KR102269783B1 - Low-emissivity glass - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 단열성 및 차폐성이 우수함과 동시에 반사 색상이 회색(gray)을 띄는 저방사 유리에 관한 것이다.The present invention relates to a low-emissivity glass having excellent thermal insulation and shielding properties and a reflective color of gray.
저방사 유리는 은(Ag)과 같이 적외선 영역에서 반사율이 높은 금속을 투명한 유리에 증착하여 유리의 투명함은 유지시키면서, 겨울철에는 실내 난방열이 외부로 유출되는 것을 차단하고 여름철에는 실내로 유입되는 태양복사열을 반사시키는 기능성 건축 소재를 뜻한다. 저방사 유리는 유리 시공 면적이 넓은 비주거용 건물에 한정적으로 사용되었으나, 최근 에너지 절감의 필요성이 증가하면서 주거용 건물에 적용되는 사례가 증가하고 있으며, 그에 맞는 특성을 가진 저방사 유리의 수요가 커지고 있다.Low-emissivity glass deposits a metal with high reflectivity in the infrared region, such as silver (Ag), on transparent glass to maintain the transparency of the glass, blocks indoor heating heat from leaking outside in winter, and prevents sunlight from flowing into the room in summer. A functional building material that reflects radiant heat. Low-emissivity glass has been limitedly used in non-residential buildings with a large glass construction area, but as the need for energy saving increases, cases of application to residential buildings are increasing, and the demand for low-emission glass with suitable properties is growing.
주거용 건물에 사용되는 저방사 유리는 시야감을 위해 높은 투과율이 우선적으로 요구된다. 반면, 비주거용 건물에 사용되는 저방사 유리는 높은 투과율 대신 우수한 단열성 및 차폐성, 미려한 외관 등이 우선적으로 요구된다. 또한, 비주거용으로 사용되는 저방사 유리는 외관 색상이 다양하게 요구된다. 기존에 고층 건물에서 요구되는 외관 색상은 자연스러운 색상이나 밝은 파란색이었으나, 최근에는 회색(gray)에 대한 요구가 많아지고 있다. 특히, 고층 빌딩에서는 주변의 시야에 영향을 주지 않기 위해 반사율이 낮은 회색의 저방사 유리에 대한 요구가 높아지고 있다.Low-emissivity glass used in residential buildings is preferentially required to have high transmittance for viewing. On the other hand, low-emissivity glass used in non-residential buildings is preferentially required to have excellent thermal insulation and shielding properties, and beautiful appearance instead of high transmittance. In addition, the low-emissivity glass used for non-residential use is required to have various exterior colors. Existing exterior colors required for high-rise buildings were natural colors or light blue, but recently, the demand for gray is increasing. In particular, in high-rise buildings, the demand for gray low-emissivity glass with low reflectance is increasing in order not to affect the surrounding visibility.
한편, 스퍼터링 방식으로 제조되는 저방사 유리의 구조는 적외선 반사 금속층을 포함하고, 상기 적외선 반사 금속층을 보호하기 위해 금속층 상하부에 유전체층을 갖는 것이 일반적이다. 그러나, 적외선 반사 금속층 상에 유전체층을 증착할 경우, 산소 또는 질소 분위기 상에서 금속을 타겟 원료로 사용하기 때문에 챔버 내 주입된 산소 또는 질소에 의하여 적외선 반사 금속층이 산화 또는 질화되어 적외선 반사 금속층과 유전체층 간의 층간 경계가 모호해진다는 문제점이 있다. 또한, 상술한 바와 같은 층간 경계의 모호성으로 인하여 제조된 유리의 방사율 값이 높아져서 저방사 유리의 특성을 상실한다는 문제점이 있다.On the other hand, the structure of the low-emissivity glass manufactured by the sputtering method includes an infrared reflective metal layer, and it is common to have a dielectric layer above and below the metal layer to protect the infrared reflective metal layer. However, when the dielectric layer is deposited on the infrared reflective metal layer, since the metal is used as a target material in an oxygen or nitrogen atmosphere, the infrared reflective metal layer is oxidized or nitrided by oxygen or nitrogen injected into the chamber between the infrared reflective metal layer and the dielectric layer. There is a problem that the boundaries are blurred. In addition, there is a problem in that the emissivity value of the manufactured glass is increased due to the ambiguity of the interlayer boundary as described above, and thus the properties of the low-emissivity glass are lost.
이에 대한 대안으로, 미국 등록특허 제6,804,048호(특허문헌 1)에는 유전물질을 포함하는 제1 언더코팅층, 적외선 반사층, 및 유전물질을 포함하는 제2 언더코팅층을 포함하는, 다층 구조를 갖는 열처리 가능한 저방사 유리가 개시되어 있다. 그러나, 상기 특허문헌 1의 저방사 유리는 화학적 내구성이 약해 코팅막 손상이 쉽게 발생함으로, 열처리 또는 굽힘 공정 중에 코팅막에 흐림 현상(헤이즈)이 발생하는 단점이 있다.As an alternative to this, US Patent No. 6,804,048 (Patent Document 1) discloses a first undercoating layer including a dielectric material, an infrared reflective layer, and a second undercoating layer including a dielectric material. A low-emissivity glass is disclosed. However, the low-emissivity glass of Patent Document 1 has a weak chemical durability, so that damage to the coating film occurs easily, so there is a disadvantage in that haze (haze) occurs in the coating film during the heat treatment or bending process.
또한, 한국 등록특허 제1,873,103호(특허문헌 2)에는 최하부 배리어층, 제1 유전체층, 하부 배리어층, 제2 유전체층, 제1 저방사 보호층, 저방사층, 제2 저방사 보호층, 제3 유전체층, 상부 배리어층 및 제4 유전체층을 상기 투명 유리 기판으로부터 순차적으로 적층되어 포함하는 창호용 기능성 건축 자재가 개시되어 있다. 그러나, 상기 특허문헌 2의 창호용 기능성 건축 자재는 반사 색상의 회색(gray) 구현에 한계가 발생할 수 있다. In addition, in Korean Patent Registration No. 1,873,103 (Patent Document 2), the lowermost barrier layer, the first dielectric layer, the lower barrier layer, the second dielectric layer, the first low-emission protective layer, the low-emission layer, the second low-emission protective layer, and the third A functional building material for windows and doors including a dielectric layer, an upper barrier layer and a fourth dielectric layer sequentially stacked from the transparent glass substrate is disclosed. However, in the functional building material for windows and doors of Patent Document 2, there may be a limitation in the gray implementation of the reflective color.
따라서, 단열성 및 차폐성이 우수함과 동시에 반사 색상이 회색(gray)을 띄는 저방사 유리에 대한 연구개발이 필요한 실정이다.Therefore, there is a need for research and development on low-emissivity glass having excellent thermal insulation and shielding properties and a reflective color of gray.
이에, 본 발명은 단열성 및 차폐성이 우수함과 동시에 반사 색상이 회색(gray)을 띄는 저방사 유리를 제공하고자 한다.Accordingly, an object of the present invention is to provide a low-emissivity glass having excellent thermal insulation and shielding properties and a reflective color of gray.
본 발명은 유리 기판, 제1 유전체층, 흡수층, 제2 유전체층, 제1 보조 유전체층, 제1 금속 보호층, 적외선 반사 금속층, 제2 금속 보호층, 제2 보조 유전체층, 제3 유전체층 및 오버코트층이 순차적으로 적층되어 있고,The present invention provides a glass substrate, a first dielectric layer, an absorbing layer, a second dielectric layer, a first auxiliary dielectric layer, a first metal protective layer, an infrared reflective metal layer, a second metal protective layer, a second auxiliary dielectric layer, a third dielectric layer and an overcoat layer sequentially is stacked with
a*값이 -3.0 내지 3.0이고 b*값이 -6.0 내지 1.0인, 저방사 유리를 제공한다. low-emissivity glasses having a* values of -3.0 to 3.0 and b* values of -6.0 to 1.0.
본 발명에 따른 저방사 유리는 표면이 회색을 띄며, 열처리 전 및 후 모두 화학적 및 기계적 내구성이 우수하며 방사율이 낮고 단열성 및 차폐성이 우수하다. 이로 인해, 상기 저방사 유리는 비거주용 건물의 건축 소재로 적합하다.The low-emissivity glass according to the present invention has a gray surface, has excellent chemical and mechanical durability before and after heat treatment, has low emissivity, and has excellent thermal insulation and shielding properties. For this reason, the low-emissivity glass is suitable as a building material for non-residential buildings.
이하 본 발명을 상세히 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail.
본 발명에 있어서, 유리의 'a*값' 및 'b*값'은 유리 기판 평균 두께 6mm를 기준으로 380 내지 780 nm의 파장 범위에서 D65 표준 광원을 이용하여 KS L 2514 규격에 따라 측정된 유리 표면의 a*값 및 b*값을 의미한다.In the present invention, the 'a* value' and 'b* value' of the glass are measured according to KS L 2514 standard using a D65 standard light source in a wavelength range of 380 to 780 nm based on an average glass substrate thickness of 6 mm. Means the a* and b* values of the surface.
본 발명에 따른 저방사 유리는 유리 기판, 제1 유전체층, 흡수층, 제2 유전체층, 제1 보조 유전체층, 제1 금속 보호층, 적외선 반사 금속층, 제2 금속 보호층, 제2 보조 유전체층, 제3 유전체층 및 오버코트층이 순차적으로 적층되어 있다.The low-emissivity glass according to the present invention comprises a glass substrate, a first dielectric layer, an absorbing layer, a second dielectric layer, a first auxiliary dielectric layer, a first metal protective layer, an infrared reflective metal layer, a second metal protective layer, a second auxiliary dielectric layer, a third dielectric layer. and overcoat layers are sequentially stacked.
유리 기판glass substrate
유리 기판으로는 건축용 혹은 자동차용으로 사용되고 있는 소다라임 유리와 같은 통상의 유리를 사용할 수 있다.As the glass substrate, ordinary glass such as soda-lime glass used for construction or automobiles may be used.
또한, 상기 유리 기판으로는 사용 목적에 따라 적절한 두께의 유리를 사용할 수 있다. 예를 들어, 상기 유리 기판으로는 평균 두께가 2 내지 12 mm, 또는, 5 내지 6 mm인 투명 소다라임 유리를 사용할 수 있다.Also, as the glass substrate, a glass having an appropriate thickness may be used according to the purpose of use. For example, as the glass substrate, transparent soda-lime glass having an average thickness of 2 to 12 mm, or 5 to 6 mm may be used.
제1 유전체층, 제2 유전체층 및 제3 유전체층first dielectric layer, second dielectric layer and third dielectric layer
제1 유전체층, 제2 유전체층 및 제3 유전체층은 각각 열처리시 적외선 반사 금속층을 이온 또는 산소로부터 보호하며 제조된 유리의 광학 물성을 조절하는 역할을 한다.The first dielectric layer, the second dielectric layer, and the third dielectric layer serve to protect the infrared reflective metal layer from ions or oxygen during heat treatment, respectively, and to control optical properties of the manufactured glass.
상기 제1 유전체층, 제2 유전체층 및 제3 유전체층은 각각 금속질화물. 금속산화물 및 금속질산화물로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 제1 유전체층, 제2 유전체층 및 제3 유전체층의 금속은 아연(Zn), 티타늄(Ti), 실리콘(Si), 나이오븀(Nb), 주석(Sn), 알루미늄(Al), 지르코늄(Zr), 탄탈럼(Ta) 또는 이들의 합금 등을 들 수 있다.The first dielectric layer, the second dielectric layer and the third dielectric layer are each a metal nitride. It may include at least one selected from the group consisting of metal oxides and metal nitrates. For example, the metal of the first dielectric layer, the second dielectric layer, and the third dielectric layer is zinc (Zn), titanium (Ti), silicon (Si), niobium (Nb), tin (Sn), aluminum (Al), and zirconium (Zr), tantalum (Ta), or an alloy thereof.
구체적으로, 상기 제1 유전체층, 제2 유전체층 및 제3 유전체층은 각각 실리콘 함유 질화물을 포함할 수 있다. 보다 구체적으로, 상기 제1 유전체층, 제2 유전체층 및 제3 유전체층은 각각 SiAlNx 또는 SiyNz를 포함할 수 있으며, 이때, 상기 x는 0.1 내지 3, 또는 0.5 내지 1.4이고, y는 2 내지 4이며, z는 3 내지 5일 수 있다.Specifically, each of the first dielectric layer, the second dielectric layer, and the third dielectric layer may include a silicon-containing nitride. More specifically, the first dielectric layer, the second dielectric layer, and the third dielectric layer may each include SiAlN x or Si y N z , wherein x is 0.1 to 3, or 0.5 to 1.4, and y is 2 to 4, and z may be 3 to 5.
또한, 상기 제1 유전체층, 제2 유전체층 및 제3 유전체층은 각각 굴절률이 1.8 이상, 또는 1.8 내지 2.2 이며, 흡수 계수가 0.1 이하, 또는 0 초과 0.1 이하일 수 있다. 제1 유전체층, 제2 유전체층 및 제3 유전체층 각각의 굴절률 및 흡수 계수가 상기 범위 내일 경우, 제조된 유리의 가시광 투과율이 감소되는 문제를 방지하고 광학 물성을 구현할 수 있다.In addition, each of the first dielectric layer, the second dielectric layer, and the third dielectric layer may have a refractive index of 1.8 or more, or 1.8 to 2.2, and an absorption coefficient of 0.1 or less, or more than 0 and 0.1 or less. When the refractive index and absorption coefficient of each of the first dielectric layer, the second dielectric layer, and the third dielectric layer are within the above ranges, the problem of reduced visible light transmittance of the manufactured glass can be prevented and optical properties can be implemented.
상기 제1 유전체층 및 제3 유전체층은 각각 평균 두께가 10 내지 40 nm, 또는 20 내지 40 nm일 수 있다. 또한, 상기 제2 유전체층은 평균 두께가 1 내지 20 nm, 또는 3 내지 10 nm일 수 있다. 제1 유전체층, 제2 유전체층 및 제3 유전체층 각각의 평균 두께가 상기 범위 내일 경우, 제조된 유리의 내구성이 떨어지는 문제 및 표면 색상의 회색이 감소하는 문제를 방지할 수 있다.The first dielectric layer and the third dielectric layer may each have an average thickness of 10 to 40 nm, or 20 to 40 nm. In addition, the second dielectric layer may have an average thickness of 1 to 20 nm, or 3 to 10 nm. When the average thickness of each of the first dielectric layer, the second dielectric layer, and the third dielectric layer is within the above range, it is possible to prevent a problem in which durability of the manufactured glass is deteriorated and a problem in which the gray color of the surface is reduced.
또한, 제1 유전체층과 제2 유전체층의 총 두께가 20 내지 40 nm, 또는 25 내지 35 nm일 수 있다. 제1 유전체층과 제2 유전체층의 총 두께가 상기 범위일 경우, 제조된 유리의 표면 색상의 회색이 감소하는 문제를 방지할 수 있다. Also, the total thickness of the first dielectric layer and the second dielectric layer may be 20 to 40 nm, or 25 to 35 nm. When the total thickness of the first dielectric layer and the second dielectric layer is within the above range, it is possible to prevent a problem in which the gray color of the surface of the manufactured glass decreases.
흡수층absorbent layer
흡수층은 유전체층 사이에 위치하여 유리면쪽 반사율을 감소시켜 눈부심 현상을 방지하고, 회색을 구현하는 역할을 한다.The absorption layer is located between the dielectric layers to reduce the reflectance toward the glass surface to prevent glare and to implement gray.
상기 흡수층은 니켈(Ni), 크롬(Cr) 및 니켈-크롬 합금으로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상을 포함할 수 있다. 구체적으로, 상기 흡수층은 니켈-크롬 합금을 포함할 수 있으며, 니켈-크롬 합금이 사용되는 경우, 합금 조성은, 예를 들어, 75 내지 85 중량%의 니켈, 및 15 내지 25 중량%의 크롬을 포함할 수 있다.The absorption layer may include at least one selected from the group consisting of nickel (Ni), chromium (Cr), and a nickel-chromium alloy. Specifically, the absorption layer may include a nickel-chromium alloy, and when a nickel-chromium alloy is used, the alloy composition is, for example, 75 to 85% by weight of nickel, and 15 to 25% by weight of chromium may include
상기 흡수층은 평균 두께가 0.8 내지 5 nm, 또는 1 내지 3 nm일 수 있다. 상기 흡수층의 평균 두께가 상기 범위 이하일 경우 유리의 회색 색감이 감소될 수 있다.The absorption layer may have an average thickness of 0.8 to 5 nm, or 1 to 3 nm. When the average thickness of the absorption layer is less than or equal to the above range, the gray color of the glass may be reduced.
제1 보조 유전체층 및 제2 보조 유전체층first auxiliary dielectric layer and second auxiliary dielectric layer
제1 보조 유전체층 및 제2 보조 유전체층은 금속 보호층과 유전체층 사이에 적용되어 적외선 반사 금속층의 결정화도 향상을 도와 유리의 저방사 성능을 향상시키는 역할을 하고, 유전체 역할을 통해 유리의 다양한 광학 물성을 구현하는 역할을 한다. The first auxiliary dielectric layer and the second auxiliary dielectric layer are applied between the metal protective layer and the dielectric layer to help improve the crystallinity of the infrared reflective metal layer to improve the low-emission performance of the glass, and to implement various optical properties of the glass through the role of the dielectric plays a role
상기 제1 보조 유전체층 및 제2 보조 유전체층은 각각 독립적으로, 금속질화물, 금속산화물 또는 금속질산화물을 포함할 수 있으며, 예를 들어, 아연(Zn), 티타늄(Ti), 실리콘(Si), 나이오븀(Nb), 주석(Sn), 알루미늄(Al), 지르코늄(Zr), 탄탈럼(Ta) 또는 이들의 합금을 포함할 수 있다. The first auxiliary dielectric layer and the second auxiliary dielectric layer may each independently include a metal nitride, a metal oxide or a metal nitride, for example, zinc (Zn), titanium (Ti), silicon (Si), niobium. (Nb), tin (Sn), aluminum (Al), zirconium (Zr), tantalum (Ta), or an alloy thereof may be included.
구체적으로, 제1 보조 유전체층 및 제2 보조 유전체층은 각각 독립적으로 아연-함유 산화물을 포함할 수 있으며, 상기 아연-함유 산화물은 ZnAlOn을 들 수 있고, n은 0.1 내지 2, 또는 0.5 내지 1일 수 있다.Specifically, the first auxiliary dielectric layer and the second auxiliary dielectric layer may each independently include a zinc-containing oxide, and the zinc-containing oxide may include ZnAlO n , where n is 0.1 to 2, or 0.5 to 1 day. can
또한, 상기 제1 보조 유전체층 및 제2 보조 유전체층은 각각 굴절률이 1.9 내지 2.2 일 수 있다. 제1 보조 유전체층 및 제2 보조 유전체층 각각의 굴절률이 상기 범위 내일 경우, 제조된 유리의 가시광 투과율이 감소되는 문제를 방지할 수 있다.In addition, each of the first auxiliary dielectric layer and the second auxiliary dielectric layer may have a refractive index of 1.9 to 2.2. When the refractive index of each of the first auxiliary dielectric layer and the second auxiliary dielectric layer is within the above range, it is possible to prevent a problem in which the visible light transmittance of the manufactured glass is reduced.
상기 제1 보조 유전체층 및 제2 보조 유전체층은 각각 평균 두께가 1 내지 20 nm, 또는 5 내지 10 nm일 수 있다. 제1 보조 유전체층 및 제2 보조 유전체층 각각의 평균 두께가 상기 범위 내일 경우, 제조된 유리의 내구성이 떨어지는 문제 및 표면 색상의 회색이 감소하는 문제를 방지할 수 있다.The first auxiliary dielectric layer and the second auxiliary dielectric layer may each have an average thickness of 1 to 20 nm, or 5 to 10 nm. When the average thickness of each of the first auxiliary dielectric layer and the second auxiliary dielectric layer is within the above range, it is possible to prevent a problem in which durability of the manufactured glass is deteriorated and a problem in which a gray surface color is reduced.
제1 금속 보호층 및 제2 금속 보호층first metal protective layer and second metal protective layer
제1 금속 보호층 및 제2 금속 보호층은 적외선 반사 금속층과 보조 유전체층 사이의 접착력을 향상시키고, 열처리시 유리에서 확산되는 Na 및 공기 중의 산소(O2)의 이동을 방해하는 역할 및 적외선 반사 금속층이 높은 열처리 온도에서도 안정적인 거동이 가능하도록 적외선 반사 금속의 융착을 돕는 역할을 하며, 적외선 반사 금속층으로 침투하는 산소(O2)를 흡수하여 유리의 저방사 성능을 유지하도록 돕는 역할을 한다.The first metal protective layer and the second metal protective layer improve the adhesion between the infrared reflective metal layer and the auxiliary dielectric layer, and interfere with the movement of Na diffused in the glass and oxygen (O 2 ) in the air during heat treatment, and the infrared reflective metal layer It plays a role in helping the fusion of the infrared reflective metal to enable stable behavior even at this high heat treatment temperature, and helps to maintain the low-emissivity of the glass by absorbing oxygen (O 2 ) penetrating into the infrared reflective metal layer.
상기 제1 금속 보호층 및 제2 금속 보호층은 각각 니켈(Ni), 크롬(Cr) 및 니켈(Ni)-크롬(Cr) 합금으로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상을 포함할 수 있다. 구체적으로, 상기 제1 금속 보호층 및 제2 금속 보호층은 각각 니켈(Ni)-크롬(Cr) 합금을 포함할 수 있다. 이때, 상기 니켈(Ni)-크롬(Cr) 합금은 합금 총 중량을 기준으로 75 내지 85 중량%의 니켈 및 15 내지 25 중량%의 크롬을 포함할 수 있다.Each of the first metal protective layer and the second metal protective layer may include at least one selected from the group consisting of nickel (Ni), chromium (Cr), and a nickel (Ni)-chromium (Cr) alloy. Specifically, each of the first metal protective layer and the second metal protective layer may include a nickel (Ni)-chromium (Cr) alloy. In this case, the nickel (Ni)-chromium (Cr) alloy may include 75 to 85 wt% of nickel and 15 to 25 wt% of chromium based on the total weight of the alloy.
또한, 상기 제1 금속 보호층 및 제2 금속 보호층은 각각 평균 두께가 0.5 내지 5 nm, 또는 1 내지 3 nm일 수 있다. 제1 금속 보호층 및 제2 금속 보호층 각각의 평균 두께가 상기 범위 내일 경우, 제조된 유리의 내구성이 저하되는 문제 및 열처리 및 굽힘 공정 후 코팅막의 흐림이 증가하는 문제를 방지할 수 있다.In addition, the first metal protective layer and the second metal protective layer may have an average thickness of 0.5 to 5 nm, or 1 to 3 nm, respectively. When the average thickness of each of the first metal protective layer and the second metal protective layer is within the above range, it is possible to prevent the problem of deterioration of the durability of the manufactured glass and the increase in cloudiness of the coating film after the heat treatment and bending process.
적외선 반사 금속층Infrared reflective metal layer
적외선 반사 금속층은 태양의 복사선을 선택적으로 반사시켜 제조된 유리의 높은 차폐 성능을 제공함과 동시에 저방사를 구현하는 역할을 한다.The infrared reflective metal layer serves to provide high shielding performance of the manufactured glass by selectively reflecting solar radiation and to realize low radiation.
상기 적외선 반사 금속층은 전도성이 우수한 금속을 포함할 수 있으며, 예를 들어, 금, 은, 백금, 알루미늄 및 구리로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상의 금속을 포함할 수 있다. 구체적으로, 상기 적외선 반사 금속층은 은(Ag)을 포함할 수 있다. 보다 구체적으로, 상기 적외선 반사 금속층은 은으로 이루어질 수 있다.The infrared reflective metal layer may include a metal having excellent conductivity, for example, one or more metals selected from the group consisting of gold, silver, platinum, aluminum, and copper. Specifically, the infrared reflective metal layer may include silver (Ag). More specifically, the infrared reflective metal layer may be made of silver.
또한, 상기 적외선 반사 금속층의 평균 두께는 10 내지 25 nm, 또는 15 내지 20 nm일 수 있다. 적외선 반사 금속층의 두께가 상기 범위 내일 경우, 적외선 반사 금속층의 형성이 정상적으로 이루어지지 않아 제조된 유리의 저방사 성능이 부족한 문제, 및 제조된 유리의 반사율이 높아져 유리 표면의 회색 색감이 저하되는 문제를 방지할 수 있다.In addition, the average thickness of the infrared reflective metal layer may be 10 to 25 nm, or 15 to 20 nm. When the thickness of the infrared reflective metal layer is within the above range, the low emission performance of the manufactured glass is insufficient because the formation of the infrared reflective metal layer is not normally made, and the gray color of the glass surface is reduced due to the increased reflectance of the manufactured glass. can be prevented
오버코트층overcoat layer
오버코트층은 유전체층과 적외선 반사 금속층을 보호하는 역할을 한다.The overcoat layer serves to protect the dielectric layer and the infrared reflective metal layer.
상기 오버코트층은 기계적 강도가 높고 표면 거칠기가 적으며 가시광 투과율이 높은 재료를 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 오버코트층은 금속산화물, 금속질화물 또는 금속질산화물을 포함할 수 있다.The overcoat layer may include a material having high mechanical strength, low surface roughness, and high visible light transmittance. For example, the overcoat layer may include a metal oxide, a metal nitride, or a metal nitride oxide.
예를 들어, 상기 오버코트층에 포함 가능한 금속은 실리콘(Si), 나이오븀(Nb), 티타늄(Ti), 지르코늄(Zr), 탄탈럼(Ta), 또는 이들의 합금을 포함할 수 있다. 구체적으로, 상기 오버코트층은 지르코늄 또는 티타늄을 포함할 수 있다. 보다 구체적으로, 상기 오버코트층은 지르코늄 함유 질화물 또는 티타늄 또는 질산화물을 포함할 수 있다.For example, the metal that may be included in the overcoat layer may include silicon (Si), niobium (Nb), titanium (Ti), zirconium (Zr), tantalum (Ta), or an alloy thereof. Specifically, the overcoat layer may include zirconium or titanium. More specifically, the overcoat layer may include zirconium-containing nitride or titanium or nitride oxide.
상기 지르코늄 함유 질화물은 ZrNa일 수 있고, a는 0.5 내지 1 일 수 있다. 또한, 상기 티타늄 함유 질산화물은 TiObNc일 수 있으며, b 및 c의 몰비는 b와 c의 총합 100몰%를 기준으로, 100:0 내지 75:25일 수 있다. The zirconium-containing nitride may be ZrN a , and a may be 0.5 to 1. In addition, the titanium-containing nitroxide may be TiO b N c , and a molar ratio of b and c may be 100:0 to 75:25 based on 100 mol% of b and c.
또한, 상기 오버코트층의 평균 두께는 1 내지 10 nm, 또는 1 내지 5 nm일 수 있다. 오버코트층의 평균 두께가 상기 범위 내일 경우, 제조된 유리의 내구성이 저하되는 문제, 및 제조된 유리를 열처리한 후 흐림이 발생하는 문제를 방지할 수 있다.In addition, the average thickness of the overcoat layer may be 1 to 10 nm, or 1 to 5 nm. When the average thickness of the overcoat layer is within the above range, it is possible to prevent a problem in that durability of the manufactured glass is deteriorated, and a problem in which fogging occurs after heat treatment of the manufactured glass.
본 발명에 따른 저방사 유리는 a*값이 -3.0 내지 3.0 또는 -2.0 내지 2.0이고, b*값이 -6.0 내지 1.0 또는 -4.0 이상 0 미만일 수 있다.The low-emissivity glass according to the present invention may have an a* value of -3.0 to 3.0 or -2.0 to 2.0, and a b* value of -6.0 to 1.0 or -4.0 or more and less than 0.
또한, 상기 저방사 유리는 KS L 2525에 따라 측정된 방사율이 0.2 이하, 또는 0.1 이하일 수 있다. 방사율(emissivity)은 외부 광 에너지를 흡수한 후 일부 재방사하거나 표면 반사 현상이 일어날 때 재복사하는 에너지 비율을 의미하며, 최대값은 1이고 값이 작을수록 재방사 또는 재복사하는 에너지 비율이 큼을 의미한다. In addition, the low-emissivity glass may have an emissivity measured according to KS L 2525 of 0.2 or less, or 0.1 or less. Emissivity refers to the ratio of energy that is partially re-radiated or re-radiated when surface reflection occurs after absorbing external light energy. The maximum value is 1, and the smaller the value, the larger the ratio of re-radiation or re-radiation energy. it means.
상기 저방사 유리는 KS L 2514 규격에 따라 측정된 380 내지 780 nm의 파장의 투과율이 50% 이상일 수 있다.The low-emissivity glass may have a transmittance of 50% or more at a wavelength of 380 to 780 nm measured according to KS L 2514 standard.
상술한 바와 같은 본 발명에 따른 저방사 유리는 표면이 회색을 띄며, 열처리 전 및 후 모두 화학적 및 기계적 내구성이 우수하며 방사율이 낮고 단열성 및 차폐성이 우수하다. 이로 인해, 상기 저방사 유리는 비거주용 건물의 건축 소재로 적합하다.The low-emissivity glass according to the present invention as described above has a gray surface, excellent chemical and mechanical durability before and after heat treatment, low emissivity, and excellent insulation and shielding properties. For this reason, the low-emissivity glass is suitable as a building material for non-residential buildings.
본 발명에 따른 저방사 유리는 각 층을 형성하기 위한 박막 형성 방법으로서 진공 스퍼터링 방식을 이용하여 제조될 수 있다. 즉, 본 발명에 따른 저방사 유리의 제조방법은, 스퍼터링 증착법에 의해 각 층을 형성하는 단계를 포함할 수 있다.The low-emissivity glass according to the present invention may be manufactured using a vacuum sputtering method as a thin film forming method for forming each layer. That is, the manufacturing method of the low-emissivity glass according to the present invention may include the step of forming each layer by sputtering deposition method.
이하, 실시예를 통해 본 발명을 보다 구체적으로 설명한다. 그러나 이들 실시예는 본 발명의 이해를 돕기 위한 것일 뿐 어떠한 의미로든 본 발명의 범위가 이들 실시예로 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail through examples. However, these examples are only for helping the understanding of the present invention, and the scope of the present invention is not limited to these examples in any sense.
[실시예][Example]
실시예 1 내지 실시예 5 및 비교예 1 내지 비교예 6 저방사 유리의 제조Examples 1 to 5 and Comparative Examples 1 to 6 Preparation of low-emissivity glass
각 층의 두께를 표 1에 기재된 바와 같이 조절하여 적층하였다. The thickness of each layer was adjusted as described in Table 1 and laminated.
시험예: 유리의 특성 평가Test Example: Characterization of Glass
실시예 및 비교예에서 제조한 저방사 유리를 대상으로 물성들을 하기와 같은 방법으로 측정하여 그 결과를 표 2에 나타냈다. The physical properties of the low-emissivity glass prepared in Examples and Comparative Examples were measured in the following manner, and the results are shown in Table 2.
구체적으로, 실시예 및 비교예에서 제조한 저방사 유리는 650℃로 5분 동안 열처리하고 급냉한 후 물성들을 평가하였다.Specifically, the low-emissivity glass prepared in Examples and Comparative Examples was heat-treated at 650° C. for 5 minutes and quenched, and then the physical properties were evaluated.
(1) 투과율(1) transmittance
380 내지 780 nm의 파장 범위에서 D65 표준 광원을 이용하여 KS L 2514 규격에 따라 유리 표면의 투과율을 측정하였다.The transmittance of the glass surface was measured according to the KS L 2514 standard using a D65 standard light source in a wavelength range of 380 to 780 nm.
(2) 유리 표면의 반사 색상(2) the reflection color of the glass surface
380 내지 780 nm의 파장 범위에서 D65 표준 광원을 이용하여 KS L 2514 규격에 따라 유리 표면의 10°반사 색상을 측정하였다.The 10° reflection color of the glass surface was measured according to KS L 2514 using a D65 standard light source in a wavelength range of 380 to 780 nm.
(3) 면저항(3) sheet resistance
표면 저항 측정기(비접촉식 면저항 측정기, SURAGUS사 제품)를 이용하여 면저항을 측정하였다. 유리의 면저항은 태양열선을 대상으로 적외선 반사 금속층인 은(Ag)층에 의해 측정되는 값이며, 열처리 후에도 저방사 유리로서의 성능을 가늠할 수 있는 평가 물성 중 하나이다.The sheet resistance was measured using a surface resistance measuring instrument (non-contact type sheet resistance measuring instrument, manufactured by SURAGUS). The sheet resistance of glass is a value measured by a silver (Ag) layer, which is an infrared reflective metal layer, targeting solar rays, and is one of the evaluation properties that can estimate the performance as a low-emission glass even after heat treatment.
(4) 헤이즈(haze)(4) haze
헤이즈는 제조된 저방사 유리를 열처리한 후 오버코트층 표면이 흐려지는 정도를 육안으로 관찰하여 평가하였다.The haze was evaluated by visually observing the degree of blurring of the surface of the overcoat layer after heat-treating the manufactured low-emissivity glass.
(%)transmittance
(%)
(Ω/□)sheet resistance
(Ω/□)
표 2에서 보는 바와 같이, 실시예의 저방사 유리는 유리면 반사 색상 a* 값이 -3.0 내지 3.0이고, b* 값이 -6.0 내지 1.0으로 회색(gray)을 띄는 반면, 비교예 1 및 2는 흡수층이 적용되지 아니하거나 본 발명의 적절한 실시 범위를 벗어나는 경우, 적색빛이 도는 색상을 띄었다. 또한, 비교예 5는 황색빛이 도는 색상을 띈다. 또한, 비교예 3 및 4는 제2 유전체층이 적용되지 아니하거나 제1 유전체층 및 제2 유전체층의 총 두께가 본 발명의 적절한 실시 범위를 벗어나는 경우, 청색 또는 황색빛이 도는 색상을 띈다. 또한, 비교예 6과 같이 제1 보조 유전체층을 적용하지 않은 경우, 제1 금속 보호층의 결정화도를 저하 및 내구성 저하로 면저항이 상승하는 문제점이 있었다.As shown in Table 2, the low-emissivity glass of Examples has a glass surface reflection color a* value of -3.0 to 3.0 and b* value of -6.0 to 1.0, which is gray, whereas Comparative Examples 1 and 2 have an absorption layer. If this is not applied or is outside the scope of the present invention, it has a reddish color. In addition, Comparative Example 5 has a yellowish color. In addition, Comparative Examples 3 and 4 show a blue or yellowish color when the second dielectric layer is not applied or the total thickness of the first dielectric layer and the second dielectric layer is outside the range of suitable implementation of the present invention. In addition, when the first auxiliary dielectric layer was not applied as in Comparative Example 6, there was a problem in that the sheet resistance was increased due to a decrease in the crystallinity of the first metal protective layer and a decrease in durability.
Claims (5)
a*값이 -3.0 내지 3.0이고 b*값이 -6.0 내지 1.0이며,
상기 흡수층은 니켈 또는 니켈-크롬 합금을 포함하고,
상기 제1 보조 유전체층 및 제2 보조 유전체층은 각각 독립적으로 아연-함유 산화물을 포함하고 각각 독립적으로 굴절률이 1.9 내지 2.2인, 저방사 유리.The glass substrate, the first dielectric layer, the absorbing layer, the second dielectric layer, the first auxiliary dielectric layer, the first metal protective layer, the infrared reflective metal layer, the second metal protective layer, the second auxiliary dielectric layer, the third dielectric layer and the overcoat layer are sequentially stacked. there is,
a* value is -3.0 to 3.0 and b* value is -6.0 to 1.0;
The absorption layer comprises nickel or a nickel-chromium alloy,
wherein the first auxiliary dielectric layer and the second auxiliary dielectric layer each independently comprise a zinc-containing oxide and each independently have a refractive index of 1.9 to 2.2.
상기 제1 유전체층, 제2 유전체층 및 제3 유전체층은 각각 굴절률이 1.8 내지 2.2이고 SiAlNx을 포함하며,
상기 제1 보조 유전체층 및 제2 보조 유전체층은 각각 굴절률이 1.9 내지 2.2 이고 ZnAlOn를 포함하는, 저방사 유리.The method according to claim 1,
The first dielectric layer, the second dielectric layer and the third dielectric layer each have a refractive index of 1.8 to 2.2 and include SiAlN x ,
and the first auxiliary dielectric layer and the second auxiliary dielectric layer each have a refractive index of 1.9 to 2.2 and include ZnAlO n .
상기 흡수층은 평균 두께가 0.8 내지 5 nm인, 저방사 유리.The method according to claim 1,
The absorption layer has an average thickness of 0.8 to 5 nm, low-emissivity glass.
상기 제1 유전체층 및 제3 유전체층은 각각 평균 두께가 10 내지 40 nm이고,
상기 제2 유전체층은 평균 두께가 1 내지 20 nm이며,
상기 제1 보조 유전체층 및 제2 보조 유전체층은 각각 평균 두께가 1 내지 20 nm이고,
상기 제1 금속 보호층 및 제2 금속 보호층은 각각 평균 두께가 0.5 내지 5 nm이며,
상기 적외선 반사 금속층은 평균 두께가 10 내지 25 nm인, 저방사 유리.The method according to claim 1,
The first dielectric layer and the third dielectric layer each have an average thickness of 10 to 40 nm,
The second dielectric layer has an average thickness of 1 to 20 nm,
The first auxiliary dielectric layer and the second auxiliary dielectric layer each have an average thickness of 1 to 20 nm,
The first metal protective layer and the second metal protective layer each have an average thickness of 0.5 to 5 nm,
The infrared reflective metal layer has an average thickness of 10 to 25 nm, low-emissivity glass.
상기 저방사 유리는 KS L 2525에 따라 측정된 방사율이 0.2 이하이고 KS L 2514 규격에 따라 측정된 380 내지 780 nm의 파장의 투과율이 50% 이상인, 저방사 유리. The method according to claim 1,
The low-emissivity glass has an emissivity of 0.2 or less measured according to KS L 2525 and a transmittance of 50% or more of a wavelength of 380 to 780 nm measured according to KS L 2514 standard, low-emissivity glass.
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