrate and reflecting sunlight having a wavelength in a visible ray region and a mid-infrared region; a polymer matrix formed on the reflective layer and absorbing and emitting sunlight having the wavelength in the mid-infrared region; and a radiation cooling light emitting layer formed in the polymer matrix and mixed with light emitting fine particles emitting a specific color. Therefore, the aesthetics of the light emitting cooling element can be improved.

Description

발광형 냉각 소자{EMISSIVE COOLING DEVICE}Emissive cooling device {EMISSIVE COOLING DEVICE}

본 발명은 발광형 냉각 소자에 관한 것이다.The present invention relates to a light-emitting type cooling element.

냉각을 위해서는 에너지의 소모가 필수적이다. 냉장고, 에어컨 등 범용 냉각 기기는 전기 에너지를 사용하여 냉매를 압축시킨 뒤 압축된 냉매를 팽창시킬 때 발생하는 열의 흡수를 이용하여 냉각을 수행한다. 이와 달리 복사 냉각은 에너지의 소모없이 냉각을 시킬 수 있다.Energy consumption is essential for cooling. General-purpose cooling devices such as refrigerators and air conditioners compress a refrigerant using electric energy and then perform cooling by absorbing heat generated when the compressed refrigerant is expanded. In contrast, radiant cooling can be cooled without consuming energy.

복사 냉각을 위해서는 각 파장 대에서 빛의 흡수, 반사, 복사를 독립적으로 잘 제어하여야 한다. 대부분의 경우 열원은 입사하는 태양광이다. 태양광의 열은 그 파장 대가 UV-가시광선-근적외선대에 분포하는데 이 파장대의 빛을 반사 시키면 태양광을 통한 열의 유입을 차단할 수 있다.For radiant cooling, absorption, reflection, and radiation of light must be controlled independently and well in each wavelength band. In most cases, the heat source is incident sunlight. The heat of sunlight is distributed in the UV-visible-near-infrared band, and reflecting light in this wavelength band can block the inflow of heat through sunlight.

예를 들어, 태양빛이 내리쬐는 낮에 빛을 잘 흡수하는 검은색 자동차의 내부 온도는 쉽게 상승하지만 상대적으로 빛을 흡수하지 않고 잘 반사시키는 흰색 자동차의 경우 온도 상승은 상대적으로 덜하다.For example, the internal temperature of a black car, which absorbs light well during the day when the sun is shining, rises easily, but in a white car that does not absorb light and reflects it well, the temperature rise is relatively low.

만약 자동차의 표면이 UV-가시광선-근적외선의 파장대의 빛을 모두 반사 시킨다면 태양광에 의한 열에너지의 유입은 차단할 수 있다. If the surface of the car reflects all the light in the wavelength range of UV-visible-near-infrared rays, the inflow of heat energy by sunlight can be blocked.

모든 물체는 그 자체가 지니고 있는 열에너지를 빛의 형태로 외부로 방사하게 되는데 이때 방사되는 빛의 파장 대는 그 물체의 표면 온도에 의해 결정된다.All objects radiate their own thermal energy to the outside in the form of light, and the wavelength band of the emitted light is determined by the surface temperature of the object.

태양이 UV-가시광선-근적외선 파장대의 빛을 외부로 방사하는 이유는 태양의 표면온도가 6000℃에 달하기 때문이다.The reason why the sun radiates light in the UV-visible-near-infrared wavelength band to the outside is because the surface temperature of the sun reaches 6000℃.

일반적으로 표면온도가 수십 ℃인 물체는 장파장 적외선(파장이 수~수십 마이크론) 파장의 빛을 외부로 방사한다.In general, an object with a surface temperature of several tens of degrees Celsius emits long-wavelength infrared light (a wavelength of several to tens of microns) to the outside.

지구의 대기는 수증기, 이산화탄소 등이 존재하는데, 이러한 대기는 지구가 외부로 방사하는 장파장 적외선의 일부 파장을 흡수하여 외부로의 방사를 억제한다.The Earth's atmosphere contains water vapor, carbon dioxide, etc., and this atmosphere absorbs some wavelengths of long-wavelength infrared radiation emitted by the Earth to the outside and suppresses radiation to the outside.

대표적인 예가 온실효과인데 지구 대기중의 이산화탄소의 농도가 높을수록 지구가 우주로 장파장 적외선을 방사하는 것이 방해 받아 지구의 온도가 올라가게 된다.A typical example is the greenhouse effect, and the higher the concentration of carbon dioxide in the Earth's atmosphere, the more the Earth's radiation of long-wavelength infrared rays into space is hindered and the Earth's temperature increases.

그러나 속칭 sky window라 불리는 8마이크론부터 13마이크론 파장대의 장파장 적외선은 지구 대기에 의하여 흡수되지 않으므로 우주공간으로 쉽게 방사된다. 참고로 우주공간의 온도는 절대온도 0K에 가까운 -273℃이므로 표면 온도 수십 ℃의 지구 표면에서 장파장 적외선이 우주로 방사되는 것은 자연스러운 현상이다.However, long-wavelength infrared rays in the wavelength range from 8 microns to 13 microns, commonly referred to as the sky window, are not absorbed by the Earth's atmosphere, so they are easily radiated into outer space. For reference, since the temperature of outer space is -273℃, which is close to the absolute temperature of 0K, it is natural for long-wavelength infrared rays to radiate into space from the Earth's surface at a surface temperature of several tens of degrees Celsius.

이 현상을 복사 냉각이라 하는데 겨울 밤 하늘이 맑을수록 지구의 열에너지가 구름 등에 의해 반사되지 않고 장파장 적외선 형태로 우주로 방사되므로 다음날 아침 더 추워지는 현상의 원인이 된다. This phenomenon is called radiative cooling, and the clearer the winter night sky, the more the earth's thermal energy is not reflected by clouds, but is radiated into space in the form of long-wavelength infrared rays, which causes the phenomenon to get colder the next morning.

즉 복사 냉각에 의하여 에너지 소모 없이 소재를 냉각시킬 수 있다. 입사하는 태양광의 반사를 극대화하기 위해서는 Ag(은)같은 금속 소재의 박막을 사용하면 되고, sky window구간인 8~13마이크론대의 중적외선을 외부로 효과적으로 잘 방사하기 위해서는 가시광선 등 입사 태양광에 투명하며 8~13마이크론대의 파장 대에서 흡수도가 높은 소재를 사용하여야 한다.That is, the material can be cooled without energy consumption by radiant cooling. In order to maximize the reflection of incident sunlight, a thin film of metal material such as Ag (silver) can be used.In order to effectively emit mid-infrared rays in the 8-13 micron range, which is the sky window section, it is transparent to incident sunlight such as visible rays. In addition, materials with high absorption in the 8-13 micron wavelength range should be used.

태양광 반사 소재는 금속이고 중적외선 방사 소재는 태양광에 투명하며 장파장 적외선을 잘 방사시키는 소재를 사용하므로, 거의 모든 복사 냉각 소자의 외관은 금속 거울과 같은 색상을 띠게 된다.Since the solar reflective material is metal, and the mid-infrared radiation material is transparent to sunlight and uses a material that emits long-wavelength infrared rays well, the exterior of almost all radiation cooling elements has the same color as a metallic mirror.

복사 냉각 소자는 자동차, 건축물, 컨테이너 등에 사용되어 냉각에 필요한 에너지 부담을 줄여줄 수 있는데, 복사 냉각 소자의 색상이 금속 거울 색으로 한정되므로 동일한 냉각 성능을 보이면서 다른 색상을 발광할 있는 발광형 냉각 소자의 필요성이 크다.The radiant cooling element is used in automobiles, buildings, containers, etc. to reduce the energy burden required for cooling.Since the color of the radiant cooling element is limited to the color of a metallic mirror, it is a light-emitting type cooling element that exhibits the same cooling performance and emits different colors. The need for is great.

한국 등록특허공보 제10-2036071호, "다층 복사 냉각 구조"Korean Patent Publication No. 10-2036071, "Multi-layer radiant cooling structure" 한국 공개특허공보 제10-2016-0147649호, "메타물질-보강된 수동형 복사 냉각 패널"Korean Patent Laid-Open Publication No. 10-2016-0147649, "Metamaterial-reinforced passive radiation cooling panel"

본 발명의 실시예는 중적외선을 방사하는 폴리머 매트릭스에 의해 우수한 냉각 효율을 가지면서, 특정 색을 발광하는 발광 미세 입자에 의해 시각적 효과 및 홍보 효과를 제공하여 발광형 냉각 소자의 심미성을 향상시킬 수 있는 발광형 냉각 소자를 제공하고자 한다.Embodiments of the present invention can improve the aesthetics of a light-emitting type cooling device by providing a visual effect and a promotional effect by light-emitting fine particles emitting a specific color while having excellent cooling efficiency by a polymer matrix that emits mid-infrared rays. It is intended to provide a light-emitting type cooling element.

본 발명의 실시예는 형광 미세 입자 및 인광 미세 입자가 폴리머 매트릭스에 혼입되어 낮과 밤 모두 발광 현상을 발현할 수 있으며, 특히 밤 시간에 별도로 광 에너지 조사 없이 발광 현상을 발현할 수 있어 밤 시간에도 시각적 효과 및 홍보 효과를 제공할 수 있는 발광형 냉각 소자를 제공하고자 한다.In the embodiment of the present invention, fluorescent microparticles and phosphorescent microparticles are incorporated into a polymer matrix to express a luminescence phenomenon both day and night, and in particular, light emission phenomenon can be expressed without separate light energy irradiation at night time. It is intended to provide a light-emitting type cooling device that can provide visual and promotional effects.

본 발명의 실시예는 원하는 특정 색이 발광하도록 발광 미세 입자의 종류를 선택하여 원하는 시각적 효과 및 홍보 효과를 제공할 수 있는 발광형 냉각 소자를 제공하고자 한다.An embodiment of the present invention is to provide a light-emitting type cooling device capable of providing a desired visual effect and promotional effect by selecting the type of light-emitting fine particles so that a specific color desired to emit light.

본 발명의 실시예는 보호층으로 코팅된 발광 미세 입자를 포함하여 발광 미세 입자의 표면을 보호함으로써 발광성을 장시간 동안 유지할 수 있는 발광형 냉각 소자를 제공하고자 한다.An embodiment of the present invention is to provide a light-emitting type cooling device capable of maintaining luminescence for a long time by protecting the surface of the light-emitting fine particles including the light-emitting fine particles coated with a protective layer.

본 발명에 따른 발광형 냉각 소자는, 기판 상에 형성되고, 가시광선 영역 및 중적외선 영역의 파장을 갖는 태양광을 반사시키는 반사층; 및 상기 반사층 상에 형성되고, 중적외선 영역의 파장을 갖는 태양광을 흡수하여 방사하는 폴리머 매트릭스와, 상기 폴리머 매트릭스 내에 형성되어 특정 색을 발광하는 발광 미세 입자가 혼입된 복사 냉각 발광층을 포함하는 것을 특징으로 한다.The light-emitting type cooling element according to the present invention includes: a reflective layer formed on a substrate and reflecting sunlight having wavelengths in a visible region and a mid-infrared region; And a polymer matrix formed on the reflective layer and absorbing and emitting sunlight having a wavelength in the mid-infrared region, and a radiation cooling light-emitting layer in which light-emitting fine particles formed in the polymer matrix and emitting a specific color are mixed. It is characterized.

본 발명의 실시예에 따른 발광형 냉각 소자에 따르면, 상기 발광 미세 입자는 상기 특정 색의 발광성을 유지하는 보호층으로 코팅될 수 있다.According to the emissive cooling device according to an embodiment of the present invention, the light emitting microparticles may be coated with a protective layer that maintains the luminescence property of the specific color.

본 발명의 실시예에 따른 발광형 냉각 소자에 따르면, 상기 발광 미세 입자는 상기 태양광을 흡수한 후 방출되는 포논(phonon) 대비 포톤(photon) 방출량이 더 클 수 있다.According to the emissive cooling device according to an embodiment of the present invention, the light emitting microparticles may emit a greater amount of photons compared to phonons emitted after absorbing the sunlight.

본 발명의 실시예에 따른 발광형 냉각 소자에 따르면, 상기 발광 미세 입자는 형광(fluorescence) 미세 입자 및 인광(phosphorescence) 미세 입자의 혼합일 수 있다.According to the light-emitting type cooling device according to an embodiment of the present invention, the light-emitting microparticles may be a mixture of fluorescent microparticles and phosphorescence microparticles.

본 발명의 실시예에 따른 발광형 냉각 소자에 따르면, 상기 형광 미세 입자는 무기 페로브스카이트 화합물, AnS, ZnxCdS, ZsSiO3, CaSiO3 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.According to the emissive cooling device according to an embodiment of the present invention, the fluorescent fine particles may include at least one of an inorganic perovskite compound, AnS, ZnxCdS, ZsSiO 3 and CaSiO 3.

본 발명의 실시예에 따른 발광형 냉각 소자에 따르면, 상기 무기 페로브스카이트 화합물은 아래의 화학식으로 표시될 수 있다.According to the emissive cooling device according to an embodiment of the present invention, the inorganic perovskite compound may be represented by the following formula.

[화학식][Chemical Formula]

ABX3 ABX 3

(여기서, A는 세슘(Cs), 주석(Sn), 비스무스(Bi) 중 어느 하나이고, B는 납(Pb)이며, X는 염소(Cl), 브롬(Br), 요오드(I) 중 어느 하나임)(Where, A is any one of cesium (Cs), tin (Sn), bismuth (Bi), B is lead (Pb), and X is chlorine (Cl), bromine (Br), iodine (I). One)

본 발명의 실시예에 따른 발광형 냉각 소자에 따르면, 상기 인광 미세 입자는 유로퓸(Eu)이 도핑된 SrSiO4-Al2O3를 포함할 수 있다.According to the emissive cooling device according to an embodiment of the present invention, the phosphorescent fine particles may include europium (Eu) doped SrSiO 4 -Al 2 O 3 .

본 발명의 실시예에 따른 발광형 냉각 소자에 따르면, 상기 보호층은 실리카(silica)를 포함할 수 있다.According to the emissive cooling device according to an embodiment of the present invention, the protective layer may include silica.

본 발명의 실시예에 따른 발광형 냉각 소자에 따르면, 상기 발광 미세 입자는 상기 폴리머 매트릭스의 전체 중량 대비 0.05중량% 내지 0.2중량%로 포함될 수 있다.According to the emissive cooling device according to an embodiment of the present invention, the light emitting microparticles may be included in an amount of 0.05% to 0.2% by weight based on the total weight of the polymer matrix.

본 발명의 실시예에 따른 발광형 냉각 소자에 따르면, 상기 폴리머 매트릭스는 PDMS(polydimethylsiloxane), PMMA(polymethyl methacrylate) 및 DPHA(dipentaerythritol penta/hexa acrylate) 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.According to the light emitting cooling device according to an embodiment of the present invention, the polymer matrix may include at least one of polydimethylsiloxane (PDMS), polymethyl methacrylate (PMMA), and dipentaerythritol penta/hexa acrylate (DPHA).

본 발명의 실시예에 따른 발광형 냉각 소자에 따르면, 상기 반사층은 은(Ag) 및 알루미늄(Al) 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.According to the emissive cooling element according to an embodiment of the present invention, the reflective layer may include at least one of silver (Ag) and aluminum (Al).

본 발명의 실시예에 따른 발광형 냉각 소자에 따르면, 상기 기판은 유리(glass), PET(polyethylene terephthalate) 및 ITO(Indium tin oxide) 중 어느 하나로 이루어질 수 있다.According to the emissive cooling device according to an embodiment of the present invention, the substrate may be made of any one of glass, polyethylene terephthalate (PET), and indium tin oxide (ITO).

본 발명의 실시예에 따르면, 중적외선을 방사하는 폴리머 매트릭스에 의해 우수한 냉각 효율을 가지면서, 특정 색을 발광하는 발광 미세 입자에 의해 시각적 효과 및 홍보 효과를 제공하여 발광형 냉각 소자의 심미성을 향상시킬 수 있다.According to an embodiment of the present invention, while having excellent cooling efficiency by a polymer matrix that emits mid-infrared rays, a visual effect and a promotional effect are provided by light-emitting fine particles emitting a specific color to improve the aesthetics of a light-emitting type cooling device. I can make it.

본 발명의 실시예에 따르면, 형광 미세 입자 및 인광 미세 입자가 폴리머 매트릭스에 혼입되어 낮과 밤 모두 발광 현상을 발현할 수 있으며, 특히 밤 시간에 별도로 광 에너지 조사 없이 발광 현상을 발현할 수 있어 밤 시간에도 시각적 효과 및 홍보 효과를 제공할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, fluorescent microparticles and phosphorescent microparticles are incorporated into a polymer matrix to exhibit a light emission phenomenon both day and night. In particular, a light emission phenomenon can be expressed without separate light energy irradiation at night. It can provide visual and promotional effects even in time.

본 발명의 실시예에 따르면, 원하는 특정 색이 발광하도록 발광 미세 입자의 종류를 선택하여 원하는 시각적 효과 및 홍보 효과를 제공할 수 있다.According to an exemplary embodiment of the present invention, a desired visual effect and a promotional effect may be provided by selecting the type of light-emitting fine particles so that a desired specific color emit light.

본 발명의 실시예에 따르면, 보호층으로 코팅된 발광 미세 입자를 포함하여 발광 미세 입자의 표면을 보호함으로써 발광성을 장시간 동안 유지할 수 있다.According to an exemplary embodiment of the present invention, luminescence properties can be maintained for a long time by protecting the surface of the luminescent fine particles including the luminescent fine particles coated with a protective layer.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 발광형 냉각 소자의 구체적인 모습을 도시한 단면도이다.
도 2a 내지 도 2c는 본 발명의 실시예에 따른 발광 미세 입자 및 보호층이 형성된 발광 미세 입자 모습을 도시한 TEM(transmission electron microscopy) 이미지이다.
도 3은 본 발명의 실시예 및 대조예에 따른 냉각 소자의 발광 모습을 도시한 이미지이다.
도 4는 본 발명의 실시예 및 대조예에 따른 냉각 소자의 반사율을 도시한 그래프이다.
도 5a 및 도 5b는 본 발명의 실시예 및 대조예에 따른 냉각 소자가 적용된 대상 물체의 낮 동안 온도를 측정한 결과를 도시한 그래프이다.
도 6a 및 도 6b는 본 발명의 실시예 및 대조예에 따른 냉각 소자가 적용된 대상 물체의 밤 동안 외부 온도를 측정한 결과를 도시한 그래프이다.1 is a cross-sectional view showing a specific state of a light-emitting type cooling device according to an embodiment of the present invention.
2A to 2C are TEM (transmission electron microscopy) images showing the appearance of the light-emitting microparticles and the light-emitting microparticles on which the protective layer is formed according to an embodiment of the present invention.
3 is an image showing light emission of a cooling element according to an embodiment and a control example of the present invention.
4 is a graph showing reflectance of a cooling element according to an embodiment and a control example of the present invention.
5A and 5B are graphs showing a result of measuring a temperature during the day of a target object to which a cooling element according to an embodiment of the present invention and a control example are applied.
6A and 6B are graphs showing a result of measuring an external temperature during the night of a target object to which a cooling element according to an embodiment of the present invention and a control example are applied.

이하 첨부 도면들 및 첨부 도면들에 기재된 내용들을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세하게 설명하지만, 본 발명이 실시예에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings and contents described in the accompanying drawings, but the present invention is not limited or limited by the embodiments.

본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprises)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성요소, 단계는 하나 이상의 다른 구성요소, 단계의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.The terms used in the present specification are for describing exemplary embodiments and are not intended to limit the present invention. In this specification, the singular form also includes the plural form unless specifically stated in the phrase. As used in the specification, “comprises” and/or “comprising” do not exclude the presence or addition of one or more other elements or steps to the mentioned elements or steps.

본 명세서에서 사용되는 "실시예", "예", "측면", "예시" 등은 기술된 임의의 양상(aspect) 또는 설계가 다른 양상 또는 설계들보다 양호하다거나, 이점이 있는 것으로 해석되어야 하는 것은 아니다.As used herein, "an embodiment", "example", "side", "example", etc. should be construed as having any aspect or design described better than or having an advantage over other aspects or designs. It is not.

또한, '또는'이라는 용어는 배타적 논리합 'exclusive or'이기보다는 포함적인 논리합 'inclusive or'를 의미한다. 즉, 달리 언급되지 않는 한 또는 문맥으로부터 명확하지 않는 한, 'x가 a 또는 b를 이용한다'라는 표현은 포함적인 자연 순열들(natural inclusive permutations) 중 어느 하나를 의미한다.In addition, the term'or' means an inclusive OR'inclusive or' rather than an exclusive OR'exclusive or'. That is, unless stated otherwise or unless clear from context, the expression'x uses a or b'means any one of natural inclusive permutations.

또한, 본 명세서 및 청구항들에서 사용되는 단수 표현("a" 또는 "an")은, 달리 언급하지 않는 한 또는 단수 형태에 관한 것이라고 문맥으로부터 명확하지 않는 한, 일반적으로 "하나 이상"을 의미하는 것으로 해석되어야 한다.In addition, the singular expression ("a" or "an") used in this specification and claims generally means "one or more" unless otherwise stated or unless it is clear from the context that it relates to the singular form. Should be interpreted as.

아래 설명에서 사용되는 용어는, 연관되는 기술 분야에서 일반적이고 보편적인 것으로 선택되었으나, 기술의 발달 및/또는 변화, 관례, 기술자의 선호 등에 따라 다른 용어가 있을 수 있다. 따라서, 아래 설명에서 사용되는 용어는 기술적 사상을 한정하는 것으로 이해되어서는 안 되며, 실시예들을 설명하기 위한 예시적 용어로 이해되어야 한다.The terms used in the description below have been selected as general and universal in the related technical field, but there may be other terms depending on the development and/or change of technology, customs, preferences of technicians, and the like. Therefore, terms used in the following description should not be understood as limiting the technical idea, but should be understood as illustrative terms for describing embodiments.

또한, 특정한 경우는 출원인이 임의로 선정한 용어도 있으며, 이 경우 해당되는 설명 부분에서 상세한 그 의미를 기재할 것이다. 따라서 아래 설명에서 사용되는 용어는 단순한 용어의 명칭이 아닌 그 용어가 가지는 의미와 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 이해되어야 한다.In addition, in certain cases, there are terms arbitrarily selected by the applicant, and in this case, detailed meanings of the terms will be described in the corresponding description. Therefore, terms used in the following description should be understood based on the meaning of the term and the contents throughout the specification, not just the name of the term.

다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다. 또 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 명백하게 특별히 정의되어 있지 않는 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다.Unless otherwise defined, all terms (including technical and scientific terms) used in the present specification may be used with meanings that can be commonly understood by those of ordinary skill in the art to which the present invention belongs. In addition, terms defined in a commonly used dictionary are not interpreted ideally or excessively unless explicitly defined specifically.

한편, 본 발명의 설명함에 있어서, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는, 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 그리고, 본 명세서에서 사용되는 용어(terminology)들은 본 발명의 실시예를 적절히 표현하기 위해 사용된 용어들로서, 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 본 발명이 속하는 분야의 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 따라서, 본 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.Meanwhile, in the description of the present invention, if it is determined that a detailed description of a related known function or configuration may unnecessarily obscure the subject matter of the present invention, a detailed description thereof will be omitted. In addition, terms used in the present specification are terms used to properly express an embodiment of the present invention, which may vary depending on the intention of users or operators, or customs in the field to which the present invention belongs. Therefore, definitions of these terms should be made based on the contents throughout the present specification.

본 발명의 실시예에 따른 발광형 냉각 소자(100)는 중적외선을 흡수하고 열로 방사하고 가시광선을 반사시킴과 동시에 발광 미세 입자(132)에 의해 다양한 색으로 발광되는 것으로, 대상 물체의 표면에 형성되어 본 발명의 실시예에 따른 발광형 냉각 소자(100)가 구비된 대상 물체의 온도가 외부 온도보다 낮도록 하면서 발광에 의한 시각적 효과를 제공할 수 있다.The light-emitting cooling element 100 according to the embodiment of the present invention absorbs mid-infrared rays, radiates heat, reflects visible rays, and emits light in various colors by the light-emitting fine particles 132. It is formed so that the temperature of the target object provided with the light-emitting type cooling element 100 according to the embodiment of the present invention is lower than the external temperature, while providing a visual effect by light emission.

예를 들어, 본 발명의 실시예에 따른 발광형 냉각 소자(100)는 자동차의 표면에 구비되어 중적외선을 방사하고 가시광선을 반사시킴에 따라 발광형 냉각 소자(100)의 온도가 감소하면서 자동차 프레임의 온도를 외부 온도보다 낮도록 하거나, 자동차 내부의 온도를 외부 온도보다 낮도록 할 수 있다.For example, the light-emitting type cooling element 100 according to the embodiment of the present invention is provided on the surface of a vehicle to emit mid-infrared rays and reflect visible light, thereby reducing the temperature of the light-emitting type cooling element 100 The temperature of the frame can be made lower than the outside temperature, or the temperature inside the car can be made lower than the outside temperature.

이와 동시에 본 발명의 실시예에 따른 발광형 냉각 소자(100)는 발광 미세 입자(132)를 포함함으로써 중적외선 방사 및 가시광선 반사와 동시에 발광 현상이 일어나 대상 물체의 시각적 효과 및 홍보 효과를 제공할 수 있다.At the same time, the light-emitting type cooling device 100 according to the embodiment of the present invention includes the light-emitting fine particles 132 so that light emission occurs simultaneously with mid-infrared radiation and visible light reflection, thereby providing a visual effect and a promotional effect of the target object. I can.

이때, 대상 물체는 발광형 냉각 소자(100)가 구비되는 대상으로, 자동차 또는 아파트, 상가, 사무실 건물과 같은 건축물이 대상 물체가 될 수 있으며, 본 발명의 실시예에 따른 발광형 냉각 소자(100)가 구비될 수 있는 물체라면 상기 예시에 한정되는 것은 아니다.At this time, the target object is a target provided with the light-emitting type cooling element 100, and may be a building such as a car, apartment, shopping mall, or office building, and the light-emitting type cooling element 100 according to an embodiment of the present invention. If it is an object that can be provided, it is not limited to the above example.

이때, 외부 온도라 함은 대기 온도를 의미하는 것으로서, 본 발명의 실시예에 따른 발광형 냉각 소자(100)가 구비된 대상 물체의 대향측에 해당하는 온도일 수 있다.In this case, the external temperature means the air temperature, and may be a temperature corresponding to the opposite side of the target object on which the light-emitting type cooling element 100 according to the embodiment of the present invention is provided.

이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 발광형 냉각 소자(100)의 구성을 설명하면 아래와 같다.Hereinafter, a configuration of a light emitting type cooling element 100 according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 발광형 냉각 소자(100)의 구체적인 모습을 도시한 단면도이다.1 is a cross-sectional view showing a specific state of a light-emitting type cooling device 100 according to an embodiment of the present invention.

본 발명의 실시예에 따른 발광형 냉각 소자(100)는 기판(110) 상에 형성되고, 가시광선 영역 및 중적외선 영역의 파장을 갖는 태양광을 반사시키는 반사층(120) 및 반사층(120) 상에 형성되고, 중적외선 영역의 파장을 갖는 태양광을 흡수하여 방사하는 폴리머 매트릭스(131)와, 폴리머 매트릭스(131) 내에 형성되어 특정 색을 발광하는 발광 미세 입자(132)가 혼입된 복사 냉각 발광층(130)을 포함한다.The light-emitting type cooling element 100 according to the embodiment of the present invention is formed on the substrate 110, and on the reflective layer 120 and the reflective layer 120 reflecting sunlight having wavelengths in the visible and mid-infrared regions. A radiation-cooled light-emitting layer in which a polymer matrix 131 formed in, absorbs and radiates sunlight having a wavelength in the mid-infrared region, and light-emitting fine particles 132 formed in the polymer matrix 131 to emit a specific color are mixed It includes (130).

기판(110)은 복사 냉각 발광층(130)을 지지하는 기재로, 유연 고분자 필름, 유리, 석영, 실리콘 웨이퍼, 금속 중 어느 하나로 이루어질 수 있으며, 상기 물질에 제한되는 것은 아니다.The substrate 110 is a substrate supporting the radiation cooling emission layer 130 and may be formed of any one of a flexible polymer film, glass, quartz, silicon wafer, and metal, but is not limited to the material.

실시예에 따라서, 기판(110)은 폴리에틸렌나프탈레이트(PEN)과 같은 폴리에스테르계 수지, 아세테이트계 수지, 폴리에테르술폰계 수지, 폴리카보네이트계 수지, 폴리아미드계 수지, 폴리이미드계 수지, 폴리올레핀계 수지, (메트)아크릴계 수지, 폴리염화비닐계 수지, 폴리염화비닐리덴계 수지, 폴리스티렌계수지, 폴리비닐알코올계 수지, 폴리알릴레이트계 수지, 폴리페닐렌설파이드계 수지 중 어느 하나의 물질로 이루어진 고분자 필름일 수 있으나, 상기 물질에 제한되는 것은 아니다.According to an embodiment, the substrate 110 is a polyester resin such as polyethylene naphthalate (PEN), an acetate resin, a polyethersulfone resin, a polycarbonate resin, a polyamide resin, a polyimide resin, a polyolefin resin. Resin, (meth)acrylic resin, polyvinyl chloride resin, polyvinylidene chloride resin, polystyrene resin, polyvinyl alcohol resin, polyallylate resin, polyphenylene sulfide resin It may be a polymer film, but is not limited to the material.

구체적으로, 기판(110)은 유리(glass), PET(polyethylene terephthalate) 및 ITO(Indium tin oxide) 중 어느 하나로 이루어질 수 있으나, 상기 물질에 제한되지 않는다.Specifically, the substrate 110 may be made of any one of glass, polyethylene terephthalate (PET), and indium tin oxide (ITO), but is not limited to the material.

일반적으로, 태양은 표면 온도가 약 6,000℃에 이르기 때문에 태양광은 자외선, 가시광선, 근적외선 영역과 같이 다양한 영역대의 파장을 가진다.In general, since the surface temperature of the sun reaches about 6,000° C., sunlight has wavelengths in various regions such as ultraviolet rays, visible rays, and near infrared rays.

반사층(120)은 이러한 태양광 중 자외선, 가시광선 및 근적외선 영역 대의 빛을 반사시켜 태양광에 의해 본 발명의 실시예에 따른 발광형 냉각 소자(100)의 온도가 상승되지 않도록 한다.The reflective layer 120 reflects light in the ultraviolet, visible, and near-infrared regions of the sunlight so that the temperature of the light emitting cooling element 100 according to the exemplary embodiment of the present invention is not increased by sunlight.

즉, 반사층(120)은 태양광을 반사시켜 본 발명의 실시예에 따른 발광형 냉각 소자(100)가 흡수하는 태양광을 최소화하고, 태양광을 최대한 반사시킬 수 있다.That is, the reflective layer 120 reflects sunlight to minimize sunlight absorbed by the light emitting cooling element 100 according to an exemplary embodiment of the present invention, and reflect sunlight as much as possible.

반사층(120)은 태양광을 잘 반사시킬 수 있는 재질로 이루어질 수 있으며, 특히 가시광선 영역 대의 빛에 대하여 90% 이상의 반사율을 가지는 것이 바람직하다.The reflective layer 120 may be made of a material capable of reflecting sunlight well, and in particular, it is preferable to have a reflectance of 90% or more with respect to light in the visible region.

예를 들어, 반사층(120)은 은(Ag), 알루미늄(Al), 백금(Pt)과 같은 금속 재질 중 적어도 어느 하나로 이루어질 수 있으며, 상기 물질에 제한되는 것은 아니다.For example, the reflective layer 120 may be made of at least one of metal materials such as silver (Ag), aluminum (Al), and platinum (Pt), but is not limited thereto.

실시예에 따라서, 반사층(120)은 3M 사의 Solar mirror film과 같이 시중에 판매되고 있는 태양광 반사 필름으로 형성될 수 있다.Depending on the embodiment, the reflective layer 120 may be formed of a solar reflective film sold on the market, such as a solar mirror film of 3M.

실시예에 따라서, 반사층(120)은 고분자 물질 또는 무기질 소재로 이루어진 다층 박막으로 이루어질 수 있다.Depending on the embodiment, the reflective layer 120 may be formed of a multilayer thin film made of a polymer material or an inorganic material.

상기 다층 박막은 서로 다른 굴절률을 가진 소재가 반복적으로 적층된 형태로, 태양광을 다양한 방향으로 산란 및 반사시킬 수 있다.The multilayer thin film is a form in which materials having different refractive indices are repeatedly stacked and may scatter and reflect sunlight in various directions.

반사층(120)은 가시광선 영역의 빛을 반사시키는 물질을 도포 및 증착하여 형성될 수 있다.The reflective layer 120 may be formed by coating and depositing a material that reflects light in a visible region.

구체적으로, 반사층(120)은 상기 기판(110) 상에 반사층(120)을 이루는 물질을 진공 증착법 (vacuum deposition), 화학 기상 증착법(chemical vapor deposition), 물리 기상 증착법(physical vapor deposition), 원자층 증착법(atomic layer deposition), 유기금속 화학 증착법(Metal Organic Chemical Vapor Deposition), 플라즈마 화학 증착법(Plasma-Enhanced Chemical Vapor Deposition), 분자선 성장법(Molecular Beam Epitaxy), 수소화물 기상 성장법(Hydride Vapor Phase Epitaxy), 스퍼터링(Sputtering), 스핀 코팅(spin coating), 딥 코팅(dip coating) 및 존 캐스팅(zone casting) 중 어느 하나의 방법으로 도포 및 증착하여 형성될 수 있다.Specifically, the reflective layer 120 is a material forming the reflective layer 120 on the substrate 110 by using a vacuum deposition method, a chemical vapor deposition method, a physical vapor deposition method, and an atomic layer. Atomic layer deposition, Metal Organic Chemical Vapor Deposition, Plasma-Enhanced Chemical Vapor Deposition, Molecular Beam Epitaxy, Hydride Vapor Phase Epitaxy ), sputtering, spin coating, dip coating, and zone casting.

복사 냉각 발광층(130)은 반사층(120) 상에 형성되어 중적외선 영역의 파장을 흡수하고 열로 방사하는 폴리머 매트릭스(131)에 특정 색을 발광하는 발광 미세 입자(132)가 혼입되어, 본 발명의 실시예에 따른 발광형 냉각 소자(100)를 통하여 대상 물체의 온도를 외부 온도보다 낮추면서 다양한 색을 발광시킬 수 있다.The radiation cooling emission layer 130 is formed on the reflective layer 120 to absorb the wavelength in the mid-infrared region and emits light in a specific color in the polymer matrix 131 that emits heat. Various colors may be emitted while lowering the temperature of the target object than the external temperature through the light emitting cooling element 100 according to the embodiment.

일반적으로, 지구 상에 있는 물체는 표면 온도가 수십 ℃에 이르기 때문에 8μm 내지 13μm 파장대의 중적외선을 방사한다.In general, objects on the earth emit mid-infrared rays in a wavelength range of 8 μm to 13 μm because the surface temperature reaches several tens of degrees Celsius.

이러한 중적외선 방사는 물체의 온도를 낮출 수 있는데, 복사 냉각 발광층(130)은 8μm 내지 13μm 파장 대인 공지 대기 투명 구간(atmospheric window transmittance 혹은 sky window)의 중적외선을 잘 방사할 수 있는 재질로 이루어진 폴리머 매트릭스(131)를 포함하여, 본 발명의 실시예에 따른 발광형 냉각 소자(100)의 온도가 낮아짐에 따라 상기 대상 물체의 온도가 외부 온도보다 낮도록 유지할 수 있다.Such mid-infrared radiation can lower the temperature of an object, and the radiation cooling emission layer 130 is a polymer made of a material that can emit mid-infrared rays in a known atmospheric transparent section (atmospheric window transmittance or sky window) with a wavelength of 8 μm to 13 μm. As the temperature of the light-emitting type cooling element 100 according to the exemplary embodiment of the present invention including the matrix 131 is lowered, the temperature of the target object may be maintained to be lower than the external temperature.

복사 냉각 발광층(130)은 폴리머 매트릭스(131)의 원료인 폴리머 용액에 발광 미세 입자(132)를 혼합한 후 반사층(120) 상에 도포하여 형성될 수 있다.The radiation cooling light emitting layer 130 may be formed by mixing the light emitting microparticles 132 in a polymer solution that is a raw material of the polymer matrix 131 and then applying it on the reflective layer 120.

상기 도포 방법은 스핀코팅(spin coating), 스프레이코팅(spray coating), 울트라스프레이코팅(ultra-spray coating), 전기방사코팅, 슬롯다이코팅(slot die coating), 그라비아코팅(gravure coating), 바코팅(bar coating), 롤코팅(roll coating), 딥코팅(dip coating), 쉬어코팅(shear coating), 스크린 프린팅(screen printing), 잉크젯 프린팅(inkjet printing) 또는 노즐 프린팅(nozzle printing) 중 어느 하나일 수 있으며, 상기 방법에 제한되지 않는다.The coating method is spin coating, spray coating, ultra-spray coating, electrospinning coating, slot die coating, gravure coating, bar coating. (bar coating), roll coating, dip coating, shear coating, screen printing, inkjet printing, or nozzle printing Can be, and is not limited to the above method.

폴리머 매트릭스(131)는 중적외선 영역의 파장을 갖는 태양광을 흡수하여 열로 방사할 수 있다.The polymer matrix 131 may absorb sunlight having a wavelength in the mid-infrared region and radiate it as heat.

실시예에 따라서 폴리머 매트릭스(131)는 아크릴계 고분자를 포함할 수 있다.According to an embodiment, the polymer matrix 131 may include an acrylic polymer.

상기 아크릴계 고분자는 C-O 스트레칭 진동(stretching vibration)을 가져 중적외선 영역의 파장에서 높은 방사율을 가진다.The acrylic polymer has a C-O stretching vibration and has a high emissivity at a wavelength in the mid-infrared region.

예를 들어, 폴리머 매트릭스(131)는 PDMS(polydimethylsiloxane), PMMA(polymethyl methacrylate) 및 DPHA(dipentaerythritol penta/hexa acrylate) 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있으나 상기 물질에 제한되는 것은 아니다.For example, the polymer matrix 131 may include at least one of polydimethylsiloxane (PDMS), polymethyl methacrylate (PMMA), and dipentaerythritol penta/hexa acrylate (DPHA), but is not limited thereto.

특히, 상기 DPHA는 C-O 스트레칭 진동(stretching vibration)과 C=C= 벤딩 진동(bending vibration)으로 인해 중적외선 영역의 파장에서 높은 방사율을 가진다.In particular, the DPHA has a high emissivity at a wavelength in the mid-infrared region due to C-O stretching vibration and C=C= bending vibration.

복사 냉각 발광층(130)은 폴리머 매트릭스(131)에 특정 색을 발광하는 발광 미세 입자(132)가 혼입된 형태일 수 있다.The radiation cooling emission layer 130 may have a form in which fine light-emitting particles 132 emitting a specific color are mixed in the polymer matrix 131.

발광 미세 입자(132)가 흡수한 빛 에너지는 포톤(photon) 혹은 포논(phonon)의 에너지 형태로 방출된다.Light energy absorbed by the light emitting fine particles 132 is emitted in the form of photons or phonons.

이때, 포톤은 발광을 유발하며, 포논은 발열을 유발하는데, 본 발명의 실시예에 따른 발광형 냉각 소자(100)가 발광과 동시에 냉각 기능을 수행하기 위해서는 포톤의 방출을 최대화하고 포논의 방출을 최소화하는 것이 바람직하다.At this time, photons cause light emission, and phonons cause heat generation. In order for the light emitting cooling element 100 according to an embodiment of the present invention to perform a cooling function at the same time as light emission, the emission of photons is maximized and the emission of phonons is increased. It is desirable to minimize it.

따라서, 발광 미세 입자(132)는 태양광을 흡수한 후 방출되는 포논(phonon) 대비 포톤(photon) 방출량이 더 커서, 본 발명의 실시예에 따른 발광형 냉각 소자(100)의 냉각 효율을 향상시키면서 발광 현상을 가질 수 있다.Accordingly, the light-emitting fine particles 132 have a greater amount of photon emission compared to the phonon emitted after absorbing sunlight, thereby improving the cooling efficiency of the light-emitting type cooling element 100 according to an embodiment of the present invention. While making it possible to have a light emission phenomenon.

다시 말해, 발광 미세 입자(132)는 태양광을 최소한으로 흡수하고 최대한의 포톤을 방출하여 본 발명의 실시예에 따른 발광형 냉각 소자(100)가 최대한의 발광 효율을 가지도록 할 수 있다.In other words, the light-emitting microparticles 132 absorb sunlight to a minimum and emit photons as much as possible so that the light-emitting type cooling device 100 according to an exemplary embodiment of the present invention has maximum light emission efficiency.

발광 미세 입자(132)는 물질의 종류에 따라 빨간색, 파란색, 초록색과 같은 다양한 색을 발광할 수 있다.The light-emitting fine particles 132 may emit light in various colors such as red, blue, and green depending on the type of material.

또는, 발광 미세 입자(132)는 물질의 화학적 구조에 따라 빨간색, 파란색, 초록색과 같은 다양한 색을 발광할 수 있다.Alternatively, the light-emitting fine particles 132 may emit light in various colors such as red, blue, and green depending on the chemical structure of the material.

이는 발광 미세 입자(132)의 물질 종류 및 물질의 화학적 구조에 따라 광학적 밴드갭(optical bandgap)이 상이하고, 상이한 광학적 밴드갭에 따라 다른 파장의 빛을 발광하기 때문이다.This is because the optical bandgap is different according to the type of the material of the light-emitting fine particles 132 and the chemical structure of the material, and light of different wavelengths is emitted according to the different optical bandgaps.

따라서, 본 발명의 실시예에 따른 발광형 냉각 소자(100)는 원하는 특정 색이 발광하도록 발광 미세 입자(132)의 종류를 선택하여 원하는 시각적 효과 및 홍보 효과를 제공할 수 있다.Accordingly, the light-emitting type cooling device 100 according to an embodiment of the present invention may provide a desired visual effect and a promotional effect by selecting the type of the light-emitting fine particles 132 so that a desired specific color emit light.

발광 미세 입자(132)는 형광 미세 입자 및 인광 미세 입자의 혼합일 수 있다.The light emitting microparticles 132 may be a mixture of fluorescent microparticles and phosphorescent microparticles.

상기 형광 미세 입자는 빛 에너지(태양광)를 흡수한 즉시 포톤을 방출하는 발광 미세 입자(132)이며, 상기 인광 미세 입자는 빛 에너지를 흡수한 후 포톤을 느리게 방출하는 발광 미세 입자(132)이다.The fluorescent fine particles are luminescent fine particles 132 that emit photons immediately after absorbing light energy (sunlight), and the phosphorescent fine particles are luminescent fine particles 132 that slowly emit photons after absorbing light energy. .

이에 따라, 상기 형광 미세 입자는 태양광 흡수 즉시 포톤을 방출하기 때문에 낮 시간 동안 발광 현상을 발현할 수 있으나, 상기 인광 미세 입자는 포톤을 천천히 방출하기 때문에 밤 시간에도 발광 현상을 발현할 수 있다.Accordingly, since the fluorescent microparticles emit photons immediately after absorption of sunlight, light emission can be exhibited during the day, but the phosphorescent microparticles slowly emit photons, and thus, the light emission can be exhibited even at night.

따라서, 본 발명의 실시예에 따른 발광형 냉각 소자(100)는 낮과 밤에 모두 발광 현상을 발현할 수 있어 시각적 효과 및 광고 홍보 효과를 제공함에 따라 심미성 및 기능성을 향상시킬 수 있다.Accordingly, the light-emitting type cooling device 100 according to an embodiment of the present invention can exhibit a light emission phenomenon in both day and night, thereby providing a visual effect and an advertisement promotion effect, thereby improving aesthetics and functionality.

상기 형광 미세 입자는 포톤의 방출을 최대화하고 포논의 방출을 최소화하면서 태양광 흡수 즉시 포톤을 방출하는 반도체 물질로 이루어질 수 있다.The fluorescent fine particles may be made of a semiconductor material that emits photons immediately upon absorption of sunlight while maximizing photon emission and minimizing phonon emission.

구체적으로, 상기 형광 미세 입자는 무기 페로브스카이트 화합물, AnS, ZnxCdS, ZsSiO3, CaSiO3 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.Specifically, the fluorescent fine particles may include at least one of an inorganic perovskite compound, AnS, ZnxCdS, ZsSiO 3 , and CaSiO 3.

이때, 상기 무기 페로브스카이트 화합물은 할로겐화 납 계열의 페로브스카이트 화합물로, 아래의 화학식으로 표시될 수 있다.In this case, the inorganic perovskite compound is a lead halide-based perovskite compound, and may be represented by the following formula.

[화학식][Chemical Formula]

ABX3 ABX 3

여기서, A는 세슘(Cs), 주석(Sn), 비스무스(Bi) 중 어느 하나이고, B는 납(Pb)이며, X는 염소(Cl), 브롬(Br), 요오드(I) 중 어느 하나이다.Here, A is any one of cesium (Cs), tin (Sn), and bismuth (Bi), B is lead (Pb), and X is any one of chlorine (Cl), bromine (Br), and iodine (I). .

예를 들어, 상기 무기 페로브스카이트 화합물은 CsPbBr(CPB) 또는 CsPbI(CPI)일 수 있다.For example, the inorganic perovskite compound may be CsPbBr (CPB) or CsPbI (CPI).

특히, 상기 무기 페로브스카이트 화합물은 흡수한 광 에너지를 포톤으로 방출하는 비율인 발광 효율이 90% 이상이어서 발광성이 우수하다.In particular, the inorganic perovskite compound has a luminous efficiency of 90% or more, which is a ratio of emitting absorbed light energy as a photon, and thus has excellent luminescence properties.

상기 인광 미세 입자는 포톤의 방출을 최대화하고 포논의 방출을 최소화하면서 태양광 흡수 후 포톤을 천천히 방출하는 반도체 물질로 이루어질 수 있다.The phosphorescent fine particles may be made of a semiconductor material that slowly releases photons after absorbing sunlight while maximizing the emission of photons and minimizing the emission of phonons.

이러한 상기 인광 미세 입자는 태양광을 조사한 후 태양광을 차단하여도 발광이 지속되어 짧게는 수초, 길게는 수 시간 동안 발광할 수 있다.The phosphorescent fine particles continue to emit light even if sunlight is blocked after irradiation with sunlight, and thus may emit light for a short period of time or several hours.

이에 따라, 본 발명의 실시예에 따른 발광형 냉각 소자(100)는 밤 시간 동안에도 추가적인 광 에너지 공급 없이 발광이 가능하여 밤에도 시각적 효과 및 광고 효과를 제공할 수 있다.Accordingly, the light-emitting type cooling device 100 according to an embodiment of the present invention can emit light even during night time without additional light energy supply, thereby providing a visual effect and an advertisement effect even at night.

구체적으로, 상기 인광 미세 입자는 유로퓸(Eu)이 도핑된 SrSiO4-Al2O3를 포함할 수 있으나, 상기 물질에 제한되는 것은 아니다.Specifically, the phosphorescent fine particles may include europium (Eu) doped SrSiO 4 -Al 2 O 3 , but is not limited to the material.

실시예에 따라서, 발광 미세 입자(132)는 특정 색의 발광성을 유지하는 보호층(133)으로 코팅될 수 있다.According to an embodiment, the light-emitting fine particles 132 may be coated with a protective layer 133 that maintains luminescence of a specific color.

보호층(133)은 외부의 산소, 수분 및 기타 오염 물질로부터 발광 미세 입자(132)를 보호하는 것으로, 폴리머 매트릭스(131)에 발광 미세 입자(132)가 혼입될 시 발광 미세 입자(132)의 표면을 보호할 수도 있다.The protective layer 133 protects the light-emitting fine particles 132 from external oxygen, moisture, and other pollutants. When the light-emitting fine particles 132 are mixed in the polymer matrix 131, the light-emitting fine particles 132 You can also protect the surface.

이러한 보호층(133)은 발광 미세 입자(132)의 발광성을 보호하여, 본 발명의 실시예에 따른 발광형 냉각 소자(100)가 장시간 동안 발광 현상을 유지할 수 있도록 한다.The protective layer 133 protects the luminescence properties of the light-emitting fine particles 132 so that the light-emitting cooling element 100 according to an exemplary embodiment of the present invention can maintain the light emission phenomenon for a long time.

실시예에 따라서, 보호층(133)은 실리카(silica)를 포함할 수 있으며, 외부 환경에 영향 받지 않고 발광 미세 입자(132)를 안정적으로 보호할 수 있는 물질이라면 상기 물질에 제한되지 않는다.Depending on the embodiment, the protective layer 133 may include silica, and any material capable of stably protecting the light emitting microparticles 132 without being affected by the external environment is not limited to the material.

실시예에 따라서, 발광 미세 입자 합성 시 APTES를 첨가한 후 대기 중에 노출시켜 가수분해 반응을 진행한 다음 응축 과정을 거쳐 보호층(133)이 형성된 발광 미세 입자(132)를 제조할 수 있다.According to an embodiment, when synthesizing the light-emitting fine particles, APTES is added and exposed to the atmosphere to undergo a hydrolysis reaction, and then a condensation process may be performed to prepare the light-emitting fine particles 132 having the protective layer 133 formed thereon.

발광 미세 입자(132)는 폴리머 매트릭스(131)의 전체 중량 대비 0.05중량% 내지 0.2중량%로 포함될 수 있다.The light emitting fine particles 132 may be included in an amount of 0.05% to 0.2% by weight based on the total weight of the polymer matrix 131.

발광 미세 입자(132)가 0.05중량% 미만으로 포함될 경우 본 발명의 실시예에 따른 발광형 냉각 소자(100)가 충분한 발광 효율을 가지지 못하여 충분한 시각적 효과 및 광고 효과를 제공할 수 없다.When the light-emitting fine particles 132 are included in an amount of less than 0.05% by weight, the light-emitting type cooling device 100 according to the embodiment of the present invention does not have sufficient luminous efficiency, and thus sufficient visual effects and advertisement effects cannot be provided.

발광 미세 입자(132)가 0.2중량% 초과하여 포함될 경우 발광 미세 입자 표면을 코팅하는 보호층 형성 시 사용되는 APTES가 폴리머 매트릭스의 경화를 저해하는 문제점을 가질 수 있다.When the light-emitting microparticles 132 are included in an amount exceeding 0.2% by weight, APTES, which is used to form a protective layer coating the surface of the light-emitting microparticles, may have a problem of inhibiting curing of the polymer matrix.

발광 미세 입자(132)는 나노미터 크기의 입경을 가질 수 있으며, 구체적으로 발광 미세 입자(132)의 직경은 5nm 내지 30nm일 수 있다.The light-emitting fine particles 132 may have a nanometer-sized particle diameter, and specifically, the light-emitting fine particles 132 may have a diameter of 5 nm to 30 nm.

실시예에 따라서, 발광 미세 입자(132) 중 상기 인광 미세 입자는 나노미터 또는 마이크로미터 크기의 입경을 가질 수 있다.According to an embodiment, the phosphorescent fine particles among the light emitting fine particles 132 may have a particle diameter of a nanometer or micrometer size.

본 발명의 실시예에 따른 발광형 냉각 소자(100)는 중적외선을 방사하는 폴리머 매트릭스(131)에 의해 우수한 냉각 효율을 가지면서 특정 색을 발광하는 발광 미세 입자(132)에 의해 시각적 효과 및 홍보 효과를 제공하여 심미성을 향상시킬 수 있다.The light-emitting type cooling device 100 according to the embodiment of the present invention has excellent cooling efficiency by the polymer matrix 131 that emits mid-infrared rays, and is visually effected and promoted by the light-emitting fine particles 132 emitting a specific color. It can provide an effect and improve the aesthetics.

아울러, 본 발명의 실시예에 따른 발광형 냉각 소자(100)는 형광 미세 입자 및 인광 미세 입자가 폴리머 매트릭스(131)에 혼입될 수 있어 낮과 밤에 발광 현상을 발현할 수 있으며, 특히 밤 시간에 별도로 광 에너지 조사 없이 발광 현상을 발현할 수 있어 밤 시간에도 시각적 효과 및 홍보 효과를 제공할 수 있다.In addition, in the light-emitting cooling device 100 according to an embodiment of the present invention, since fluorescent fine particles and phosphorescent fine particles can be mixed in the polymer matrix 131, light emission can be expressed at day and night, especially at night time. The light-emitting phenomenon can be expressed without separately irradiating light energy, so that visual and promotional effects can be provided even at night.

더하여, 본 발명의 실시예에 따른 발광형 냉각 소자(100)는 원하는 특정 색이 발광하도록 발광 미세 입자(132)의 종류를 선택하여 원하는 시각적 효과 및 홍보 효과를 제공할 수 있다.In addition, the light-emitting cooling element 100 according to an embodiment of the present invention may provide a desired visual effect and a promotional effect by selecting the type of the light-emitting fine particles 132 so that a desired specific color emits light.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 발광형 냉각 소자(100)는 보호층(133)으로 코팅된 발광 미세 입자(132)를 포함하여 발광성을 장시간 동안 유지할 수 있다.In addition, the light-emitting type cooling device 100 according to the exemplary embodiment of the present invention includes the light-emitting fine particles 132 coated with the protective layer 133 to maintain luminescence for a long time.

이하, 본 발명에 따른 발광형 냉각 소자를 실시예에 따라 제조한 후 발광형 냉각 소자의 특성을 평가하는 실험을 수행하였다.Hereinafter, after manufacturing the light-emitting type cooling device according to the present invention according to Examples, an experiment was performed to evaluate the characteristics of the light-emitting type cooling device.

실시예Example

[실시예 1][Example 1]

유리 기판 상에 은을 증착하여 반사층을 형성하였다.Silver was deposited on the glass substrate to form a reflective layer.

PDMS 10g에 직경 10nm의 CsPbBr(CPB) 미세 입자 0.0018g을 혼합한 후 반사층 상에 스핀 코팅하여 복사 냉각 발광층을 형성하여 발광형 냉각 소자를 제조하였다.After mixing 0.0018 g of CsPbBr (CPB) fine particles having a diameter of 10 nm in 10 g of PDMS, a radiation-cooled light-emitting layer was formed by spin coating on a reflective layer to manufacture a light-emitting type cooling device.

[실시예 2][Example 2]

CsPbI(CPI) 미세 입자를 사용한 것을 제외하고는, 상기 [실시예 1]과 동일한 방법으로 발광형 냉각 소자를 제조하였다.A light-emitting type cooling device was manufactured in the same manner as in [Example 1], except that CsPbI (CPI) fine particles were used.

[실시예 3][Example 3]

CPB 미세 입자 합성 시 APTES를 첨가한 후 대기 중에 1시간 동안 교반하여 가수분해 반응을 진행한 다음 응축(condensation) 과정을 거쳐 보호층이 형성된 CPB 미세 입자를 제조하였다.When synthesizing CPB fine particles, APTES was added and then stirred in the atmosphere for 1 hour to proceed with a hydrolysis reaction, and then condensation was performed to prepare CPB fine particles having a protective layer formed thereon.

보호층이 형성된 CPB 미세 입자를 사용한 것을 제외하고는, 상기 [실시예 1]과 동일한 방법으로 발광형 냉각 소자를 제조하였다.A light-emitting type cooling device was manufactured in the same manner as in [Example 1], except that CPB fine particles having a protective layer formed thereon were used.

[대조예 1][Control Example 1]

유리 기판 상에 은을 증착하여 반사층을 형성하여 냉각 소자를 제조하였다.A cooling device was manufactured by depositing silver on a glass substrate to form a reflective layer.

[대조예 2][Control Example 2]

유리 기판 상에 은을 증착하여 반사층을 형성한 후 PDMS 용액을 도포하여 복사 냉각층을 형성하여 냉각 소자를 제조하였다.After depositing silver on a glass substrate to form a reflective layer, a PDMS solution was applied to form a radiation cooling layer to manufacture a cooling device.

상기 실시예 1, 실시예2, 실시예 3, 대조예 1, 대조예 2의 실험 조건을 정리하면 아래의 표 1과 같다.The experimental conditions of Example 1, Example 2, Example 3, Control Example 1, and Control Example 2 are summarized in Table 1 below.

[표 1][Table 1]

Figure 112019118614702-pat00001
Figure 112019118614702-pat00001

특성 평가Property evaluation

도 2a 내지 도 2c는 본 발명의 실시예에 따른 발광 미세 입자 및 보호층이 형성된 발광 미세 입자 모습을 도시한 TEM(transmission electron microscopy) 이미지이다.2A to 2C are transmission electron microscopy (TEM) images showing the appearance of the light-emitting microparticles and the light-emitting microparticles on which the protective layer is formed according to an embodiment of the present invention.

도 2a 및 도 2b는 상기 실시예 1의 CPB 미세 입자와 상기 실시예 2의 CPI 미세 입자를 도시한 TEM 이미지이며, 도 2c는 상기 실시예 3의 보호층이 형성된 CPB 미세 입자를 도시한 TEM 이미지이다.2A and 2B are TEM images showing the CPB microparticles of Example 1 and the CPI microparticles of Example 2, and FIG. 2C is a TEM image showing the CPB microparticles on which the protective layer of Example 3 is formed. to be.

먼저 도 2a 및 도 2b를 참조하면, 상기 실시예 1의 CPB 미세 입자 및 상기 실시예 2의 CPI 미세 입자는 정육각형 모양을 가져 이로 인해 입자가 패킹(packing)된 것을 확인할 수 있다.First, referring to FIGS. 2A and 2B, it can be seen that the CPB fine particles of Example 1 and the CPI fine particles of Example 2 have a regular hexagonal shape, and thus the particles are packed.

도 2c를 참조하면, 상기 실시예 3의 CPB 미세 입자에 형성된 보호층에 의해 뭉쳐있으나, 대비색(contrast)을 보면 사각형의 CPB 미세 입자를 확인할 수 있다.Referring to FIG. 2C, the CPB fine particles of Example 3 are agglomerated by the protective layer formed on the CPB fine particles, but when a contrast color (contrast) is viewed, square CPB fine particles can be identified.

도 3은 본 발명의 실시예 및 대조예에 따른 냉각 소자의 발광 모습을 도시한 이미지이다.3 is an image showing light emission of a cooling element according to an embodiment and a control example of the present invention.

도 3은 왼쪽부터 상기 대조예 1, 대조예 2, 실시예 1, 실시예 2 순서로 발광 모습을 도시한 이미지이다.3 is an image showing light emission in the order of Comparative Example 1, Comparative Example 2, Example 1, and Example 2 from the left.

도 3을 참조하면, 상기 대조예 1(Ag/glass)은 은 반사층에 의해 검정색에 가까운 색을 발현하며, 상기 대조예 2(PDMS)는 PDMS 매트릭스에 의해 푸른색을 발현하는 것을 확인할 수 있다.Referring to FIG. 3, it can be seen that Comparative Example 1 (Ag/glass) expresses a color close to black by a silver reflective layer, and Control Example 2 (PDMS) expresses a blue color by a PDMS matrix.

그러나, 상기 실시예 1(PDMS+CPB)은 CPB 미세 입자에 의해 초록색을, 상기 실시예 2(PDMS+CPI)는 CPI 미세 입자에 의해 붉은색을 발광하는 것을 확인할 수 있다.However, it can be seen that Example 1 (PDMS+CPB) emits green color by CPB fine particles, and Example 2 (PDMS+CPI) emits red color by CPI fine particles.

이로 보아, 본 발명의 실시예에 따른 발광형 냉각 소자는 발광 미세 입자에 의해 다양한 색을 가지는 발광성을 발현할 수 있음을 알 수 있다.From this, it can be seen that the light-emitting type cooling device according to the embodiment of the present invention can exhibit luminescence having various colors by the light-emitting fine particles.

도 4는 본 발명의 실시예 및 대조예에 따른 냉각 소자의 반사율을 도시한 그래프이다.4 is a graph showing reflectance of a cooling element according to an embodiment and a control example of the present invention.

또한, 도 4에 따른 중적외선에 대한 평균 흡수율(Avg. Absoprtion), 방사율(Avg, Emissivity) 및 냉각 온도(Cooling Temperature)를 아래의 표 2로 정리하면 다음과 같다.In addition, the average absorption rate (Avg. Absoprtion), emissivity (Avg, Emissivity), and cooling temperature for mid-infrared rays according to FIG. 4 are summarized in Table 2 below.

이때, 상기 냉각 온도는 대상 물체에 상기 실시예 1, 실시예 2, 대조예 2를 적용한 후 35℃에서 냉각된 대상 물체의 온도에서 대상 물체에 상기 실시예 1, 실시예 2, 대조예 2를 구비하기 직전 대상 물체의 온도 차를 의미한다.At this time, the cooling temperature is applied to the target object in Example 1, Example 2, and Control Example 2 at the temperature of the target object cooled at 35°C after applying the Example 1, Example 2, and Control Example 2 to the target object. It means the difference in temperature of the target object just before it is equipped.

[표 2][Table 2]

Figure 112019118614702-pat00002
Figure 112019118614702-pat00002

도 4 및 표 2를 참조하면, 자외선-가시광선-근적외선 영역에서 상기 실시예 1(CPB+PDMS/Ag/glass)의 CPB 미세 입자와 상기 실시예 2(CPI+PDMS/Ag/glass)의 CPI 미세 입자는 PDMS 매트릭스에 혼입되어 있더라도 높은 반사율을 가지는 것을 확인할 수 있다.4 and 2, CPB fine particles of Example 1 (CPB+PDMS/Ag/glass) and CPI of Example 2 (CPI+PDMS/Ag/glass) in the ultraviolet-visible-near-infrared region. It can be seen that the fine particles have a high reflectivity even if they are incorporated in the PDMS matrix.

또한, 상기 대조예 2(PDMS/Ag/glass)와 비교하여 볼 때 상기 실시예 1 및 상기 실시예 2는 상기 대조예 2와 큰 광학적 특성 차이가 없는 것으로 확인할 수 있다.In addition, when compared with Comparative Example 2 (PDMS/Ag/glass), it can be seen that Example 1 and Example 2 did not have a significant difference in optical properties from Comparative Example 2.

이는 상기 실시예 1 및 실시예 2가 태양광에 대한 낮은 흡수에도 불구하고 높은 발광 효율을 가지기 때문이다.This is because Examples 1 and 2 have high luminous efficiency despite low absorption of sunlight.

또한, 중적외선 영역(8~13μm)에서 상기 대조예 2는 -7.68℃가 냉각되었고, 상기 실시예 1은 -8.51℃로 냉각되었으며, 상기 실시예 2는 -7.48℃가 냉각된 것을 확인할 수 있다.In addition, it can be seen that in the mid-infrared region (8 to 13 μm), Comparative Example 2 was cooled to -7.68°C, Example 1 was cooled to -8.51°C, and Example 2 was cooled to -7.48°C. .

이는 중적외선 영역(8~13μm)에서는 PDMS 매트릭스의 고유 특성에 의해서 중적외선에 대하여 높은 방사(혹은 흡수)율을 가지기 때문에 냉각 효과를 가지는 것이다.This has a cooling effect in the mid-infrared region (8 to 13 μm) because it has a high radiation (or absorption) rate for mid-infrared due to the inherent characteristics of the PDMS matrix.

도 5a 및 도 5b는 본 발명의 실시예 및 대조예에 따른 냉각 소자가 적용된 대상 물체의 낮 동안 온도를 측정한 결과를 도시한 그래프이다.5A and 5B are graphs showing a result of measuring a temperature during the day of a target object to which a cooling element according to an embodiment of the present invention and a control example are applied.

이때, 대상 물체의 온도는 오전 10시부터 오후 4시까지 측정하였다.At this time, the temperature of the target object was measured from 10 am to 4 pm.

도 5a 및 도 5b를 참조하면, 상기 실시예 1(PDMS+CPB/Ag), 실시예 2(PDMS+CPI/Ag), 대조예 2(PDMS/Ag)가 적용된 대상 물체는 낮 시간 동안 유사한 온도를 가지며, 약 9℃가 냉각된 것을 확인할 수 있다.5A and 5B, target objects to which Example 1 (PDMS+CPB/Ag), Example 2 (PDMS+CPI/Ag), and Control Example 2 (PDMS/Ag) were applied are at similar temperatures during the daytime. And, it can be seen that about 9°C is cooled.

또한, 상기 실시예 1, 실시예 2, 대조예 2가 적용된 대상 물체는 낮 시간 동안 유사한 온도 변화량을 가진 것을 확인할 수 있다.In addition, it can be seen that the target objects to which Example 1, Example 2, and Control Example 2 are applied have a similar amount of temperature change during the daytime.

따라서, 본 발명의 실시예에 따른 발광형 냉각 소자는 발광 미세 입자를 포함한다고 하여 발광형 냉각 소자의 냉각 효율이 저하되지 않는 것을 알 수 있다.Accordingly, it can be seen that the cooling efficiency of the emissive cooling element is not lowered even if the emissive cooling element according to the exemplary embodiment of the present invention contains light emitting fine particles.

또한, 은 반사층만 형성된 상기 대조예 1(Ag)이 적용된 대상 물체의 경우 실시예 1, 실시예 2, 대조예 2에 비해 현저히 높은 온도를 가지는 것으로 보아, 본 발명의 실시예에 따른 발광형 냉각 소자는 폴리머 매트릭스를 구비함으로써 우수한 냉각 효율을 가지는 것을 알 수 있다.In addition, in the case of the target object to which only the silver reflective layer is formed, the target object to which the control example 1 (Ag) is applied has a significantly higher temperature than that of Examples 1, 2, and 2, so that the luminous cooling according to the embodiment of the present invention It can be seen that the device has excellent cooling efficiency by having a polymer matrix.

도 6a 및 도 6b는 본 발명의 실시예 및 대조예에 따른 냉각 소자가 적용된 대상 물체의 밤 동안 외부 온도를 측정한 결과를 도시한 그래프이다.6A and 6B are graphs showing a result of measuring an external temperature during the night of a target object to which a cooling element according to an embodiment of the present invention and a control example are applied.

이때, 대상 물체의 온도는 오후 10시부터 오전 4시까지 측정하였다.At this time, the temperature of the target object was measured from 10 pm to 4 am.

도 6a 및 도 6b를 참조하면, 상기 실시예 1(PDMS+CPB/Ag), 실시예 2(PDMS+CPI/Ag), 대조예 2(PDMS/Ag)가 적용된 대상 물체는 밤 시간 동안 유사한 온도를 가지며 약 3℃가 냉각된 것을 확인할 수 있다.6A and 6B, target objects to which Example 1 (PDMS+CPB/Ag), Example 2 (PDMS+CPI/Ag), and Control Example 2 (PDMS/Ag) were applied were at a similar temperature during the night time. And it can be seen that about 3° C. is cooled.

또한, 상기 실시예 1, 실시예 2, 대조예 2가 적용된 대상 물체는 밤 시간 동안 유사한 온도 변화량을 가진 것을 확인할 수 있다.In addition, it can be seen that the target objects to which Example 1, Example 2, and Control Example 2 are applied have similar temperature changes during the night time.

따라서, 본 발명의 실시예에 따른 발광형 냉각 소자는 밤에도 냉각 효율이 우수하며, 발광 미세 입자를 포함한다고 하여 발광형 냉각 소자의 냉각 효율이 저하되지 않는 것을 알 수 있다.Accordingly, it can be seen that the light-emitting type cooling device according to the embodiment of the present invention has excellent cooling efficiency even at night, and that the cooling efficiency of the light-emitting type cooling device is not lowered even if it contains light-emitting fine particles.

또한, 은 반사층만 형성된 상기 대조예 1(Ag)이 적용된 대상 물체의 경우 실시예 1, 실시예 2, 대조예 2에 비해 현저히 높은 온도를 가지는 것으로 보아, 본 발명의 실시예에 따른 발광형 냉각 소자는 폴리머 매트릭스를 구비함으로써 우수한 냉각 효율을 가지는 것을 알 수 있다.In addition, in the case of a target object to which only the silver reflective layer is formed, the target object to which the control example 1 (Ag) is applied has a significantly higher temperature than that of Examples 1, 2, and 2, so that the luminous cooling according to the embodiment of the present invention It can be seen that the device has excellent cooling efficiency by having a polymer matrix.

이상과 같이 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 그러므로, 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니 되며, 후술하는 특허청구범위뿐 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다. As described above, although the present invention has been described by limited embodiments and drawings, the present invention is not limited to the above embodiments, and various modifications and variations from these descriptions are those of ordinary skill in the field to which the present invention pertains. This is possible. Therefore, the scope of the present invention is limited to the described embodiments and should not be defined, but should be defined by the claims to be described later as well as those equivalent to the claims.

100: 발광형 냉각 소자
110: 기판
120: 반사층
130: 복사 냉각 발광층
131: 폴리머 매트릭스
132: 발광 미세 입자
133: 보호층100: light-emitting type cooling element
110: substrate
120: reflective layer
130: radiation cooling light emitting layer
131: polymer matrix
132: light-emitting fine particles
133: protective layer

Claims (12)

기판 상에 형성되고, 가시광선 영역 및 중적외선 영역의 파장을 갖는 태양광을 반사시키는 반사층; 및
상기 반사층 상에 형성되고, 중적외선 영역의 파장을 갖는 태양광을 흡수하여 방사하는 폴리머 매트릭스와, 상기 폴리머 매트릭스 내에 형성되어 특정 색을 발광하는 발광 미세 입자가 혼입된 복사 냉각 발광층을 포함하고,
상기 발광 미세 입자는 형광(fluorescence) 미세 입자 및 인광(phosphorescence) 미세 입자의 혼합이고, 상기 형광(fluorescence) 미세 입자에 기반하여 상기 태양광 흡수 즉시 포톤(photon)을 방출하여 낮 시간 동안 발광 현상을 발현하며, 상기 인광(phosphorescence) 미세 입자에 기반하여 상기 태양광 흡수한 뒤 일정 시간 경과 후에 포톤(photon)을 방출하여 밤 시간 동안 발광 현상을 발현하고,
상기 형광(fluorescence) 미세 입자는 무기 페로브스카이트 화합물, AnS, ZnxCdS, ZsSiO3, CaSiO3 중 적어도 어느 하나를 포함하고,
상기 인광(phosphorescence) 미세 입자는 유로퓸(Eu)이 도핑된 SrSiO4-Al2O3를 포함하며,
상기 발광 미세 입자는 상기 특정 색의 발광성을 유지하는 보호층으로 코팅되고, 상기 폴리머 매트릭스의 전체 중량 대비 0.05중량% 내지 0.2중량%로 포함되며, 상기 0.05중량%는 상기 발광 현상의 발광 효율과 관련되고, 상기 0.2중량%은 상기 보호층 형성 시 상기 폴리머 매트릭스의 경화와 관련되며,
상기 무기 페로브스카이트 화합물은 아래의 화학식으로 표시되는 것을 특징으로 하는 발광형 냉각 소자.
[화학식]
ABX3
(여기서, A는 세슘(Cs), 주석(Sn), 비스무스(Bi) 중 어느 하나이고, B는 납(Pb)이며, X는 염소(Cl), 브롬(Br), 요오드(I) 중 어느 하나임)
A reflective layer formed on the substrate and reflecting sunlight having a wavelength in a visible region and a mid-infrared region; And
A polymer matrix formed on the reflective layer and absorbing and emitting sunlight having a wavelength in a mid-infrared region, and a radiation cooling light-emitting layer in which light-emitting fine particles formed in the polymer matrix and emitting a specific color are mixed,
The light-emitting microparticles are a mixture of fluorescent microparticles and phosphorescence microparticles, and based on the fluorescence microparticles, photons are emitted immediately upon absorption of the sunlight, thereby emitting light during the daytime. And release photons after a certain period of time after absorbing the sunlight based on the phosphorescence microparticles, thereby expressing a light emission phenomenon during the night time,
The fluorescence fine particles include at least one of an inorganic perovskite compound, AnS, ZnxCdS, ZsSiO 3 , CaSiO 3,
The phosphorescence fine particles include europium (Eu) doped SrSiO 4 -Al 2 O 3 ,
The light-emitting microparticles are coated with a protective layer that maintains the luminescence of the specific color, and are included in an amount of 0.05% to 0.2% by weight relative to the total weight of the polymer matrix, and the 0.05% by weight is related to the luminous efficiency of the light emission phenomenon. The 0.2% by weight is related to the curing of the polymer matrix when the protective layer is formed,
The inorganic perovskite compound is a light-emitting type cooling device, characterized in that represented by the following formula.
[Chemical Formula]
ABX 3
(Wherein, A is any one of cesium (Cs), tin (Sn), bismuth (Bi), B is lead (Pb), and X is chlorine (Cl), bromine (Br), or iodine (I). One)
 삭제delete 제1항에 있어서,
상기 발광 미세 입자는 상기 태양광을 흡수한 후 방출되는 포논(phonon) 대비 포톤(photon) 방출량이 더 큰 것을 특징으로 하는 발광형 냉각 소자.
The method of claim 1,
The light-emitting type cooling device, characterized in that the emission of photons is greater than that of the phonons emitted after the light-emitting fine particles absorb the sunlight.
 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 제1항에 있어서,
상기 보호층은 실리카(silica)를 포함하는 것을 특징으로 하는 발광형 냉각 소자.
The method of claim 1,
The protective layer is a light-emitting type cooling device, characterized in that containing silica (silica).
 삭제delete 제1항에 있어서,
상기 폴리머 매트릭스는 PDMS(polydimethylsiloxane), PMMA(polymethyl methacrylate) 및 DPHA(dipentaerythritol penta/hexa acrylate) 중 적어도 어느 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 발광형 냉각 소자.
The method of claim 1,
The polymer matrix includes at least one of polydimethylsiloxane (PDMS), polymethyl methacrylate (PMMA), and dipentaerythritol penta/hexa acrylate (DPHA).
 제1항에 있어서,
상기 반사층은 은(Ag) 및 알루미늄(Al) 중 적어도 어느 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 발광형 냉각 소자.
The method of claim 1,
The reflective layer includes at least one of silver (Ag) and aluminum (Al).
 제1항에 있어서,
상기 기판은 유리(glass), PET(polyethylene terephthalate) 및 ITO(Indium tin oxide) 중 어느 하나로 이루어지는 것을 특징으로 하는 발광형 냉각 소자.The method of claim 1,
The substrate is a light-emitting type cooling device, characterized in that made of any one of glass, polyethylene terephthalate (PET), and indium tin oxide (ITO).
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