KR101602768B1 - 투명 나노 금속 메쉬 발열체 및 이의 제조방법 - Google Patents

Abstract

투명 나노 금속 메쉬 발열체 및 이의 제조방법이 개시된다. 본 발명의 일실시예에 따른 투명 나노 금속 메쉬 발열체는 상부에 음각 패턴이 형성되며 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET;polyethylene terephthalate) 필름 또는 폴리이미드(PI;polyimide) 필름으로 구성된 투명 기판과 상기 투명 기판위에 스크린 블레이딩 기법으로 상기 음각 패턴에 롤투롤(Roll to Roll)인쇄장치를 이용하여 도전성 잉크가 인쇄된 발열체로 구성함으로써, 미세패턴 인쇄가 가능하고 인쇄두께의 조절이 가능하여 육안으로 시인이 되지 않은 미세선폭 인쇄가 가능한 효과가 있다.

Description

투명 나노 금속 메쉬 발열체 및 이의 제조방법{TRANSPARENT NANO METAL MESH HEATER AND THE FABRICATION METHOD THEREOF}

본 발명은 투명 나노 금속 메쉬 발열체에 관한 것으로, 보다 상세하게는 투명 필름상에 음각으로 패턴을 형성하고, 미쇄패턴에서 발열할 수 있는 저저항 잉크로 스크린 블레이딩을 통하여 음각으로 각인된 패턴에 잉크를 인쇄하여 충진한 투명 나노 금속 메쉬 발열체 및 이의 제조방법에 관한 것이다.

최근 건축기술의 발달로 인해 건물의 내외벽의 구조가 유리로 변화되어 건축되고 있으며, 이러한 건축물의 유리 또는 창의 기능은 기존의 외관을 보는 기능과 동시에 미적인 아름다움 기능을 함께 수행되어진다.

그러나 유리 및 창으로 발생되어진 냉난방열 손실로 인한 에너지효율이 저하되는 문제가 대두되어지고 있으며, 이러한 문제를 해결하기 위한 방법으로서 유리에 다양한 기능을 부여하거나 기능성 필름을 부착하여 문제를 해결하고 있다.

유리에 기능성 필름을 부착하거나 유리에 기능성 코팅을 통해 태양광을 조절할 수 있는 다양한 기능성 필름 또는 유리등이 출시되고 있으나 이러한 필름 및 유리 등은 단열의 효과가 미비하고 또한 실내와 실외의 온도차이로 인하여 물방울 및 결로 현상이 발생하게 된다. 특히, 유리창 샤시 등에 발생된 결로현상은 곰팡이 균이 서식하는 등 시각적 및 인체의 건강에 매우 악영향을 주는 문제가 발생되고 있다.

이러한 문제를 해결하기 위한 방법으로서 개발된 발열유리가 있다. 발열유리는 ITO(Indium Tin Oxide)나 Ag박막을 스파터링(sputtering) 등을 통해 제조하거나 유리와 유리 사이에 도전체를 삽입하여 제조되어지고 있다. 전자의 스파터링 방식의 경우에는 저항의 문제로 인하여 저전압에서 발열되지 않는 문제가 있으며, 후자의 경우에는 발열체인 도선이 육안으로 식별되는 문제를 가지고 있어 창으로 이용할 경우 눈에 거슬리는 문제를 안고 있다. 이러한 문제점은 자동차 및 이동수단 등의 투명발열체로 이용할 경우 더욱더 큰 문제점으로 다가오고 있다.

발열유리 및 발열 필름을 위한 종래의 발열체는 도 1에 도시되어 있다. 도 1은 국제 공개특허 WO 2009/116787 A2 (발열체 및 이의 제조 방법)에 개시된 기술로 도시된 바와 같이 다양한 형태의 전극을 형성하여 투명한 발열체를 제조하였다. 투명발열체에 사용된 패턴의 선폭은 100um 이하의 선을 사용하였다. 그러나 이러한 선은 육안으로 확인이 가능하여 유리 및 창에 이용할 경우 육안으로 발열체가 시인되는 문제를 가지고 있으며, 또한 양각 인쇄를 통해 라인을 형성하는 기술로서 선의 미세화하는데 한계를 가지고 있으며, 인쇄시 번짐현상 등으로 인해 라인이 커지는 문제점을 가지고 있다.

또한 상기의 문제점을 해결하기 위한 종래의 기술로서 미국공개특허 US 2013/0075383 A1 (Transparent Heating Device)가 있다. 상기의 공개 특허는 에칭 및 인쇄기법을 통하여 미세선폭을 만들어 투명한 히터 필름을 제조하는 기술을 공개하였다. 그러나 본 기술도 양각 인쇄 기법으로서 7um 이하의 라인을 제어할 수 없으며, 금속 라인을 사용함으로서 7um도 육안으로 식별되는 문제점을 가지고 있다.

도 1에서 도시된 바와 같이, 실질적으로 발열이 일어나며 복수개가 서로 일정 간격을 두고 배치된 사다리 형상의 발열 라인(11), 발열라인(11)의 양끝단들을 서로 연결하여 전기를 공급해주는 통전판막(12), 발열라인(11) 및 통전판막(12)을 모두 덮는 투명필름(13)을 포함한다. 여기서, 투명필름(13)은 발열라인(11)과 통전판막(12)의 위 아래를 모두 덮는 형태이다.

도 1에서, 발열라인(11)은 은 및 CNT 등의 전도성 잉크를 이용한 것이고, 통전판막(12)은 동이나 은을 얇은 판막 형태로 형성한 것이다. 이때, 통전판막(12)과 발열라인(11)간 연결은 도전성 접착제를 이용하여 부착한다. 그리고, 투명필름(13)은 PET 재질이다.

도 1과 같은 면상 발열체의 제조 방법은 다음과 같다.

먼저, PET 재질로 이루어진 투명필름 상에 도전성잉크(발열재)를 이용한 인쇄기를 이용하여 사다리 모양으로 배치되는 발열라인(11)을 인쇄한다.

다음으로, 이웃한 발열라인(11)의 양끝단들이 서로 연결될 수 있도록 도전성 접착제를 이용하여 동이나 은으로 된 얇은 통전판막(12)을 부착시킨다.

이어서, 발열라인(11) 및 통전판막(12) 상부에 투명필름(13)을 드라이 라미 방식 즉, 접착제 본딩 방식으로 접합하여 덮는다.

그러나 이러한 발열제품들은 투명필름 기판위에 인쇄 또는 에칭을 통하여 양각 모양의 전극을 형성한 것으로, 인쇄두께가 낮거나 선폭의 크기를 줄이는 데 한계를 가진다.

또한, 육안으로 선폭의 시인이 가능하고, 투과도 향상을 위해 선간격이 커야 하며 이는 저항이 커지는 요인으로 저전압에서 구동가능한 투명발열체 제조에 한계가 있다.

그리고, 구리 에칭을 통한 발열체 제조는 에칭 기술의 한계로 인해 선폭의 미세화가 어려우며, 구리 동박의 접착력 향상을 위해 필름 표면위에 접착제 존재로 투과도가 떨어지는 문제가 발생한다.

이러한 과제를 해결하기 위한 본 발명은 먼저 잉크가 충진될 수 있는 음각 모양의 잉크 포켓을 형성하고 여기에 고 전도성 잉크를 충진한 투명 나노 금속 메쉬 발열체 및 이의 제조방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한 본 발명은 미세 패턴 인쇄가 가능한 투명 나노 금속 메쉬 발열체 및 이의 제조방법을 제공하는 것을 다른 목적으로 한다.

또한 본 발명은 미세 패턴에서 발열할 수 있는 저저항 잉크로 인쇄할 수 있는 투명 나노 금속 메쉬 발열체 및 이의 제조방법을 제공하는 것을 또 다른 목적으로 한다.

그리고, 본 발명은 200~600W/m²까지 발열할 수 있는 투명 나노 금속 메쉬 발열체 및 이의 제조방법을 제공하는 것을 또 다른 목적으로 한다.

이러한 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일실시예에 의한 투명 나노 금속 메쉬 발열체는 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET;polyethylene terephthalate) 필름 또는 폴리이미드(PI;polyimide) 필름으로 구성된 투명 기판 상부에 음각 패턴이 형성되며, 스크린 블레이딩 기법으로 상기 음각 패턴에 롤투롤(Roll to Roll) 및 시트 인쇄장치를 이용하여 도전성 잉크를 음각에 충진한 발열체로 달성될 수 있다.

도전성 잉크는 나노젤이 포함된 잉크로서 전기적으로 통전이 가능한 도전성 잉크로 PG-007 잉크를 이용하여 제조하였다.

또한, 음각패턴을 형성하기 위한 스탬프 금형은 유리 기판 표면에 감광제를 코팅하고, UV(ultraviolet) 노광과 현상 및 금속화, 전주도금을 거쳐 제조된다. 또한 음각 패턴이 형성된 투명 음각 필름은 상기에서 제조된 인쇄 스탬프 몰드를 이용, 전사하여 형성할 수 있다.

한편, 본 발명의 일실시예에 의한 투명 면상발열체의 제조방법은 상기 음각 패턴에 스크린 블레이딩을 통하여 도전성 잉크를 인쇄하는 단계를 포함하여 이루어지게 할 수 있다.

상기 음각필름을 형성하는 단계는 인쇄 스탬프 몰드에 자외선 경화수지를 도포하는 단계와 인쇄몰드 상단에 투명 필름을 적재하는 단계, 상기 인쇄몰드 상단에 적재된 투명 필름을 가압하는 단계, 자외선을 조사하여 경화하고 인쇄몰드와 필름을 분리시키는 단계로 이루어지게 할 수 있다.

상기 투명하게 제작된 음각필름에 도전성을 부여하는 단계는 음각으로 형성된 필름에 전도성 잉크를 도포하여 블레이드를 이용하여 블레이딩하여 음각내에 잉크를 충진하는 단계와 표면에 잔존하는 잉크를 세정하는 단계, 그리고 잉크를 보호하는 단계로 구성되어진 충진 및 인쇄하는 단계로 구성된다.

따라서, 본 발명의 투명 나노 금속 메쉬 발열체 및 이의 제조방법에 의하면, 음각 인쇄를 통해 미세패턴 인쇄가 가능하고 인쇄두께의 조절이 가능하여 육안으로 시인이 되지 않은 미세선폭 인쇄가 가능한 효과가 있다.

또한, 본 발명의 투명 나노 금속 메쉬 발열체 및 이의 제조방법에 의하면, 미세패턴에서 발열할 수 있는 저저항의 인쇄가 가능하여 저전압에서 구동가능하여 자동차 등의 배터리에서도 발열 특성 가능 한 효과가 있다.

그리고, 본 발명의 투명 나노 금속 메쉬 발열체 및 이의 제조방법에 의하면, 저전압 발열 및 미세패턴 사용으로 인한 에너지 절감 효과가 있다.

도 1은 종래의 발열체 도면,
도 2는 본 발명의 투명 면상발열체 제조방법을 설명하기 위한 흐름도,
도 3은 본 발명의 투명 면상발열체의 단면도,
도 4는 패턴의 피치와 선폭을 설명하기 위한 참고도면,
도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 의한 운적석에 적용한 투명 나노 메탈 메쉬 히터 제품의 사시도,
도 6은 도 5의 단면도,
도 7은 히터에 적용된 패턴의 사양도,
도 8은 음각필름의 실측 참고사진,
도 9는 투명발열체 필름의 실측 참고사진,
그리고,
도 10은 도 9의 투명발열체의 발열테스트 한 결과 데이터이다.

본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정 해석되지 아니하며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.

명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. 또한, 명세서에 기재된 "…부", "…기", "모듈", "장치" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어 및/또는 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.

각 단계들에 있어 식별부호(예를 들어, a, b, c, ...)는 설명의 편의를 위하여 사용되는 것으로 식별부호는 각 단계들의 순서를 설명하는 것이 아니며, 각 단계들은 문맥상 명백하게 특정 순서를 기재하지 않은 이상 명기된 순서와 다르게 일어날 수 있다. 즉, 각 단계들은 명기된 순서와 동일하게 일어날 수도 있고 실질적으로 동시에 수행될 수도 있으며 반대의 순서대로 수행될 수도 있다.

이하, 도면을 참조하여 본 발명의 일실시예에 대하여 설명한다.

본 발명의 일실시예에 의한 투명 나노 금속 메쉬 발열체는 양각의 미세패턴이 형성된 인쇄 스탬프 몰드를 이용하여 미세패턴을 필름에 전사시키고, 필름에 형성된 음각의 미세 패턴에 도전성 잉크를 스크린 블레이딩을 통하여 인쇄함으로써 제조된다.

보다 구체적으로 본 발명의 일실시예에 의한 투명 나노 금속 메쉬 발열체는 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET;polyethylene terephthalate) 필름 또는 폴리이미드(PI;polyimide) 필름으로 구성된 투명 기판 상부에 인쇄몰드를 이용하여 음각 패턴을 형성하고, 상기 음각으로 각인된 투명 기판위에 스크린 블레이딩 기법으로 상기 음각 패턴에 롤투롤(Roll to Roll) 및 시트 인쇄장치를 이용하여 도전성 잉크를 음각에 충진하여 인쇄된 발열체로 구성된다.

나노 금속 메쉬 발열체를 제조를 위한 공정은 양각 인쇄 스탬프 몰드를 제조하는 단계, 양각 인쇄 스탬프 몰드를 이용하여 투명 음각 필름을 제조하는 단계, 상기 음각필름에 도전성 잉크를 충진하는 단계, 그리고 잉크를 보호하는 단계로 구성되어 진다.

인쇄 스템프 몰드 제조 단계에서 인쇄 스탬프 몰드 제조방법은 유리 기판의 표면에 감광제를 코팅하고, UV(ultraviolet) 노광단계와 현상 및 금속화, 전주도금, 세정단계를 거쳐 1 ~ 10 um의 라인이 형성된 양각 패턴을 제조할 수 있다. 좀 더 구체적으로는 1 ~ 4 um의 라인이 형성된 양각패턴을 제조할 수 있다.

이하, 도면을 참고하여, 본 발명의 다른 실시예에 의한 투명 나노 금속 메쉬 발열체의 제조방법에 대하여 설명한다.

도 2는 본 발명의 투명 나노 금속 메쉬 발열체 제조방법을 설명하기 위한 흐름도로서, 유리 기판을 공급하고, 상기 유리 기판에 양각 패턴의 인쇄 스탬프 몰드를 제작하고, 양각 몰드의 임프린팅을 통해 음각 패턴이 형성된 음각 필름을 형성한 다음, 상기 음각 패턴에 스크린 블레이딩을 통하여 도전성 잉크를 인쇄하는 단계로 완성된다.

본 발명의 투명 나노 금속 메쉬 발열체를 제조하기 위하여 먼저 인쇄 스탬프 몰드를 제조하여야 한다(S110).

인쇄 스탬프 몰드는 다음의 단계 S111 내지 S114단계에 따라 제작된다.

먼저 유리 기판을 준비한다(S111).

단계 S111에서 기판이 준비되면 Photo-lithography 공정을 통한 패턴 형성을 위해 기판의 표면에 감광제를 코팅하는 단계를 수행한다(S112).

단계 S112에서는 기판에 감광성 필름(Dry Film Photoresist) 또는 포토레지스트를 코팅하여 감광성 도막층을 형성하는 데, 이때, 일례로서 포토레지스트 코팅은 스핀코팅, 슬릿엔스핀 코팅, 슬릿 코팅, 또는 카필러리 코팅 중 어느 하나의 방법을 사용하여 코팅할 수 있다.

감광성 필름 또는 포토레지스트는 자외선 또는 빛을 받는 경우 물질의 성질이 변화하는 고분자로서 물질의 구조변화에 의해 용매(현상액)에 녹지 않거나 반대로 쉽게 녹는다. 이때 포토레지스트는 자외선을 받은 부문이 쉽게 녹는 경우에는 포지티브 포토레지스트라 하고, 자외선을 받은 부문이 녹지 않는 경우에는 네가티브 포토레지스트라 한다.

단계 S112에서의 감광제 코팅단계는 코팅두께를 통해 패턴의 깊이를 결정하는 중요한 공정 단계이다.

단계 S112에서 기판에 감광제가 코팅되면, UV(ultraviolet) 노광단계와 현상 및 금속화, 전주도금을 거쳐 세정단계를 거쳐 양각 패턴을 형성한다(S113~S116).

패턴 형성은 UV 빛을 마스크를 통해 코팅 부분에 노출 함으로서 패턴을 형성하고 형성된 패턴을 현상공정에서 미경화된 부분을 녹여서 패턴을 형성하는 것이다.

여기서, 포토레지스트의 조사(노광)는 포토레지스트의 감도에 따라 적당하게 조사하면 되므로 적절한 강도 및 파장대를 선택하여 조사한다. 일예로서 200 ~ 300nm 범위의 파장을 사용할 수 있으며 1 ~ 100mW/cm²의 강도 하에 2 ~ 15초 동안 노출시킬 수 있다.

포토마스크에 의해 선택적으로 조사된 포토레지스트를 현상액으로 현상하는 경우 용해도 차이에 의해 녹게 되어 패턴이 형성된다. 이때 사용되는 현상액은 염기계로서 KOH, NaOH, 또는 TMAH(Tetra Methyl Ammonium Hydroxide) 등이 사용될 수 있다.

이러한 과정으로 형성된 패턴에 전도성 물질을 이용하여 표면을 도전성으로 건식 코팅한다. 코팅은 습식 및 건식의 모든 공정을 사용할 수 있다. 보다 정밀한 패턴을 형성하기 위해서는 건식코팅이 유리하다. 코팅된 표면에 전주도금을 이용하여 도금을 수행하게 된다. 도금이 완료되면 도금물과 피도금물을 분리하여 제판롤러 또는 시트를 제조하게 되며 필요하면 반복적으로 전주도금을 이용할 수 있다.

상술한 과정으로 완성된 인쇄 스탬프 몰드는 이후 롤투롤 공정에서 제판롤러에 부착되어 사용되거나 또는 음각 필름 및 투명전도성 필름 제조공정에 의하여 음각필름을 제조하고, 투명 전도성 필름으로 제조된다.

단계 S110에서 인쇄 스탬프 몰드가 준비되면, 이후 UV성형에 의한 음각 필름 제조 단계를 거치게 된다(S120).

이러한 UV성형에 의한 음각 필름 제조 단계는 인쇄몰드에 패턴된 표면 형상을 칫수 변화없이 필름에 전사하는 임프린팅 장치를 이용하게 된다.

본 발명의 실시예에서는 설명의 편의를 위하여 평판 금형을 이용하여 음각필름을 제조하는 것으로 설명한다.

먼저 인쇄 스탬프 몰드인 평판 금형을 설치한다(S121).

단계 S121에서 인쇄 스탬프 몰드가 평판 금형으로 준비되면 금형 상단에 자외선 임프린트를 실시하여 자외선 경화 수지를 금형 상단에 도포한다(S122).

즉, 단계 S122에서는 인쇄몰드의 상측면에 경화성 자외선 수지 조성물을 도포하여 자외선 수지층을 형성하도록 하기 위한 것이다.

단계 S122에서 자외선 수지층이 형성되고 난 후에 고분자 필름을 평판 금형 상단에 적재한다(S123).

이때 고분자는 일반적으로 분자량 20000 이상으로서 본 발명에서는 PET필름(Polyethylene Terephthalate)을 사용하는 것이 바람직하다. 경화성 자외선 수지 조성물은 액체로서 PET 필름상에 도포된 후에는 경화에 따라 딱딱하게 굳어진다.

단계 S124에서는 평판 금형상에 적층된 필름에 UV 임프린팅한다.

이때 누르는 압력을 조절하면 두께를 조절할 수 있다.

이후, 자외선을 조사하여 경화시키고 평판 금형과 필름을 분리시킨다(S125~S126).

이때, 노광량을 제어하여 자외선 광원에 노출되도록 한다.

기판 상에 음각 패턴이 형성된 필름은 패턴에 전류가 흐를 수 있도록 도전성 잉크를 이용하여 스크린 블레이딩에 의해 패턴의 음각부에 잉크가 삽입되도록 발열체 인쇄단계를 수행한다(S130).

단계 S130의 발열체 인쇄단계는 먼저 음각으로 인쇄된 필름에 도전성 잉크를 도포하고 블레이드를 이용하여 블레이딩하여 음각내에 잉크를 충진한 다음(S131~S133), 표면에 잔존하는 잉크를 세정하고(S134), 잉크를 보호하도록 보호 필름을 적층하는 단계(S135)로 이루어진다.

잉크의 종류 및 인쇄공정 제어에 따라 전기 전도도가 변할 수 있으므로, 본 발명에서는 도전성 잉크로 Ag나노잉크, Carbon 잉크, 구리잉크, 금잉크, 알루미늄 페이스트(Aluminium Paste)나 도전성 실버 페이스트가 사용될 수 있다.

바람직하게는 각 원하는 고온을 발열할 수 있도록 각각 잉크의 양과 제조법을 다르게 하여 각 상황에 맞게 잉크 제조 및 인쇄를 해야 한다. 잉크 제조를 위한 선행특허는 등록번호 10-1104123-0000 (은 나노 젤을 이용한 전도성 잉크 제조), 출원번호 10-2013-0083889 (은 나노 젤을 이용한 터치스크린용 투명전극 제조 방법)에 상세한 제조 방법이 기술되어 있다.

본 발명에서는 도전성 잉크로 나노젤이 포함된 잉크로서 전기적으로 통전이 가능한 도전성 잉크로 PG-007 잉크를 이용하여 사용하는 것으로 한다.

전력은 V*I로서 전력에 따라 온도 발열이 가능하므로, I=V/R 로서 일정한 V에서 R이 적으면 전류량이 커지고 전류량이 커지면 전력이 커져 단위면적당 발열량이 커지게 된다.

따라서, 단위면적당 발열량을 크게 하기 위해서 저저항의 인쇄가 필요한 것이다. 결국 본 발명의 투명 나노 금속 메쉬 발열체는 미세 패턴을 이용하여 200 ~ 600W까지 발열이 가능하고, 200 ~ 600W의 경우에는 면적이 85*145cm 의 크기에서도 가능함을 알 수 있다.

이러한 과정으로 생성된 투명 나노 금속 메쉬 발열체가 도 3에 도시되어 있다.

도 3은 본 발명의 일실시예에 의한 투명 나노 금속 메쉬 발열체의 단면도로서, 투명 기판(110)의 음각에 도전성 실버 페이스트로 패턴(160)이 형성되어 있다.

단계 S130은 후처리과정으로, 필요한 경우 전자기파 차단 기능의 시트를 투과하거나 또는 투명 나노 금속 메쉬 발열체에 전원을 인가하는 전원단자 추가 단계 등을 실시할 수 있다.

[바람직한 실시예]

이하, 도면을 참조하여 본 발명의 일실시예에 따라 제조된 바람직한 실시예에 대하여 설명하기로 한다.

본 실시예에서는 차량용 발열히터를 예를 들어 설명한다.

먼저 상술한 단계 S110 내지 단계 S130을 거쳐 투명 나노 금속 메쉬 발열체를 제조한다.

이때, 도 9의 히터에 적용된 패턴의 사양도에서와 같이 단자 Pitch는 30㎛, Line은 3.2㎛, 그리고 발열부 Pitch는 100㎛, Line은 3.2㎛이고 Depth는 4.2㎛로 구성한다. 이에 대한 측정 그래프가 예시되어 있다.

보다 구체적으로 도 8의 음각 필름을 측정한 데이터를 참고하면, 인쇄선폭과 두께가 각각 3㎛과 4.2㎛으로 구성되어 있고, 도 9의 제작된 투명 나노 금속 메쉬 발열체 필름을 측정한 데이터를 참고하면, 인쇄선폭과 두께가 각각 3㎛과 2.9㎛으로 구성되어 음을 알 수 있다.

이러한 투명 나노 금속 메쉬 발열체(100)는 도 5의 운적석에 적용한 투명 나노 메탈 메쉬 히터 제품의 사시도에서와 같이 그 외곽에 구리전극을 설치하고, 구리전극에 전원을 인가하기 위하여 인쇄몰드의 일단부에 전원공급단자를 형성한 차량의 히터제품을 일례로 예시한 것이다.

이러한 차량용 투명 나노 메탈 히터 제품은 도 6의 단면도를 참고하면, Release Liner(170)상에 점착제(170)를 적층하고, 그 상부에 음각필름(Intaglio Films)으로 구성된 투명 나노 금속 메쉬 발열체(100)를 적층하여 차량용 히터제품을 제조하였다.

여기서 사용되는 점착제로는 PSA(Pressure Sensitive Adhesive)를 사용하는 것이 바람직하다.

PSA는 아주 작은 압력(통상 살짝 눌러주는 압력)에 의해 기재에 점착을 할 수 있는 물질로서, 대부분의 기재 표면에 단지 접촉을 시키는 것 만으로 접착성을 가지기 때문에 사용전에 이러한 접착표면을 보호할 어떠한 형태의 Layer가 필요하다. 이러한 Layer를 Release liner(170)라고 부르며,통상 이형코팅이 된 종이를 일컫는다.

이러한 구성의 차량용 히터 제품은 육안으로 보이는 경쟁사 제품의 선크기가 20㎛인데 반하여 본 발명의 선크기가 미세하여 육안으로 식별이 불가능할 뿐만 아니라, 틴팅필름과 일체형으로 틴틴필름 시공시에 차량에 장착가능하다는 장점이 있다.

또한, 상술한 바와 같이 저저항 인쇄를 통하여 자동차 밧데리에 영향을 주지않고 운영이 가능할 뿐만 아니라 다양한 기능성 제품과 융합할 수 있어 선택의 폭이 넓다.

이러한 차량용 투명 나노 금속 메쉬 발열체의 발열을 테스트한 결과가 도 10에 예시되어 있다.

도면을 참고하면, 전원단자를 통하여 12V, 2A를 인가한 결과 약 55℃로 발열된 것을 확인할 수 있다.

이상에서 본 발명은 기재된 구체예에 대하여 상세히 설명되었지만 본 발명의 기술사상 범위 내에서 다양한 변형 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 특허 청구범위에 속함은 당연한 것이다.

100 : 투명 나노 금속 메쉬 발열체 110 : 투명 기판
150 : 음각필름 160 : 도전성 실버 페이스트
170 : Liner 180 : 점착제

Claims (10)

1. 삭제
2. 삭제
3. 삭제
4. 삭제
5. 삭제
6. 삭제
7. (a)폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET;polyethylene terephthalate) 필름 또는 폴리이미드(PI;polyimide) 필름으로 구성된 투명 기판을 공급하는 단계;
   (b)투명 유리 기판의 표면에 감광제를 코팅하고, UV(ultraviolet) 노광과 현상 및 금속화, 전주도금을 거쳐 제조된 미세 양각 패턴의 인쇄 스탬프 몰드에 자외선 경화수지를 도포하고, 인쇄 스탬프 몰드 상단에 투명 필름을 적재한 다음, 투명 필름에 패턴을 UV 임프린팅하고, 자외선을 조사하여 경화하고 인쇄 스탬프 몰드와 필름을 분리시켜 음각 패턴의 음각 필름을 형성하는 단계;및
   (c)상기 음각 패턴에 스크린 블레이딩을 통하여 저저항 도전성 잉크를 인쇄하고, 상기 잉크를 보호하는 보호 필름을 적층하는 단계;
   를 포함하는 투명 나노 금속 메쉬 발열체의 제조방법.
   
8. 제 7항에 있어서,
   상기 감광제 코팅단계는
   Photo-lithography 공정을 통하여 기판에 감광제를 코팅하는 투명 나노 금속 메쉬 발열체의 제조방법.
   
9. 삭제
10. 제 7항에 있어서,
    상기 (c)단계는
    (c-1)음각으로 형성된 필름에 도전성 잉크를 도포하여 블레이드를 이용하여 스크린 블레이딩하여 음각내에 잉크를 충진하는 단계;
    (c-2)표면에 잔존하는 잉크를 세정하는 단계;및
    (c-3)잉크를 보호하는 보호 필름을 적층하는 단계;
    를 포함하는 투명 나노 금속 메쉬 발열체의 제조방법.
    
    
    

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