KR101707370B1 - 발열필름 - Google Patents

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KR101707370B1
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윤명균
오형달
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Abstract

본 발명은 의류나 방석, 또는 침구류 등과 같은 물품의 내부에 수납되어 발열하며, 접힘 등의 외력이 반복적으로 가해지더라도 복원력이 우수한 발열필름에 관한 것으로, 제1 기판과, 제1 기판의 일면에 형성되는 전원공급 패턴과, 전원공급 패턴의 상측에 형성되는 발열 패턴과, 발열 패턴의 상측에 적층되어 제1 기판과 열압착되는 제2 기판을 포함한다.

Description

발열필름{Heating film and manufacturing method thereof}
본 발명은 의류나 방석, 또는 침구류 등과 같은 물품의 내부에 수납되어 발열하며, 접힘 등의 외력이 반복적으로 가해지더라도 복원력이 우수한 발열필름 및 그 제조방법에 관한 것이다.
일반적으로 발열기능을 갖는 제품으로는 발열의복, 발열장판, 또는 발열기능을 보유한 침대나 매트 등이 있다.
특히, 발열기능을 갖는 의복은 일반의류를 겉감으로 하고, 그 내부에 위치하는 안감을 전도성 탄소 섬유사와 일반 섬유사로 제직하거나, 면상발열체를 안감에 부착하여 전원을 공급함으로써 발열기능을 갖는다.
체온을 보호하기 위한 동절기 의류는 천연섬유, 합성섬유 등의 다양한 섬유를 사용해 제직하여 체온을 보온함에 중점적인 기능을 갖는다. 따라서 상당한 중량감을 갖는 의류로 제조되므로 가볍고 보온성이 좋은 의류의 제조방법이 요구되고 있다.
이러한 요구를 충족시키기 위해, 의류의 특정 부위에 천조각을 덧대거나 찬 공기가 스며들지 않도록 제조하는 방법이 일반적이다. 좀 더 적극적인 방법으로 발열체를 이용하면, 동절기 체온 유지에 더욱 효과적일 것이다.
최근 면상발열체가 개발되어 보온용 수단으로 사용되면서 담요, 보온 방석 등의 제품으로 보급되고 있다. 그러나 이러한 제품들은 면상발열체를 내부에 삽입시켜 외피와 내피를 봉접한 구조로서, 이를 의류에 그대로 적용하기에는 무리가 있고 적용을 한다 하더라도 일반세탁이 어렵다.
또한, 탄성이 약해 물리적 힘이나 충격에 약하여 쉽게 전원공급라인이 단락되거나 발열체 자체가 손상을 입는 문제가 있어 실용성에 한계가 있다.
즉, 종래의 발열의복은 면상발열체와 같은 발열체를 따로 제작하여 의복의 내부에 삽입시켜 제작된 구조로서, 얇고 가벼운 의복 제조가 어려우며, 특히 등산복과 같은 경량, 쾌적함을 요구하는 기능복이나, 겉으로 보이는 옷 맵시를 중시하는 양복에 적용하는데 어려움이 있다.
최근에는 투명 필름에 저항 물질을 도포하여 부착하고 전원을 인가함으로써 열을 발생시키는 발열필름이 각광받고 있는데, 종래의 발열필름은 경질 소재인 PET 필름을 사용하기 때문에, 접히는 방향으로 외력이 작용했을 때 꺾이는 현상이 발생한다는 단점이 있다. 이 같은 꺾임 현상은 두께가 두꺼워질수록 현저히 발생한다.
발열필름에 있어서 꺾임 현상은 인쇄면의 변형을 유발하게 되고, 이는 저항치의 급격한 증가로 이어져서, 꺾임부에서 과열이 발생하여 소손되거나, 발열량이 급격히 저하되는 치명적 결함을 초래하는 원인이 되고 있다.
또한, 종래의 PET 발열필름은 난연성 소재가 아니므로, 화재 발생시 불에 잘 타고 유독 물질이 배출되는 문제도 있다.
본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 외력에 의한 꺾임에 의해 전기적 특성이 변화되는 것을 방지할 수 있는 발열필름을 제공함에 목적이 있다.
본 발명의 다른 목적은 저항값이 일정하게 유지됨으로써 안정적인 품질 유지가 가능한 발열필름을 제공함에 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 유연성과 탄성이 우수하여 외력에 의한 소성 변형의 염려가 없는 발열필름을 제공함에 있다.
전술한 본 발명의 목적은, 제1 기판; 상기 제1 기판의 일면에 형성되는 전원공급 패턴; 상기 전원공급 패턴의 상측에 형성되는 발열 패턴; 및 상기 발열 패턴의 상측에 적층되어 상기 제1 기판과 열압착되는 제2 기판을 포함하는 발열필름을 제공함에 의해 달성될 수 있다.
본 발명의 바람직한 특징에 의하면, 상기 제1 기판과 상기 제2 기판은 폴리이미드 소재의 필름으로 이루어질 수 있다.
본 발명의 다른 바람직한 특징에 의하면, 상기 전원공급 패턴은 동판의 에칭에 의해 형성될 수 있다.
본 발명의 또 다른 바람직한 특징에 의하면, 상기 발열 패턴은 탄소 입자가 혼입된 잉크로 인쇄될 수 있다.
본 발명의 또 다른 바람직한 특징에 의하면, 상기 제1 기판 및 상기 제2 기판을 감싸도록 코팅되는 보온층을 더 포함할 수 있다.
본 발명의 또 다른 바람직한 특징에 의하면, 상기 전원공급 패턴의 하단부에, 저항값 조절용 발열패턴이 가로지르는 저항값 조절 패턴이 연장 형성될 수 있다.
본 발명의 또 다른 바람직한 특징에 의하면, 상기 저항값 조절용 발열패턴의 일측을 차례로 절단함으로써, 전체 저항값 조절이 가능하다.
한편, 전술한 본 발명의 목적은, (a) 제1 기판을 준비하는 단계; (b) 상기 제1 기판의 상측에 동판을 적층하는 단계; (c) 상기 동판을 에칭하여 전원공급 패턴을 형성하는 단계; (d) 상기 전원공급 패턴의 상측에 발열 패턴을 형성하는 단계; 및 (e) 상기 발열 패턴의 상측에 제2 기판을 적층하는 단계를 포함하는 발열필름 제조방법을 제공함에 의해서도 달성될 수 있다.
이때, 본 발명의 바람직한 특징에 의하면, 상기 (d) 단계는, 탄소 입자가 혼입된 잉크로 인쇄하여 상기 발열 패턴을 형성할 수 있다.
본 발명의 다른 바람직한 특징에 의하면, 상기 (e) 단계는, (e-1) 상기 발열 패턴의 상측에 접착제를 도포하고 상기 제2 기판을 적층하는 단계와, (e-2) 150℃~160℃에서 핫 프레스로 가열 가압하여 상기 제1 기판과 상기 제2 기판을 합지하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 또 다른 바람직한 특징에 의하면, (f) 상기 제1 기판 및 상기 제2 기판을 감싸도록 보온층을 코팅하는 단계를 더 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 발열필름 및 그 제조방법에 의하면, 구김이나 접힘 등의 외부 충격이 반복적으로 가해지더라도 필름의 영구 변형이 발생하지 않으므로, 저항값의 증가로 인한 발열량의 급격한 저하 또는 끊김 등으로 인한 발열 기능 상실을 방지할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 발열필름 및 그 제조방법에 의하면, 제조시간이 단축되는 효과가 있으며, 제조공정 전체의 자동화가 가능하여 생산성이 향상되는 효과가 있다.
또한, 본 발명에 따른 발열필름 및 그 제조방법에 의하면, 종래보다 얇은 형태의 발열패드 제작이 가능하므로, 특히 신체에 착용되는 의류에 적용하였을 때, 활동성을 보장할 뿐만 아니라 외관상 옷 맵시도 그대로 살려주는 효과가 있다.
또한, 본 발명에 따른 발열필름에 의하면, 전자파 발생이 없고 원적외선이 방사되는 효과가 있다.
또한, 본 발명에 따른 발열필름에 의하면, 입력 전압은 직류 3V~24V가 사용 가능하고, 그 저항값은 입력 전압이나 사용시간, 건전지 등의 용량과 발열체의 면적과 원하는 온도에 따라 다르게 설계될 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 발열필름에 의하면, 저항값을 최적화하여 발열량을 최적화하고 사용시간을 최대화할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 발열필름에 의하면, 화재 발생시 불에 잘 타지 않고 유독 물질의 배출이 억제될 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 발열필름에 의하면, 패턴이 노출되지 않아서 보호가 되고, 패턴이 노출되어도 전압과 전류가 낮아서 물이나 피부에 직접 닿아도 인체에 문제가 없으며 연성이 좋고 신축성이 뛰어나다.
또한, 본 발명에 따른 발열필름에 의하면, 저항체의 두께와 크기가 항상 일정하므로 제품 품질이 일정하고 품질에 대한 신뢰성이 좋다.
또한, 본 발명에 따른 발열필름에 의하면, 사용하고자 하는 저항값이나 사용 용도에 따라 모양과 패턴 형상을 다양하게 설계할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 발열필름에 의하면, 보온층이 외부를 감싸도록 코팅됨으로써 스크래치 등의 손상을 방지할 수 있고, 보온 효과가 높다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 발열필름의 평면도.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 발열필름의 단면도.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 발열필름의 제조방법 순서도.
이하에서는 본 발명의 실시예에 관하여 첨부도면을 참조하여 상세하게 설명하기로 한다. 다만, 이하에서 설명되는 실시예는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 발명을 쉽게 실시할 수 있을 정도로 상세하게 설명하기 위한 것에 불과하며, 이로 인해 본 발명의 보호범위가 한정되는 것을 의미하지는 않는다. 그리고 본 발명의 여러 실시예를 설명함에 있어서, 동일한 기술적 특징을 갖는 구성요소에 대하여는 동일한 도면부호를 사용하기로 한다.
실시예
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 발열필름의 평면도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 발열필름의 단면도이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 발열필름(100)은, 제1 기판(200)과, 제1 기판(200)의 일면에 형성되는 전원공급 패턴(300)과, 전원공급 패턴(300)의 상부에 형성되는 발열 패턴(600)과, 발열 패턴(600)의 상부에 적층되어 제1 기판(200)의 테두리를 따라 열 압착되는 제2 기판(700)을 포함한다.
여기서, 제1 기판(200)과 제2 기판(700)은 난연성 소재인 폴리이미드(Polyimide) 필름으로 이루어지며, 구김이나 접힘 등의 외부 충격이 반복적으로 가해지더라도 영구 변형이 발생하지 않으므로, 발열필름(100)의 내구성과 저항값 품질이 향상되는 효과가 있다.
발열필름(100)은 외부로부터 전원을 공급받아 저항열을 발생시키는 것이며, 따라서 발열필름(100)은 전원 공급을 위한 도전체로서 기능하는 물질과, 전기 에너지를 열 에너지로 변환시키기 위해 전기적 저항체로서 기능하는 물질을 포함한다.
여기서, 제1 기판(200)의 일면에 적층 형성되는 전원공급 패턴(300)은 외부로부터 전원을 공급받아 발열 패턴(600)에 전달하는 역할을 하며, 발열 패턴(600)은 전달받은 전원에 의해 저항열을 발생시키는 역할을 한다.
이때, 전원공급 패턴(300)은 동판(copper plate) 에칭에 의해 제1 기판(200)의 일면에 형성될 수 있으며, 발열 패턴(600)은 탄소 소재 예컨대, 카본(carbon) 입자가 혼입된 잉크를 사용하여 전원공급 패턴(300)의 상부에 실크 인쇄 방식으로 형성될 수 있다.
제2 기판(700)은 접착제에 의해 발열 패턴(600)의 상측에 적층될 수 있다. 즉, 발열 패턴(600)과 제2 기판(700) 사이에 접착층(800)이 개재될 수 있다.
이후, 제1 기판(200)과 제2 기판(700)의 테두리가 서로 맞닿도록 한 상태에서, 가열 가압하여 제1 기판(200)과 제2 기판(700)을 합지함으로써 발열필름(100)의 제조가 완료된다.
한편, 전원공급 패턴(300)은 제1 기판(200)의 길이 방향 일단 중앙부에서 타단 중앙부까지 일측 테두리를 따라 연장되는 제1 연장패턴(400)과, 제1 연장패턴(400)과 대향하도록 제1 기판(200)의 일단 중앙부에서 타단 중앙부까지 타측 테두리를 따라 연장되는 제2 연장패턴(500)을 포함한다.
제1 연장패턴(400)의 폭 방향 일측에서 제2 연장패턴(500) 방향으로 제1 주패턴(410)이 연장 형성되고, 제2 연장패턴(500)의 일측에서 제1 연장패턴(400) 방향으로 제2 주패턴(510)이 연장 형성된다.
이때, 제1 주패턴(410)의 끝단은 제2 연장패턴(500)과 이격하며, 제2 주패턴(510)의 끝단은 제1 연장패턴(400)과 이격한다. 또한, 제1 주패턴(410)과 제2 주패턴(510)은 제1 기판(200)의 길이 방향을 따라 서로 이격하여 복수 개가 평행하게 형성된다.
제1 주패턴(410)과 제2 주패턴(510)은 제1 기판(200)의 길이 방향을 따라 서로 이격하여 교대로 형성되며, 복수 개의 제1 주패턴(410)과 제2 주패턴(510)이 하나의 그룹을 이루되, 그룹과 그룹은 소정 간격 서로 이격한다.
예컨대, 도 1에 도시된 실시예의 경우, 제1-1 주패턴(411), 제2-1 주패턴(511), 제1-2 주패턴(412), 제2-2 주패턴(512)이 차례로 형성됨으로써, 한 쌍의 제1 주패턴(410)과 한 쌍의 제2 주패턴(510)이 하나의 그룹을 이루는 예가 도시되어 있다.
한편, 폭 방향으로 소정 간격 서로 이격하는 제1,제2 주패턴(410,510)의 일단에는 접속부(420,520)가 폭이 확장되어 형성되는데, 이 접속부(420,520)는 제2 기판(700)에 관통 형성되는 접속홀(710)을 통해 외부로 노출되어 전선 등 전원 접속이 이루어지게끔 되어 있다.
발열 패턴(600)은 하나의 그룹 내에서 최상단에 형성된 제1 주패턴(410)의 일측으로부터 최하단에 형성된 제2 주패턴(510)의 일측까지 제1 기판(200)의 길이 방향으로 길게 연장 형성된다. 이때, 발열 패턴(600)은 제1 기판(200)의 폭 방향으로 소정 간격 서로 이격하여 복수 개가 평행하게 형성된다.
예컨대, 도 1에 도시된 실시예의 경우, 최상단의 패턴 그룹은, 제1 기판(200)의 폭 방향을 따라 소정 간격 서로 이격하여, 제1-1 주패턴(411)으로부터 제2-2 주패턴(512)까지 소정의 폭으로 연장 형성되는 3개의 발열 패턴(600)을 포함하고 있으며, 나머지 패턴 그룹 역시 동일한 간격으로 발열패턴(600)이 형성되는 예를 도시하고 있다.
최하단 패턴 그룹의 하단에는 저항값조절 패턴이 형성된다. 저항값조절 패턴은 제1 연장패턴(400)의 하단으로부터 제1 기판(200)의 폭 방향 중앙을 향해 절곡되어 연장 형성되는 제1 보조패턴(430)과, 제1 보조패턴(430)의 끝단에서 소정 간격 평행하게 서로 이격하여 상측의 제2-2 주패턴(512)을 향해 연장되는 제2,제3 보조패턴(440,450)과, 제2-2 주패턴(512)의 일측으로부터 제2,제3 보조패턴(440,450) 사이로 평행하게 연장되는 제4 보조패턴(530)과, 제2-2 주패턴(512)의 다른 일측으로부터 제3 보조패턴(450)의 우측에 이격하여 평행하게 연장 형성되는 제5 보조패턴(540)을 포함한다. 이때, 제5 보조패턴(540)은 제2-2 주패턴(512)으로부터 수직하게 하향 연장된 후 제3 보조패턴(450) 방향으로 절곡되어 다시 상향 연장 형성되는 것이 바람직하며, 제2 보조패턴(440)으로부터 제5 보조패턴(540)을 가로지르도록 저항값 조절용 발열패턴(610)이 형성된다.
이때, 저항값 조절용 발열패턴(610)의 일측을 제거함으로써 발열필름(100)의 전체 저항값을 조절할 수 있다. 예컨대, 도 1에 도시된 제1 절단선(L1)을 따라 제2 보조패턴(440)과 제4 보조패턴(530) 사이에 형성된 저항값 조절용 발열패턴(610) 영역을 소정의 폭으로 제거하는 경우, 전체 저항값이 0.1Ω~0.15Ω 증가한다. 여기에, 제2 절단선(L2)을 따라 제4 보조패턴(530)과 제3 보조패턴(450) 사이에 형성된 저항값 조절용 발열패턴(610) 영역을 소정의 폭으로 제거하면, 전체 저항값이 다시 0.1Ω~0.15Ω 증가하며, 제3 절단선(L3)을 따라 제3 보조패턴(450)과 제5 보조패턴(540) 사이에 형성된 저항값 조절용 발열패턴(610) 영역을 소정의 폭으로 제거하면, 전체 저항값이 또 다시 0.1Ω~0.15Ω 증가하게 된다.
즉, 본 발명의 일 실시예에 따른 발열필름(100)은, 도 1에 도시된 제1 절단선(L1)과 제2 절단선(L2) 및 제3 절단선(L3)을 따라 차례로 저항값 조절용 발열패턴(610)을 절단함으로써, 최대 0.3Ω~0.45Ω까지 전체 저항값을 증가시킬 수 있게 되는 것이다.
한편, 도면에 도시되지는 않았으나, 제1 기판(200)과 제2 기판(700)이 합지된 후, 그 외측 표면을 감싸도록 보온층이 코팅될 수 있다. 이 보온층은 제1 기판(200)과 제2 기판(700)의 외측 표면을 스크래치 등의 손상으로부터 보호하는 역할을 하는 한편, 발열필름(100)의 보온성을 향상시키는 역할을 한다. 이때, 보온층은 예컨대, 고무나 실리콘 또는 합성수지 등 보온 기능과 유연성을 갖는 재질로 이루어질 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 발열필름의 제조방법 순서도이며, 이하 도 3을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 발열필름의 제조방법을 단계별로 설명하기로 한다.
제1 기판 준비 단계( S10 ):
적당한 규격으로 절단된 폴리이미드 필름 소재의 제1 기판(200)을 준비한다. 이때, 폴리이미드 필름을 2장~10장 단위로 적층하여 동시에 동일 규격으로 재단할 수 있다.
또한, 제1 기판(200)을 내부 온도가 130℃인 건조로를 통과시키면서 약 10분 정도 에이징시키는 전처리 과정을 수행할 수 있다. 이는 제1 기판(200) 내부의 잔류응력을 완화시켜 주는 한편, 추후 발열로 인해 추가적인 수축이나 팽창이 일어나 표면이 미세하게 갈라지는 현상을 방지하기 위함이다.
동판 적층 단계( S20 ):
제1 기판(200)의 상측에 동판(미도시)을 적층한다. 이때, 동판을 소정의 온도에서 가열하고, 그 후 소정의 압력을 가하는 라미네이팅(laminating) 공정이 사용될 수 있다. 라미네이팅 공정이란, 열과 압력을 이용하여 서로 다른 종류의 금속박, 필름, 종이 등을 접착시키는 공정을 말한다.
다른 예로서, 핫멜트 등의 접착제에 의해 동판이 제1 기판(200)의 상측면에 부착되는 것도 가능하다.
에칭에 의한 전원공급 패턴 형성 단계( S30 ):
동판의 상측에 마스크를 적층한다. 마스크에는 제1 기판(200) 상에 형성하고자 하는 전원공급 패턴(300)의 형상과 동일한 형상의 마스크 패턴이 형성되어 있다.
이후, 마스크가 적층된 동판을 에칭액에 담그면, 마스크 패턴이 위치하지 않은 홈 부분이 식각되며, 식각되고 남은 동판 부분은 제1 기판(200) 상에 전원공급 패턴(300)을 형성하게 된다.
이때, 동판에 감광액을 바르고 노광과 에칭 과정을 거쳐 전원공급패턴(300)을 형성하는 것도 가능함은 물론이다.
검사 단계( S40 ):
에칭액을 깨끗이 제거한 후, 전원공급 패턴(300)이 원하는 형상으로 형성되었는지 검사한다. 예컨대 광학 검사결과 불량 발생시에는 전술한 단계를 다시 되풀이하며, 이상이 없는 경우 이하의 발열 패턴 인쇄 단계(S50)로 들어간다.
발열 패턴 인쇄 단계( S50 ):
전원공급 패턴(300)을 형성한 후, 전원공급 패턴(300)의 상측에 발열 패턴(600)을 인쇄한다. 이때, 발열 패턴(600)은 탄소 소재 예컨대, 카본(carbon) 입자가 혼입된 잉크를 사용하여, 일반적인 실크 인쇄 방식으로 인쇄될 수 있다.
접착층 형성 단계( S60 ):
발열 패턴(600) 인쇄 후, 그 위에 핫멜트 등의 접착제를 도포한다. 이는 제2 기판(700)의 접착을 위한 것으로, 발열 패턴(600)과 제2 기판(700) 사이에 접착층을 형성하는 단계이다.
제2 기판 합지 단계( S70 ):
제1 기판(200)의 테두리에 제2 기판(700)의 테두리를 맞춰 적층시킨다. 제2 기판(700)은 제1 기판(200)에 형성된 전원공급 패턴(300)과 발열 패턴(600)을 보호하는 역할을 한다. 이때 접착층(800)에 의해 제2 기판(700)이 발열 패턴(600)의 상측에 가접착되며, 이후 가열 압착기의 투입 롤러에 밀어 넣어 150℃~160℃에서 가열 압착하는 방식으로 제1 기판(200)과 제2 기판(700)을 합지하고, 표면처리 및 외형을 낱장 단위로 가공함으로써, 본 발명의 일 실시예에 따른 발열필름(100)의 제조가 완료된다. 이때, 표면처리 및 외형 가공 단계 이후에, 고무나 실리콘 등 보온 기능을 갖는 유연성 소재로 코팅하여, 표면을 보온층으로 둘러싸는 단계(S80)가 뒤따를 수 있다.
상술한 바와 같은 과정을 거쳐 제조되는 발열필름(100)은, 전자파 발생이 없고 원적외선을 발생시키게 된다. 또한, 입력 전압으로는 직류 3V~24V 전압의 사용이 가능하고, 그 저항값은 입력 전압이나 사용시간, 건전지 등의 용량과 발열체의 면적 및 원하는 온도에 따라 다양하게 선택될 수 있다.
또한, 저항값을 최적화함으로써 발열량을 최적화하고 수명을 향상시킬 수 있으며, 패턴이 외부로 노출되지 않아서 보호가 되고, 노출되어도 전압과 전류가 낮아서 물이나 피부에 직접 닿아도 인체에 문제가 없으며, 연성이 좋고 신축성이 뛰어나다.
또한, 항상 일정한 규격의 제품을 제공할 수 있으므로 제품 품질이 일정하고 신뢰성이 뛰어나며, 사용하고자 하는 저항값이나 용도에 따라 모양과 패턴 형상을 다양하게 설계할 수 있다는 장점이 있다.
또한, 발열필름(100)의 전체 표면을 감싸도록 코팅 형성되는 보온층으로 인해, 보온 효과가 향상된다.
아울러, 복수 개의 발열필름(100)을 직렬 또는 병렬로 연결함으로써, 발열면적을 용이하게 확장할 수 있다.
이상에서 본 발명의 실시예에 관하여 설명하였으나, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 특허청구범위를 벗어남이 없이 다양하게 변형 실시할 수 있을 것으로 이해된다.
100 : 발열필름
200 : 제1 기판
300 : 전원공급 패턴
400 : 제1 연장패턴
410 : 제1 주패턴
500 : 제2 연장패턴
510 : 제2 주패턴
600 : 발열 패턴
610 : 저항값 조절용 발열패턴
700 : 제2 기판
800 : 접착층

Claims (11)

  1. 제1 기판;
    상기 제1 기판의 일면에 형성되는 전원공급 패턴;
    상기 전원공급 패턴의 상측에 형성되는 발열 패턴; 및
    상기 발열 패턴의 상측에 적층되어 상기 제1 기판과 열압착되는 제2 기판을 포함하되,
    상기 전원공급 패턴의 하단부에, 저항값 조절용 발열패턴이 가로지르는 저항값 조절 패턴이 연장 형성되는 것을 특징으로 하는 발열필름.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 제1 기판과 상기 제2 기판은 폴리이미드 소재의 필름으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 발열필름.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 전원공급 패턴은 동판의 에칭에 의해 형성되는 것을 특징으로 하는 발열필름.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 발열 패턴은 탄소 입자가 혼입된 잉크로 인쇄되는 것을 특징으로 하는 발열필름.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 제1 기판 및 상기 제2 기판을 감싸도록 코팅되는 보온층을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 발열필름.
  6. 삭제
  7. 청구항 1에 있어서,
    상기 저항값 조절용 발열패턴의 일측을 차례로 절단함으로써, 전체 저항값 조절이 가능한 것을 특징으로 하는 발열필름.
  8. 삭제
  9. 삭제
  10. 삭제
  11. 삭제
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111556598A (zh) * 2020-05-27 2020-08-18 佛山(华南)新材料研究院 一种柔性低压红外电热膜及其制备方法

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20050010948A (ko) * 2002-06-19 2005-01-28 마츠시타 덴끼 산교 가부시키가이샤 유연성 ptc 발열체와 그 제조 방법
KR20130131922A (ko) * 2012-05-25 2013-12-04 한국생산기술연구원 발열 효율 및 발열 균일도가 우수한 투명 면상 발열체의 제조방법
KR20150019467A (ko) * 2013-08-14 2015-02-25 광자에너지연구소(주) 면상 발열체 및 이의 제조 방법

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20050010948A (ko) * 2002-06-19 2005-01-28 마츠시타 덴끼 산교 가부시키가이샤 유연성 ptc 발열체와 그 제조 방법
KR20130131922A (ko) * 2012-05-25 2013-12-04 한국생산기술연구원 발열 효율 및 발열 균일도가 우수한 투명 면상 발열체의 제조방법
KR20150019467A (ko) * 2013-08-14 2015-02-25 광자에너지연구소(주) 면상 발열체 및 이의 제조 방법

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111556598A (zh) * 2020-05-27 2020-08-18 佛山(华南)新材料研究院 一种柔性低压红外电热膜及其制备方法
CN111556598B (zh) * 2020-05-27 2022-05-27 佛山(华南)新材料研究院 一种柔性低压红外电热膜及其制备方法

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