KR101753271B1 - 유연성 면상 발열체 및 그의 제조방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 유연성 면상 발열체 및 그의 제조방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 전도층이 균일한 발열분포도를 가지도록 설계되어 전기적 안정성이 우수한 동시에 쉽게 접거나 구부릴 수 있는 유연한 특성을 가지도록 하기 위하여, 절연성을 가진 박막 상의 제1합성수지 필름(110); 전기 전도성 물질이 상기 제1합성수지 필름(110)상에 소정 패턴으로 인쇄되거나 부착된 전도층(120); 카본 페이스트 상의 발열 물질이 상기 전도층(120)이 인쇄된 제1합성수지 필름(110)상에 소정 패턴으로 인쇄된 발열층(130); 외부 전력이 상기 전도층(120)에 인가되도록 상기 전도층의 일측에 접촉된 전극 단자(200); 를 포함하는 유연성 면상 발열체 및 그의 제조방법에 관한 것이다.

Description

유연성 면상 발열체 및 그의 제조방법{FLEXIBLE HEATING ELEMENT AND MANUFACTURING METHOD THEREOF}
본 발명은 유연성 면상 발열체 및 그의 제조방법에 관한 것으로, 특히 균일한 발열 분포를 통하여 전기적 안정성이 우수하고 쉽게 접거나 구부릴 수 있는 유연성이 향상된 면상 발열체 및 그의 제조방법에 관한 것이다.
일반적으로 면상 발열체는 내열성 및 절연성을 가지는 피이티(PET; Polyethyleneterephthalate) 필름에 발열층을 형성하기 위해 전도성 카본 잉크를 일정 패턴으로 인쇄하고, 상기 발열층에 전기를 인가하기 위해 구리 박판 등의 금속전극이 하단부의 물질 위에 접착되지 않고 얹혀져 있는 구조로 삽입된 후 그 위에 다시 PET 필름을 열압착하여 제조되며, 이러한 면상 발열체는 두께가 얇은 박막 형태로 제조되기 때문에 바닥 난방이나 전기 온돌 패널, 매트 등 다양한 분야에 적용되고 있다.
그러나 PET 필름은 그 특성상 유연성이 적기 때문에 구부리거나 접는 등 물리적인 변형이 가해질 경우 꺾이는 현상이 발생하고, 더욱이 발열층과 접촉된 상태에서 지속적 또는 장기적으로 열이 가해지면 점차 유연성이 작아지는 단점이 있으므로 임의로 구부리거나 접을 수 있는 용도의 면상발열체에 적용하는 것이 용이하지 않다.
이러한 단점을 해결하기 위해, 도 1을 참조하는 바와 같이 대한민국 등록특허 제10-1377747호(특허문헌 1) 문헌에서, 제1절연성 필름(10)과, 상기 제1절연성 필름(10)의 일면에 경화형 카본 잉크가 인쇄되어 통전시 발열하는 카본막(20)과, 상기 카본막(20)의 양끝단에 실버페이스트가 인쇄되어 상기 카본막(20)과 구리박판(40)의 스파크를 방지하는 실버막(30)과, 상기 실버막(30) 상에 배치되어 상기 카본막에 전류를 제공하는 구리박판(40) 및 일면에 경화형 접착제가 도포되어 상기 제1절연성 필름(10)의 일면과 압착되는 제2절연성 필름(50)을 포함하는 면상 발열체(1) 및 그 제조방법이 제안된 바 있다.
특허문헌 1의 경우 구리박판(40)과 카본막(20)의 스파크를 방지하기 위해 이들 사이에 실버페이스트를 인쇄한 실버막(30)을 형성하였다고는 하나, 전술한 바와 같이 PET 등의 제1절연성 필름(10)과 제2절연성 필름(50)만으로는 충분한 유연성을 확보할 수 없다.
한편, 유연성 필름에 관한 종래 기술의 다른 예로서 대한민국 공개특허 제10-2011-0104247호(특허문헌 2)에서는 PET 필름을 대체하여 비교적 연질인 TPU(Thermal Poly Urethane) 필름을 적용한 유연 면상 발열체의 제조방법을 제안한 바 있다.
특허문헌 2는 PET 필름 소재가 가지는 특성상 일반 PE(POLY ETHYLENE) 계열의 소재보다 경질이기 때문에 한번 과도하게 접힌 부분은 전극과 발열층 부분이 손상되고, 또한, 유연성이 적으므로 내굴곡성을 가지는 건축물 난방 용도나 유연성이 필요한 침구류 등에서는 사실상 사용이 어려운 문제점이 있음을 인식하고, 이를 해결하기 위하여, TPU 시트지의 표면에 전도성 카본 페이스트를 스크린 인쇄하여 발열부를 형성하고, 상기 발열부의 양단에 전도성 은분을 스크린 인쇄하여 전도부를 형성하며, 은편을 전도부 위에 부착하여 단자부를 형성한 후, 다시 TPU 시트지를 합지함으로써 연성의 면상 발열체를 제조한 것이다.
그러나 TPU 필름은 PET 필름에 비해 내열성이 낮기 때문에 전도성 카본 페이스트를 인쇄한 후 이를 건조하는 과정에서 신축되거나 변형이 발생하므로 정밀한 면상 발열체를 제조하는데 어려움이 있으며, 이를 방지하기 위해 건조기 온도를 낮추는 경우 장시간 건조해야 하므로 건조장비가 대형화되고 건조 시간이 길어져서 경제성과 생산성이 저하되는 문제점이 있다.
더욱이 선행기술문헌들은 위와 같은 단점 또는 문제점으로 인해 특히 전기 온열매트와 같이 면상 발열체로의 적용이 용이하지 않다.
1. 대한민국 등록특허 제10-1377747호 2. 대한민국 공개특허 제10-2011-0104247호
상술한 바와 같이 종래 기술이 내포한 문제점을 해결하기 위한 본 발명자는 전기 온열매트를 개발함에 있어 종래의 열선 히터, 탄소가 함침된 면사직조 히터, 카본섬유 히터, 온수 매트 등이 가지는 문제점을 해결하고, 균일한 발열분포도를 갖는 전도층 패턴 설계를 통해 전기적 특성이 우수하고 쉽게 접거나 구부릴 수 있는 유연성을 가지도록 함으로써 전기 온열매트로의 적용이 용이한 유연성 면상 발열체 및 그의 제조방법을 제공하는데 있다.
본 발명의 제2목적은 페이스트 상 전도층에 전극 단자를 연결함에 있어, 납땜을 배제하고 금속 박막을 전도성 접착제로 부착하되 전극 단자의 전기적 접촉 부분을 제외한 나머지 면을 내열성 합성수지 필름으로 커버하여 전기적 안정성을 더욱 향상시킬 수 있는 유연성 면상 발열체 및 그의 제조방법을 제공하는데 있다.
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 면상 발열체는, 절연성을 가진 박막 상의 제1합성수지 필름; 전기 전도성 물질이 상기 제1합성수지 필름상에 소정 패턴으로 인쇄 또는 접착된 전도층; 카본 페이스트 상의 발열 물질이 상기 전도층이 형성된 제1합성수지 필름상에 소정 패턴으로 인쇄된 발열층; 외부 전력이 상기 전도층에 인가되도록 상기 전도층의 일측에 접촉된 전극 단자; 를 포함하는 것을 특징으로 한다.
이때 상기 발열층의 외측 면, 또는 상기 발열층의 외측 면과 상기 제1합성수지 필름의 이면에 각각 절연성을 가진 박막 상의 제2합성수지 필름이 더 적층될 수 있으며, 유연성 향상을 위해 상기 제1합성수지 필름은 상기 제2합성수지 필름보다 내열성이 높고, 상기 제2합성수지 필름은 상기 제1합성수지 필름보다 연성이 높은 것을 선택하는 것이 바람직하다.
이러한 면상 발열체의 제조방법은, 절연성을 가진 박막 상의 제1합성수지 필름을 준비하는 제1합성수지 필름 준비 단계; 상기 제1합성수지 필름상에 전기 전도성 물질을 소정 패턴으로 인쇄 또는 접착하는 전도층 적층 단계; 상기 전도층이 적층된 제1합성수지 필름상에 카본 페이스트 상의 발열 물질을 소정 패턴으로 인쇄하는 발열층 인쇄 단계; 외부 전력이 상기 전도층에 인가되도록 하기 위해 상기 전도층의 일측에 전극 단자를 연결하는 전극 단자 연결 단계; 를 포함하는 것을 특징으로 한다.
이때 상기 발열층의 외측 면, 또는 상기 발열층의 외측 면과 상기 제1합성수지 필름의 이면에 각각 접착제를 이용하여 절연성을 가진 박막 상의 제2합성수지 필름을 부착하는, 제2합성수지 필름 부착 단계를 더 포함할 수 있으며, 유연성 향상을 위해 상기 제1합성수지 필름은 상기 제2합성수지 필름보다 내열성이 높고, 상기 제2합성수지 필름은 상기 제1합성수지 필름보다 연성이 높은 것을 선택하는 것이 바람직하다.
본 발명에 의한 면상 발열체는, 전도층이 균일한 온도 분포도를 가지도록 설계되어 전기적 안정성이 우수하고 전기 온열매트와 같은 면상 발열체로의 적용이 용이하다.
또한, PET 필름 상에 전도층과 발열층을 형성하기 때문에 제조 과정에서 변형이 최소화될 뿐 아니라 그 외부 표면에 유연성을 가지는 제2합성수지 필름을 적층하는 한편, 전도층 형성시 금속 박판의 사용을 배제하고 페이스트 상의 동질성 물질을 인쇄할 경우 쉽게 구부리거나 접을 수 있으면서도 전기적 안정성을 유지할 수 있다.
게다가 전도층에 전극 단자를 연결함에 있어, 납땜을 배제하고 금속 박막을 전도성 접착제로 부착하되 전극 단자의 전기적 접촉 부분을 제외한 나머지 면이 내열성 합성수지 필름으로 커버되어 있으므로 전극 단자와 전도층 간 전기적 안정성, 방수성 및 절연성을 향상시킬 수 있는 등의 장점을 가진다.
그 결과 소형 면상 발열체는 물론, 대형 면상 발열체로의 적용이 가능하게 되어 건축용 바닥이나 벽면 히터, 바닥 매트, 침구 매트, 침대 매트나 의류, 의료 기구나 산업용 가열 및 건조기, 차량용 히터뿐 아니라 시설 하우스나 축사 난방용 등 다양한 분야에 적용할 수 있는 등의 이점이 있다.
도 1은 종래(특허문헌 1) 면상 발열체의 단면 구성도.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 면상 발열체의 단면 구성도.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 면상 발열체의 전도층, 발열층 및 전극단자의 평면도.
도 4는 도 3의 'A'부 확대도.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 면상 발열체의 전극 단자의 세부 구성도.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 면상 발열체의 제조 공정을 보인 블록도.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 면상 발열체의 제조 공정 중 제1합성수지 필름을 단일 개체로 재단한 상태를 보인 사시도.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 이하에서는 본 발명의 바람직한 형태의 방법을 예시하고 이에 기하여 본 발명을 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 예시된 형태만으로 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위는 예시된 형태의 통상적인 변경이나 균등물 내지 대체물까지 포함한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 면상 발열체의 단면 구성도이고, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 면상 발열체의 전도층, 발열층 및 전극단자의 평면도이고, 도 4는 도 3의 'A'부 확대도이며, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 면상 발열체의 전극 단자의 세부 구성도이다.
도 2를 참조하는 바와 같이, 본 발명의 유연성 면상 발열체(100)는 절연성을 가진 박막 상의 제1합성수지 필름(110), 페이스트(paste) 상의 전기 전도성 물질 또는 알루미늄 박판이 상기 제1합성수지 필름(110)상에 소정 패턴으로 인쇄 또는 부착된 전도층(120), 카본 페이스트(carbon paste) 상의 발열 물질이 상기 전도층(120)이 형성된 제1합성수지 필름(110)상에 소정 패턴으로 인쇄된 발열층(130), 외부 전력이 상기 전도층(120)에 인가되도록 하기 위해 상기 전도층(120)의 일측에 접촉된 전극 단자(200)를 포함한다.
또한, 본 발명의 면상 발열체(100)가 유연성을 가지도록 하기 위해 절연성 및 유연성을 가진 박막 상의 제2합성수지 필름(150)을 더 포함할 수 있는데, 이때 상기 제2합성수지 필름(150)은 일측 또는 도면과 같이 양측(상하)에 형성될 수 있다.
즉, 상기 제2합성수지 필름(150)은 접착층(140)을 매개로 하여 발열층(130)의 외측 면에만 적층될 수 있고, 또는 접착층(140)을 매개로 하여 발열층(130)의 외측 면과 제1합성수지 필름(110)의 이면에 각각 적층될 수 있다.
상기 제1합성수지 필름(110)은, 상기 전도층(120)이 인쇄된 후 열 건조 처리될 때 고열에 노출되는 점을 고려하여 상기 제2합성수지 필름보다 내열성이 높은 것을 선택하고, 또한 본 발명의 면상 발열체가 접거나 구부릴 수 있도록 하는 유연성을 가지도록 하는 것임을 고려하여 상기 제2합성수지 필름(150)은 상기 제1합성수지 필름(110)보다 비교적 연성이 높은 것을 선택한다.
일 예로서 상기 제1합성수지 필름(110)은 PET(polyethyleneterephthalate), PI(polyimide)와 같이 내열성이 있는 합성수지 중 어느 하나에서 선택될 수 있고, 그 두께는 최소 20㎛ 이상 최대 50㎛ 이하일 수 있다. 제1합성수지 필름(110)의 두께가 20㎛ 이하면 상기 전도층(120) 인쇄 후 열 건조시 열 변형이 발생할 수 있고, 50㎛ 이상이면 유연성이 저하될 수 있기 때문에 바람직하지 않다.
또한, 상기 제2합성수지 필름(150)은 PU(poly urethane), PE(poly ethylene), PO(Propylene oxide)와 같이 비교적 연성이 높은 재질의 합성수지를 선택하거나 또는 내열성을 위해서 PI(polyimide)를 선택할 수 있으며, 그 두께는 최소 50㎛ 이상 최대 80㎛ 이하일 수 있다. 제2합성수지 필름(150)의 두께가 50㎛ 이하면 제품 두께의 균일성 유지가 어렵고 제조 공정상 취급이 용이하지 않으며, 80㎛ 이상이면 유연성이 저하될 수 있기 때문에 바람직하지 않다.
상기 전도층(120)은 전기 전도성이 가장 우수한 은 페이스트(Ag paste)를 사용할 수 있으나 이는 고가여서 제품 가격 상승 요인이 있으므로 전기 전도성이 저하되지 않으면서 가격을 낮출 수 있는 은-구리(AgCu) 페이스트를 사용할 수 있으며, 전기 전도성에 문제가 없다면 구리(Cu) 페이스트를 적용할 수도 있음은 물론, 알루미늄 박막이 적용될 수도 있다.
상기 발열층(130)은, 카본을 주재로 한 페이스트로서 전기 인가시 발열할 수 있는 특성을 가지면 특별히 제한되지 않으나, 정온 특성과 전기적 안정성을 위해 PTC(positivetemperature coefficient heater) 카본 페이스트를 적용할 수 있다. PTC 카본 히터는 특정 온도 이상에서 저항치가 증가하여 자체적으로 온도 상승을 방지할 수 있는 특성을 지니고 있으므로 본 발명의 발열층(130) 적용에 적합하다.
전도층(120)과 발열층(130)의 각 인쇄층 두께는 제한되지 않으나 인쇄 작업성, 유연성을 전도성 및 발열 특성을 고려하여 최소 5㎛ 이상 최대 10㎛인 것이 바람직하다.
인쇄층 두께가 5㎛ 이하이면 인쇄 작업시 두께를 균일하게 유지하기 어렵고, 10㎛보다 크면 건조 후 유연성을 저하시키므로 바람직하지 않다.
이와 같이 제조된 면상 발열체(100)는 상기 전도층(120)에 구리 등의 금속 박판이 배제된 상태로 제조할 경우 전도층(120) 및 발열층(130)이 모두 페이스트 상의 동질성 재료가 상호 접촉되므로 전기적 특성 및 안정성이 우수하고 스파크 등의 문제가 거의 없기 때문에 면상 발열체를 구부리거나 접더라도 이상 발열이나 소손의 문제점을 야기하지 않는다. 물론 제1합성수지 필름(110), 발열층(130) 및 제2합성수지 필름(150)의 각 두께가 상술한 범위 내에 있다면, 상기 전도층(120)은 알루미늄 박판이 적용될 수 있다.
도 2 내지 도 5를 참조하는 바와 같이, 상기 전도층(120)에는 외부 전력을 상기 전도층(120)에 인가하기 위한 전극 단자(200)가 연결된다.
상기 전극 단자(200)가 유연성을 가지도록 하기 위해 예를 들면 은 박막 또는 구리 박막이 적용될 수 있다.
전극 단자(200)의 결선 방식은, 국제 전기 안전 규격상 납땜 방식이 가장 안전한 것으로 공지되어 있으나, 전도층(120)이 페이스트 물질인 경우에는 납땜 작업이 어렵기 때문에 상기 전도층(120)에 상기 전극 단자(200)를 접착 방식으로 부착하는 것이 바람직하다.
이를 위해 상기 전극 단자(200)는 상기 전도층(120)과 접속되는 전도층 접속부분(211)(도 4의 빗금부), 전선(미도시)과 연결되어 외부 전력이 인가되는 외부 전선 접속부분(212) 및 상기 전도층 접속부분(211)과 상기 외부 전선 접속부분(212)을 상호 연결하는 연결부분(213)으로 이루어지며, 이들 각 부분(211)(212)(213)은 상호 일체일 수 있다.
상기 전도층 접속 부분(211)은 상기 전도층(120)에 전기 전도성 접착제를 통해 부착될 수 있고, 또한 상기 외부 전선 접속부분(212)에는 전선(미도시)이 납땜과 같은 방식으로 연결될 수 있다.
상기 전극 단자(200)가 유연성을 가지면서도 전기적 안정성을 갖도록 하기 위해 상기 전도층 접속부분(211)과 상기 외부 전선 접속부분(212)을 제외한 나머지 면이 절연성을 가진 박막 상의 제3합성수지 필름(220)으로 커버링될 수 있다.
이 경우 상기 전도층 접속부분(211)과 상기 외부 전선 접속부분(212)은 제3합성수지 필름(220)이 커버링 되지 않은 비커버 영역(221)이 형성되는 것이 바람직하다.
상기 제3합성수지 필름(220)은, 유연성을 가지면서 동시에 내열성을 가지기 위해 PI(poly imide)를 선택하여 적용할 수 있으나, 본 발명은 유연성과 내열성을 갖춘 것이라면 PI 외에 다른 재질의 합성수지 필름을 적용할 수 있다.
상기 비커버 영역(221)에 의해 외부에 노출된 전도층 접속부분(211)과 외부 전선 접속부분(212)은 그 주변에 커버링 된 제3합성수지 필름(220) 자체의 두께에 의해 상대적으로 함몰된 형태로 이루어져서 전도층(120)과의 접촉성이 약화되거나 전선과의 결선 작업성을 저해시킬 수 있다.
따라서 상기 전도층 접속부분(211) 또는 상기 외부 전선 접속부분(212)을 상기 연결부분(213)보다 상대적으로 두껍게 형성하여 전도층 접속부분(211)과 외부 전선 접속부분(212)이 상기 비커버 영역(221)으로 돌출되게 하면, 전도층 접속부분(211)과 전도층(120)의 접속 불량 문제를 비롯하여 외부 전선 접속부분(212)과 전선(미도시)의 연결시 작업성 저하 문제를 야기하지 않는다.
한편, 상기 전도층(120)의 일부분은 상기 발열층(130)이 적층되지 않는 부분으로서 노출 부분(121)을 가질 수 있고, 이때 상기 전극 단자(200)는 상기 노출 부분(121)에 연결된다. 이 경우 상기 전극 단자(200) 연결 작업을 발열층(130) 인쇄 전 또는 후에 수행할 수 있게 되어 면상 발열체 제조상 작업 조건이나 환경에 따라 선택적으로 순서를 달리할 수 있어 유동적으로 대처할 수 있다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 면상 발열체의 제조 공정을 보인 블록도이고, 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 면상 발열체의 제조 공정 중 제1합성수지 필름을 단일 개체로 재단한 상태를 보인 사시도이다.
도 6을 참조하는 바와 같이 본 발명의 유연성 면상 발열체의 제조 공정은, 절연성을 가진 박막 상의 제1합성수지 필름(110)을 준비하는 제1합성수지 필름 준비 단계(S1), 상기 제1합성수지 필름(110)상에 페이스트 상의 전기 전도성 물질 또는 알루미늄 박판을 소정 패턴으로 인쇄하거나 부착하여 전도층(120)을 적층하는 전도층 적층 단계(S2), 상기 전도층(120)이 인쇄된 제1합성수지 필름(110)상에 카본 페이스트 상의 발열 물질을 소정 패턴으로 인쇄하여 발열층(130)을 적층하는 발열층 인쇄 단계(S3) 및 외부 전력이 상기 전도층(120)에 인가되도록 하기 위해 상기 전도층(120)의 일측에 전극 단자(200)를 연결하는 전극 단자 연결 단계(S4)를 포함한다.
이때 상기 전도층(120)의 일부분은 상기 발열층(130)과 접촉되지 않는 노출 부분(121)(도 3 및 도 4 참조)을 가지고 있으며, 상기 전극 단자(200)는 상기 노출 부분(121)에 연결된다.
이 경우 상기 전극 단자 연결 단계(S4)는 도 6에 예시한 순서와 같이 발열층 인쇄 단계(S3) 후에 수행할 수도 있고. 이와 달리 전도층 적층 단계(S2) 후에 수행할 수도 있게 되므로, 작업 환경이나 조건에 따라 공정 순서를 유동적으로 변경할 수 있다.
이와 같이 제조된 면상 발열체는 상기 전도층(120)에 금속 박판이 배제된 상태에서 물성이 동일한 페이스트 상의 전도층(120)과 발열층(130)이 상호 접촉되어 있으므로 전기적 안정성을 향상시킬 수 있다. 물론 상기 제1, 2합성수지 필름(110,150)의 두께와 상기 발열층(130)의 두께가 전술한 범위 내에 있는 경우 상기 전도층(120)은 알루미늄 박막이 적용될 수 있다.
본 발명의 유연성 면상 발열체(100)를 제조하기 위해 본 발명의 면상 발열체 제조 공정은, 제2합성수지 필름 부착 단계(S5)를 더 포함할 수 있다.
상기 제2합성수지 필름 부착 단계(S5)는, 접착제를 이용하여 절연성을 가진 박막 상의 제2합성수지 필름(150)을 상기 발열층(130)의 외측 면에만 부착하는 공정을 포함하거나, 또는 상기 발열층(130)의 외측 면과 상기 제1합성수지 필름(110)의 이면에 각각 상기 제2합성수지 필름(150)을 부착하는 공정을 포함할 수 있다.
더욱 바람직한 실시 예로서, 상기 제1합성수지 필름 준비 단계(S1)는, 제1합성수지 필름(110)을 단일 제품의 크기로 재단하여 단일 개체로 준비하는 공정을 포함할 수 있다.
즉, 제1합성수지 필름(110) 상에 전도층(120)과 발열층(130)을 인쇄할 때 통상 그라비아 인쇄장치 등을 사용하여 롤(roll) 형태로 감긴 제1합성수지 필름(110)을 연속 인출하면서 인쇄 작업을 수행한 후, 최종적으로 제2합성수지 필름(150)을 연속 적층하는데, 이 경우 전도층(120) 또는 발열층(130)의 인쇄 불량을 검출할 수 없게 되어 제품 출고 후 인쇄 불량에 따른 제품의 하자 문제가 발생할 뿐 아니라, 연속 생산되는 특성상, 인쇄 불량 부분이 발견되더라도 해당 부분을 제거하는 것이 용이하지 않다.
따라서, 도 7의 (a)를 참조하는 바와 같이 롤 형태로 감긴 제1합성수지 필름(110)을 인출하여 소정 크기, 즉 최종 면상 발열체 제품의 규격에 맞는 크기로 절단함으로써 단일 개체로 형성한 후, 전도층(120) 및 발열층(130)을 인쇄하면, 단일 개체별로 인쇄 불량 여부를 확인할 수 있으며, 불량시 해당 개체만 분리할 수 있게 되어 작업성 향상과 제품 출하시 하자 발생 요인을 감소시킬 수 있다.
이와 같이 상기 제1합성수지 필름(110)을 소정의 크기로 재단하는 공정은, 전도층(120) 및 발열층(130)을 연속하여 인쇄한 후 수행될 수 있다. 즉, 상기 제2합성수지 필름 부착 단계(S5)에 앞서, 상기 발열층 인쇄 단계(S4) 후, 도 7의 (b)와 같이 전도층(120) 및 발열층(130)이 인쇄된 제1합성수지 필름(110)을 단일 제품의 크기로 재단하여 단일 개체로 준비한 다음, 인쇄 불량 여부를 확인한 후 제2합성수지 필름 부착 단계(S5)를 수행할 수 있는 것이다.
상술한 설명은 본 발명의 기술 사상을 보인 한정된 실시 예에 따라 설명하였으나, 본 발명은 특정의 실시 예나 재질, 수치에 한정되지 아니하며, 실시 예들의 구성요소 일부를 변경, 혼합하는 등, 특허청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형실시가 가능하고, 그러한 변형 실시는 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어서는 안 될 것이다.
100... 면상 발열체
110... 제1합성수지 필름 120... 전도층
121... 노출 부분 130... 발열층
140... 접착층 150... 제2합성수지 필름
200... 전극 단자
210... 금속 박판 211... 전도층 접속부분
212... 외부 전선 접속부분 213... 연결 부분
220... 제3합성수지 필름 221... 비커버 영역

Claims (12)

  1. 삭제
  2. 삭제
  3. 절연성을 가진 박막 상의 제1합성수지 필름;
    페이스트 상의 전기 전도성 물질 또는 알루미늄 박판이 상기 제1합성수지 필름상에 소정 패턴으로 인쇄되거나 부착된 전도층;
    카본 페이스트 상의 발열 물질이 상기 전도층이 형성된 제1합성수지 필름상에 소정 패턴으로 인쇄된 발열층;
    외부 전력이 상기 전도층에 인가되도록 상기 전도층의 일측에 접촉된 전극 단자; 를 포함하되,
    상기 발열층의 외측 면에 적층된 절연성을 가진 박막 상의 제2합성수지 필름, 또는 상기 발열층의 외측 면과 상기 제1합성수지 필름의 이면에 각각 적층된 절연성을 가진 박막 상의 제2합성수지 필름을 더 포함하고,
    상기 제1합성수지 필름은 상기 제2합성수지 필름보다 내열성이 높고, 상기 제2합성수지 필름은 상기 제1합성수지 필름보다 연성이 높은 것을 특징으로 하는 면상 발열체.
  4. 청구항 3에 있어서,
    상기 제1합성수지 필름은 PET, PI 중 어느 하나로서 두께가 최소 20㎛ 이상 최대 50㎛ 이하이고,
    상기 제2합성수지 필름은 PU, PE, PO, PI로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나로서 두께가 최소 50㎛ 이상 최대 80㎛ 이하인 것을 특징으로 하는 면상 발열체.
  5. 절연성을 가진 박막 상의 제1합성수지 필름;
    페이스트 상의 전기 전도성 물질 또는 알루미늄 박판이 상기 제1합성수지 필름상에 소정 패턴으로 인쇄되거나 부착된 전도층;
    카본 페이스트 상의 발열 물질이 상기 전도층이 형성된 제1합성수지 필름상에 소정 패턴으로 인쇄된 발열층;
    외부 전력이 상기 전도층에 인가되도록 상기 전도층의 일측에 접촉된 전극 단자; 를 포함하되,
    상기 전극 단자는, 상기 전도층과 접속되는 전도층 접속부분과, 외부 전력이 인가되는 외부 전선 접속부분 및 상기 전도층 접속부분과 상기 외부 전선 접속부분을 연결하는 연결부분으로 이루어지며,
    상기 전도층 접속부분과 상기 외부 전선 접속부분을 제외한 나머지 면이 절연성을 가진 박막 상의 제3합성수지 필름으로 커버된 것을 특징으로 하는 면상 발열체.
  6. 청구항 5에 있어서,
    상기 전도층 접속부분 또는 상기 외부 전선 접속부분은 상기 연결부분보다 상대적으로 두껍게 형성되어 상기 제3합성수지 필름으로 커버되지 않은 비커버 영역으로 돌출된 것을 특징으로 하는 면상 발열체.
  7. 청구항 5에 있어서,
    상기 전도층의 일부분은 상기 발열층과 접촉되지 않는 노출 부분을 가지며, 상기 전극 단자는 상기 노출 부분에 연결된 것을 특징으로 하는 면상 발열체.
  8. 절연성을 가진 박막 상의 제1합성수지 필름을 준비하는 제1합성수지 필름 준비 단계;
    상기 제1합성수지 필름상에 페이스트 상의 전기 전도성 물질 또는 알루미늄 박판을 소정 패턴으로 인쇄하거나 부착하는 전도층 적층 단계;
    상기 전도층이 형성된 제1합성수지 필름상에 카본 페이스트 상의 발열 물질을 소정 패턴으로 인쇄하는 발열층 인쇄 단계;
    외부 전력이 상기 전도층에 인가되도록 하기 위해 상기 전도층의 일측에 전극 단자를 연결하는 전극 단자 연결 단계; 를 포함하되,
    상기 발열층의 외측 면에 절연성을 가진 박막 상의 제2합성수지 필름을 부착하거나, 상기 발열층의 외측 면과 상기 제1합성수지 필름의 이면에 각각 절연성을 가진 박막 상의 제2합성수지 필름을 부착하는, 제2합성수지 필름 부착 단계를 더 포함하고,
    상기 제1합성수지 필름은 상기 제2합성수지 필름보다 내열성이 높고, 상기 제2합성수지 필름은 상기 제1합성수지 필름보다 연성이 높은 것을 특징으로 하는 면상 발열체의 제조방법.
  9. 청구항 8에 있어서,
    상기 전도층의 일부분은 상기 발열층과 접촉되지 않는 노출 부분을 가지며, 상기 전극 단자는 상기 노출 부분에 연결되는 것을 특징으로 하는 면상 발열체의 제조방법.
  10. 삭제
  11. 청구항 8 또는 청구항 9에 있어서,
    상기 제1합성수지 필름 준비 단계는, 제1합성수지 필름을 단일 제품의 크기로 재단하여 단일 개체로 준비되는 것을 특징으로 하는 면상 발열체의 제조방법.
  12. 청구항 8에 있어서,
    상기 제2합성수지 필름 부착 단계의 전(前) 공정으로서,
    상기 발열층 인쇄 단계 후, 제1합성수지 필름을 단일 제품의 크기로 재단하여 단일 개체로 준비한 후 상기 제2합성수지 필름 부착 단계를 수행하는 것을 특징으로 하는 면상 발열체의 제조방법.
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