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KR20130031141A - Heat generation sheet and fabrication method thereof - Google Patents

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KR20130031141A
KR20130031141A KR1020110094892A KR20110094892A KR20130031141A KR 20130031141 A KR20130031141 A KR 20130031141A KR 1020110094892 A KR1020110094892 A KR 1020110094892A KR 20110094892 A KR20110094892 A KR 20110094892A KR 20130031141 A KR20130031141 A KR 20130031141A
Authority
KR
South Korea
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layer
base
heating plate
heating
nanoparticles
Prior art date
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Ceased
Application number
KR1020110094892A
Other languages
Korean (ko)
Inventor
김상식
조경아
Original Assignee
고려대학교 산학협력단
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
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Abstract

본 발명은 유연성 발열 판재 및 그 제조 방법에 관한 것으로서, 구체적으로 본 발명의 발열 판재는 직물 구조로 형성된 베이스; 상기 베이스의 제1면의 적어도 어느 일부 영역에 형성되는 것으로, 다수의 도전성 나노파티클이 물리적으로 연계(necking)된 발열층; 상기 발열층을 보호하는 보호층; 및 상기 발열층에 전력을 공급하는 급전부를 포함한다.The present invention relates to a flexible heating plate and a method of manufacturing the same, specifically, the heating plate of the present invention is a base formed of a fabric structure; An exothermic layer formed on at least a portion of the first surface of the base, and physically necked with a plurality of conductive nanoparticles; A protective layer protecting the heating layer; And a power supply unit supplying power to the heat generating layer.

Description

발열 판재 및 그 제조방법{Heat generation sheet and fabrication method thereof}Heat generating sheet and its manufacturing method {Heat generation sheet and fabrication method

본 발명은 연성 발열 판재 및 그 제조방법에 관한 것으로, 구체적으로는 나노파티클 발열막을 포함하는 발열 판재 및 그 제조방법에 관한 것이다.
The present invention relates to a flexible heating plate and a method for manufacturing the same, and more particularly, to a heating plate including a nanoparticle heating film and a method for manufacturing the same.

일반적인 면상발열체는 전기 통전에 의해 발생하는 방사열을 이용하고 있어 온도조절이 용이하고 공기가 오염되지 않아 위생적이며 소음이 없기 때문에 히팅 매트나 히팅 패드, 침대 매트리스, 보온 이불이나 담요, 아파트나 일반주택 등의 주거용 난방장치 등에 폭넓게 이용되고 있다.The general planar heating element utilizes radiant heat generated by electric current, so it is easy to control the temperature and is not sanitary because it is not polluted with air. It is widely used for residential heating equipment.

상기 면상발열체의 발열원으로 니크롬, 동니켈 합금과 같은 금속 저항선이 주로 사용되고 있으나, 이와 같은 니크롬 등의 금속 저항선들은 전기가 한 선을 통해 전체 부하 전류가 흐르기 때문에 금속 저항선과 도체 간의 접속 부위에 접촉저항에 의한 과열 문제가 있고, 합포 원단으로 고분자 필름 등을 이용함으로써 뻣뻣한 감이 있었다.Metal resistance wires such as nichrome and copper nickel alloys are mainly used as a heating source of the planar heating element, but such metal resistance wires, such as nichrome, have a contact resistance at a connection portion between the metal resistance wire and the conductor because electric current flows through one wire. There was a problem of overheating, and there was a stiff feeling by using a polymer film or the like as the cloth fabric.

또한, 직조 발열체로서, 일반 섬유 실인 날실과 씨실의 평면 교차 배열에 의한 직조로 직물이 형성되고, 상기 날실 또는 씨실 중에 일정한 간격으로 전기 저항선으로 대체하고, 상기 직물의 양단에 전기 저항선 방향과 직교방향으로 도체 전선을 배열한 직조 발열체가 사용되고 있지만, 상기 전기 저항선과 도체 전선 간의 교차 부위가 접촉저항에 의한 과열이 발생하는 문제점이 있다. 나아가, 종래의 직조 발열체는 도체 전선이 지나가는 곳을 중심으로만 발열이 일어나기 때문에 고르지 못한 발열 문제 및 일반 섬유는 고온을 버티지 못하는 문제점도 가지고 있다.Further, as a woven heating element, a fabric is formed by weaving by a plane intersecting arrangement of warp yarns and weft yarns, which are general fiber yarns, and are replaced by electric resistance wires at regular intervals in the warp yarns or weft yarns, and are perpendicular to the direction of the electrical resistance wires at both ends of the fabric. Although a woven heating element in which conductor wires are arranged is used, there is a problem that overheating occurs due to contact resistance at an intersection between the electric resistance wire and the conductor wire. Further, the conventional woven heating element has a problem that the heat generated only around the place where the conductor wire passes, and the uneven heat generation problem and the general fiber can not stand the high temperature.

이상과 같은 저항선의 문제, 즉 고르지 못한 발열 등의 문제를 개선하기 위해 제안되는 것이 도전막에 의한 발열구조이다. 도전막은 일반적으로 산화 주석, 산화 인듐 등의 화합물 박막, 귀금속이나 구리 등의 금속 박막 등이 있다. 또한, 근래에는 도전막으로 CNT(carbon nano tube)를 이용하기도 한다.It is a heat generating structure by a conductive film that is proposed to improve the problems of the resistance wire as described above, that is, uneven heat generation. The conductive film generally includes a compound thin film such as tin oxide or indium oxide, or a metal thin film such as a noble metal or copper. In recent years, CNT (carbon nano tube) is also used as a conductive film.

그러나 기존의 발열성 박막은 열적 증착, 물리적 증착, 화학적 증착 등에 의한 하기 때문에 대면적화가 어려울 뿐 아니라 그 공정수도 매우 많아서 제조 단가가 높다. 또한, 가열 속도도 느리고 많은 전력을 소비하는 문제가 있다.
However, the existing exothermic thin film is not only large in area due to thermal deposition, physical vapor deposition, chemical vapor deposition, etc., but also the manufacturing cost is high because the number of processes is very large. In addition, the heating rate is also slow and consumes a lot of power.

본 발명의 예시적 실시 예에 따르면, 대면화가 용이하고 낮은 발열산포 및 적은 소비전력을 가지며, 유연성이 크고 빠른 가열, 냉각이 가능하고 고온에서 강인한 발열 판재가 제공된다.According to an exemplary embodiment of the present invention, a heat generating plate having easy heating and low heat spreading and low power consumption, high flexibility, fast heating and cooling, and high temperature resistant is provided.

또한, 본 발명의 예시적 실시예에 따르면, 대면적의 발열층의 형성이 용이하고 품질이 좋으며, 유연성이 크고 빠른 가열, 냉각이 가능하고 고온에서 강인한 발열 판재를 제조하는 제조방법이 제공된다.
In addition, according to an exemplary embodiment of the present invention, there is provided a manufacturing method for producing a heat generating plate that is easy to form a large area heat generating layer, good quality, high flexibility, fast heating, cooling and strong at high temperature.

상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 실시예에 의한 발열 판재는 직물 구조로 형성된 베이스; 상기 베이스의 제1면의 적어도 어느 일부 영역에 형성되는 것으로, 다수의 도전성 나노파티클이 물리적으로 연계(necking)된 발열층; 상기 발열층을 보호하는 보호층; 및 상기 발열층에 전력을 공급하는 급전부를 포함한다.Heating plate according to an embodiment of the present invention for solving the above problems is formed of a fabric structure base; An exothermic layer formed on at least a portion of the first surface of the base, and physically necked with a plurality of conductive nanoparticles; A protective layer protecting the heating layer; And a power supply unit supplying power to the heat generating layer.

상기 베이스의 직물 구조를 형성하는 섬유는 산화물을 포함한다.The fibers forming the fabric structure of the base include oxides.

상기 베이스의 직물 구조를 형성하는 섬유는 유리 섬유를 포함한다.The fibers forming the fabric structure of the base include glass fibers.

상기 나노 파티클은 산화물반도체물질로 형성된다.The nanoparticles are formed of an oxide semiconductor material.

상기 나노파티클은 ZnO, SnO, MgO, InO 중의 적어도 어느 하나의 산화물과 실리카 중의 적어도 어느 하나로 형성된다.The nanoparticles are formed of at least one of an oxide of at least one of ZnO, SnO, MgO, InO and silica.

상기 산화물은 도펀트를 포함한다.The oxide includes a dopant.

상기 도펀트는 In, Sb, Al, Ga, C, Sn 중 적어도 어느 하나를 포함한다.The dopant includes at least one of In, Sb, Al, Ga, C, and Sn.

상기 급전부는 상기 발열층에 전기적으로 연결되는 단자 층을 더 포함한다.The feeding part further includes a terminal layer electrically connected to the heating layer.

상기 발열층은 다수의 단위 층에 의한 다층 구조를 가진다.The heat generating layer has a multi-layer structure by a plurality of unit layers.

상기 발열층은 이종의 나노파티클에 의한 단위 발열층을 포함한다.The heating layer includes a unit heating layer by heterogeneous nanoparticles.

상기 발열층과 베이스의 사이에 접착력 강화층이 더 구비된다.An adhesion reinforcing layer is further provided between the heating layer and the base.

상기 접착력 강화층은 상호 연계된 다수의 나노파티클을 포함한다.The adhesion reinforcing layer includes a plurality of nanoparticles interconnected.

상기 나노파티클은 ZnO, SnO, MgO, InO 중의 적어도 어느 하나의 산화물과 실리카 중의 적어도 어느 하나로 형성된다.The nanoparticles are formed of at least one of an oxide of at least one of ZnO, SnO, MgO, InO and silica.

상기 산화물은 도펀트를 포함한다.The oxide includes a dopant.

상기 도펀트는 In, Sb, Al, Ga, C, Sn 중 적어도 어느 하나를 포함한다.The dopant includes at least one of In, Sb, Al, Ga, C, and Sn.

상기 발열층은 상기 베이스의 제1면에 획정된 다수의 영역 중 적어도 어느 하나의 영역에 형성된다.
The heat generating layer is formed in at least one of the plurality of regions defined on the first surface of the base.

상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 실시예에 의한 발열 판재의 제조 방법은 섬유 구조로 형성된 베이스의 제1면에 용매에 나노파티클이 분산되어 있는 분산액을 코팅하는 단계; 상기 분산액의 용매를 제거하여 상기 베이스의 제1면에 나노파티클층을 형성하는 단계; 상기 나노파티클층을 열처리하여 나노파티클이 상호 연계(necking)된 발열층을 형성하는 단계; 및 상기 발열층을 보호하는 보호층을 형성하는 단계를 포함한다.Method for manufacturing a heating plate according to an embodiment of the present invention for solving the above problems is the step of coating a dispersion liquid in which nanoparticles are dispersed in a solvent on the first surface of the base formed of a fiber structure; Removing the solvent of the dispersion to form a nanoparticle layer on the first surface of the base; Heat-treating the nanoparticle layer to form a heat generating layer in which nanoparticles are necked; And forming a protective layer protecting the heat generating layer.

상기 베이스의 직물 구조를 형성하는 섬유는 산화물을 포함한다.The fibers forming the fabric structure of the base include oxides.

상기 나노파티클 형성단계 전에, 상기 베이스에 대한 발열층의 접착력을 강화하기 위한 접착력 강화층 형성 단계를 더 포함한다.Prior to forming the nanoparticles, further comprising the step of forming an adhesion strengthening layer for enhancing the adhesion of the heating layer to the base.

상기 베이스의 직물 구조를 형성하는 섬유는 유리 섬유를 포함한다.The fibers forming the fabric structure of the base include glass fibers.

상기 접착력 강화층 형성 단계는 용매에 나노파티클이 분산된 분산액을 상기 베이스에 코팅하는 단계; 및 상기 용매를 건조하고 나노파티클은 열처리하는 단계를 포함한다.Wherein the step of forming an adhesion reinforcing layer is a step of coating a dispersion in which nanoparticles are dispersed in a solvent; And drying the solvent and heat treating the nanoparticles.

상기 나노파티클은 산화물반도체물질로 형성된다.The nanoparticles are formed of an oxide semiconductor material.

상기 나노파티클은 ZnO, SnO, MgO, InO 중의 적어도 어느 하나의 산화물과 실리카 중의 적어도 어느 하나로 된 산화물반도체물질을 포함한다.The nanoparticles include an oxide semiconductor material of at least one of an oxide of ZnO, SnO, MgO, and InO and at least one of silica.

상기 열처리는 200~500℃ 범위의 온도에서 실시한다.
The heat treatment is carried out at a temperature in the range of 200 ~ 500 ℃.

상기의 해결수단에 의한 본 발명의 연성 발열 판재 및 제조방법에 따르면, 구조가 간단하고 저비용으로 제조할 수 있고, 특히 낮은 소비 전력으로 구동되므로 효율적인 발열을 할 수 있다.According to the flexible heating plate and the manufacturing method of the present invention by the above solution, the structure is simple and can be manufactured at low cost, and in particular, it can be efficiently generated because it is driven with low power consumption.

아울러, 상기의 해결수단에 의한 본 발명의 발열 판재 및 제조방법에 따르면, 베이스의 유연성이 높아서 제조 시에 제2차 가공품의 형상을 고려하지 않아도 되어 제조가 용이하고 형상 변형이 용이해 활용 범위가 넓다. In addition, according to the heating plate and the manufacturing method of the present invention by the above solution means, the flexibility of the base does not have to take into account the shape of the secondary workpiece during manufacturing, making it easy to manufacture and deformation of the shape is easy to use wide.

또한, 상기의 해결수단에 의한 본 발명의 발열 판재 및 제조방법에 따르면, 기존 발열 판재에 비해 히팅 및 냉각 시간을 단축하여 발열 판재의 응용 범위를 확장할 수 있다.In addition, according to the heating plate and the manufacturing method of the present invention by the above-described means, it is possible to extend the application range of the heating plate by reducing the heating and cooling time compared to the existing heating plate.

상기의 해결수단에 의한 본 발명의 발열 판재 및 제조방법에 따르면, 베이스 및 발열층 간의 접착력 또는 베이스 및 접착력 강화층 간의 접착력이 향상되어 내구성이 향상될 수 있다. According to the heating plate and the manufacturing method of the present invention by the above solution, the adhesion between the base and the heat generating layer or the adhesive force between the base and the adhesion reinforcing layer can be improved and durability can be improved.

나아가, 상기의 해결수단에 의한 본 발명의 발열 판재 및 제조방법에 따르면, 베이스의 녹는점이 높아 발열층 또는 접착력 강화층을 형성할 때 별도의 방열처리가 필요하지 않아 제조 공정이 용이해지고 제조 단가를 낮출 수 있다.
Furthermore, according to the heating plate and the manufacturing method of the present invention by the above-mentioned means, the heat dissipation treatment is not necessary when forming the heating layer or adhesive strength reinforcing layer of the base is high, the manufacturing process is easy and the manufacturing cost Can be lowered.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 발열 판재의 기본적 구조를 보인다.
도 2는 도 1에 도시된 본 발명에 따른 발열 판재의 발열층의 구체적인 적층 구조의 일례를 도시한다.
도 3은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 발열 판재의 적층 구조를 보인다.
도 4는 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 발열 판재의 적층 구조를 보인다.
도 5a 및 도 5b은 온습도 센서를 가지는 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 발열 판재의 적층 구조를 보인다
도 6a, 6b은 본 발명의 또 다른 실시 예들에 따른 발열 판재에서 베이스에 대한 발열층의 평면적 배치 형태를 예시한다.
도 7은 본 발명의 한 실시 예에 따른 발열 판재의 제조 공정 흐름도이다.
도 8은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 발열 판재의 제조 공정 흐름도이다.
도 9는 본 발명의 또 실시 예에 따른 발열 판재의 제조 공정 흐름도이다.
도 10a 및 도 10b는 본 발명의 발열 판재의 베이스에 사용되는 글래스 파이버의 구조를 보인다.
도 11은 글래스 파이버를 이용한 발열 판재 및 기존의 베이스를 이용한 발열 판재간의 가열 냉각 속도의 차이를 보여주는 그래프이다.
1 shows a basic structure of a heating plate according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 shows an example of a specific laminated structure of a heat generating layer of a heat generating plate according to the present invention shown in FIG. 1.
3 shows a laminated structure of a heating plate according to another embodiment of the present invention.
4 shows a laminated structure of a heating plate according to another embodiment of the present invention.
5a and 5b show a laminated structure of a heating plate according to another embodiment of the present invention having a temperature and humidity sensor
6A and 6B illustrate a planar layout of a heating layer with respect to a base in a heating plate according to still another embodiment of the present invention.
7 is a flowchart illustrating a process of manufacturing a heating plate according to an embodiment of the present invention.
8 is a flowchart illustrating a process of manufacturing a heating plate according to another embodiment of the present invention.
9 is a flowchart illustrating a process of manufacturing a heating plate according to another embodiment of the present invention.
10A and 10B show the structure of the glass fiber used for the base of the heat generating plate of the present invention.
11 is a graph showing a difference in heating and cooling rates between a heating plate using glass fibers and a heating plate using a conventional base.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있는 바람직한 실시 예를 상세히 설명한다. 다만, 본 발명의 바람직한 실시 예에 대한 동작 원리를 상세하게 설명함에 있어 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다. DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. However, in describing in detail the operating principle of the preferred embodiment of the present invention, if it is determined that the detailed description of the related known function or configuration may unnecessarily obscure the subject matter of the present invention, the detailed description thereof will be omitted.

도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다. In order to clearly illustrate the present invention, parts not related to the description are omitted, and like parts are denoted by similar reference numerals throughout the specification.

또한, 어떤 부분이 어떤 구성 요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
In addition, when a part is said to "include" a certain component, this means that it may further include other components, except to exclude other components unless otherwise stated.

이하, 첨부된 도면을 참조하면서, 본 발명의 실시 예들에 따른 발열 판재와 그 제조방법을 설명하다.Hereinafter, a heating plate and a method of manufacturing the same according to embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 발열 판재의 기본적 구조를 보인다.1 shows a basic structure of a heating plate according to an embodiment of the present invention.

도 1에 도시된 바와 같이, 베이스(10)의 일측면인 제1면에 발열층(11)과 보호층(12)이 순서대로 적층되어 있다. 상기 보호층(12)은 상기 발열층(11)을 전기, 물리적으로 보호하는 것으로 절연성물질로 형성된다. As shown in FIG. 1, the heat generating layer 11 and the protective layer 12 are sequentially stacked on the first surface, which is one side of the base 10. The protective layer 12 is formed of an insulating material to electrically and physically protect the heat generating layer 11.

상기 베이스(10)는 직물(textile) 구조로 형성될 수 있다. 일반적으로 베이스는 상부에 적층되는 발열층(11) 등을 지지하기 지지대의 역할 및 발열층에서 발생하는 열을 흡수하는 흡수체의 역할을 병행할 수 있다. 따라서, 발열 판재의 유연성(flexiblity)에 가장 큰 영향을 주는 것은 베이스의 유연성이고, 발열 판재의 온도 승강 속도에 영향을 크게 주는 것이 발열 판재의 열흡수 및 방출력이다.The base 10 may be formed of a textile structure. In general, the base may serve as a support for supporting the heat generating layer 11 and the like stacked on top, and as an absorber to absorb heat generated from the heat generating layer. Therefore, the biggest influence on the flexibility of the heat generating plate (flexiblity) is the flexibility of the base, and the heat absorption and release power of the heat generating plate is a factor that greatly affects the temperature rise rate of the heat generating plate.

일반적으로 사용되는 베이스들은 솔리드(solid)한 구조를 가지는 베이스들이므로, 열을 흡수할 수 있는 표면적은 베이스의 일측면 뿐이며, 열을 방출할 수 있는 표면적은 타측면밖이라 할 수 있다. Since generally used bases are solid bases, the surface area capable of absorbing heat is only one side of the base, and the surface area capable of dissipating heat is out of the other side.

예를 들어, 100X100 mm 크기의 발열 판재에 전압 100V를 2분간 인가하여 히팅 시, 상온에서 300℃까지 온도를 높이는데 소요되는 시간은 약 60초이고, 400℃에서 200℃까지 온도가 떨어지는데 걸리는 시간은 약 2분이 소요되고 100℃ 이하로 온도가 떨어지는데 소요되는 시간은 약 5분 정도로 비교적 오랜 시간이 소요된다.For example, when heating by applying a voltage of 100V to a heating plate of 100X100 mm for 2 minutes, the time required to raise the temperature from room temperature to 300 ° C is about 60 seconds, and the time taken to drop the temperature from 400 ° C to 200 ° C. It takes about 2 minutes and the time required for the temperature to drop below 100 ° C is about 5 minutes.

그런데, 도 10a 및 도 10b를 참조하면 베이스(10)가 직물 구조로 형성된 경우에는 직물로 형성되는 공극들이 많기 때문에 이러한 공극으로 공기의 유동이 발생하므로, 동일 부피 대비 큰 표면적을 가지게 된다. 또한, 동일 표면적 대비 가열되거나 냉각되어야 할 질량도 감소하게 된다. 따라서, 온도의 변화속도를 빠르게 할 수 있다. 상기의 발열 판재에 베이스(10)를 직물 구조로 변경하여 동일 조건에서 테스트한 경우 온도를 300℃까지 상승시키는데 소요되는 시간은 약 60초로 비슷하나, 100℃ 이하까지 온도를 낮추는데 소요되는 시간은 45초로 상당히 단축됨을 확인할 수 있다. However, referring to FIGS. 10A and 10B, when the base 10 is formed of a fabric structure, air flows into these pores because of many voids formed of the fabric, and thus has a large surface area compared to the same volume. In addition, the mass to be heated or cooled relative to the same surface area is also reduced. Therefore, the rate of change of temperature can be increased. When the base 10 is changed to a fabric structure and tested under the same conditions, the time required to raise the temperature to 300 ° C. is similar to about 60 seconds, but the time required to lower the temperature to 100 ° C. or lower is 45 You can see that it is significantly shortened to seconds.

따라서, 발열 판재의 베이스(10)를 직물 구조로 하게 되면 발열 판재의 온도 응답성이 향상될 수 있다.Therefore, when the base 10 of the heating plate has a fabric structure, the temperature response of the heating plate may be improved.

또한, 직물 구조는 섬유들이 엮여서 공극을 형성하는 구조이므로 유연성이 높은 구조이다. 따라서, 베이스(10)를 직물 구조로 형성하게 되면, 제조 이후에 발열 판재를 이용하여 제2차 가공품을 생산하는 과정에서 형상을 변형시켜 사용할 수 있는 바, 발열 판재의 이용성이 향상될 수 있다. 즉, 기존의 발열 판재를 제조 시에는 제2차 가공품의 형상에 맞추어서 발열 판재의 형상을 설계하고 제조해야 하기 때문에 한번 제조된 발열 판재는 다른 가공품에 적용되기 힘들다. 하지만, 베이스(10)를 직물 구조로 가져가게 되면 제2차 가공품의 형상을 고려하지 않아도 되는 바 제조 단가 및 제품의 활용 범위가 극히 넓어질 수 있다.In addition, the fabric structure is a structure having high flexibility because the fibers are woven to form a void. Therefore, when the base 10 is formed into a fabric structure, the shape of the base 10 may be changed in the process of producing the second processed product using the heating plate after manufacture, and thus the usability of the heating plate may be improved. That is, when manufacturing the existing heating plate, the heating plate must be designed and manufactured according to the shape of the second processed product, and thus, once manufactured, the heating plate is difficult to be applied to other processed products. However, if the base 10 is taken in a fabric structure, the manufacturing cost and the range of utilization of the product may be extremely wide because the shape of the second processed product does not have to be considered.

상기 베이스(10)의 직물 구조는 투명, 반투명, 불투명 소재의 섬유로 형성될 수 있으며, 바람직하게는 산화물 소재의 섬유로 형성될 수 있고, 특히 글래스 파이버(glass fiber)를 이용하여 형성될 수 있다.
The fabric structure of the base 10 may be formed of a fiber of a transparent, translucent, opaque material, preferably may be formed of a fiber of an oxide material, in particular may be formed using a glass fiber (glass fiber). .

상기 발열층(11)은 실리카 또는 산화물반도체 등으로 된 다수의 도전성 나노파티클이 물리적으로 연계(necking)된 성긴 조직(loose texture) 구조를 가질 수 있다. 이는 후술되는 제조공정에서 열처리 조건에 따르는 것으로 치밀한 조직(Close-Packed Texture)을 가지게 할 수 도 있고, 다른 실시 예에 따르면 완전한 막 상태를 가질 수 도 있다.The heat generating layer 11 may have a loose texture structure in which a plurality of conductive nanoparticles made of silica or an oxide semiconductor are physically necked. This may be due to the heat treatment conditions in the manufacturing process described below may have a dense structure (Close-Packed Texture), according to another embodiment may have a complete film state.

상기의 열처리 과정은 일반적으로 200℃ 이상 바람직하는 400℃ 이상에서 이루어진다. 그런데, 종래의 베이스(10)로 사용되던 고분자 수지로 된 필름들은 200℃ 정도의 온도에서는 형상을 유지하지 못하는 문제가 있어 열처리를 견디도록 방열 코팅을 통해 문제를 해결한다. 하지만, 하지만, 글래스 파이버를 사용하게 되면 700℃ 정도까지도 여유있게 형상 및 강도를 유지할 수 있어 베이스에 별도의 방열 코팅 처리 없이 나노파티클을 열처리할 수 있다.The heat treatment process is generally carried out at 200 ℃ or more preferably 400 ℃ or more. By the way, the film made of a polymer resin used as a conventional base 10 has a problem that can not maintain the shape at a temperature of about 200 ℃ solves the problem through the heat-resistant coating to withstand heat treatment. However, when glass fiber is used, the shape and strength can be easily maintained up to about 700 ° C., so that the nanoparticles can be heat-treated without any heat dissipation coating on the base.

또한, 발열체로 사용되던 CNT(carbon nano tube) 물질은 350℃가 되면 이산화탄소로 분리되어 물성을 유지 못하는 문제가 있어, 빠른 가열이 힘든 문제가 있지만, 상기 발열층(11)은 400℃ 이상도 견디기 때문에 보다 빠른 가열이 가능하다. 아울러, 베이스 기판 또한, 종래의 고분자 수지가 아닌 글래스 파이버를 사용함으로써, 발열층(11)에서 발생하는 열을 견딜 수 있게 한 것이다.In addition, the CNT (carbon nano tube) material used as a heating element has a problem in that it is separated into carbon dioxide and maintains physical properties when it reaches 350 ° C., but there is a problem that rapid heating is difficult, but the heating layer 11 withstands 400 ° C. or more. This allows for faster heating. In addition, the base substrate is also made to withstand the heat generated in the heat generating layer 11 by using a glass fiber instead of a conventional polymer resin.

상기 발열층(11)은 단일 층으로 형성될 수 도 있으나, 도 2에 도시된 바와 같이 다수의 단위 발열층(11a)이 하나로 집적된 적층 구조를 가질 수 있다. 이는 하나의 발열층으로부터 발열 판재에 필요한 물리적 특성이나 전기적 특성을 얻을 수 없는 경우에 적용할 수 있다.The heat generating layer 11 may be formed as a single layer, but may have a stacked structure in which a plurality of unit heat generating layers 11a are integrated into one, as shown in FIG. 2. This can be applied when the physical or electrical properties required for the heating plate can not be obtained from one heating layer.

한편, 상기 발열층(11)과 베이스(10)의 사이에는 발열층(11)을 베이스(10)에 확고히 고정하기 위한 접착력 강화층(13)이 마련될 수 있다. 이 접착력 향상 층(12)은 실리카 나 폴리머로 형성될 수 있으며, 여기에 도전성 입자, 예를 들어 나노파티클이 포함될 수 있다. 접착력 강화층(13)이 도전체로서 전기적 저항을 가지며, 따라서, 발열층의 한 요소로서의 기능을 가질 수 있다. 이러한 접착력 향상 층(12)은 선택적인 요소로서 이하의 설명에서 경우에 따라 설명 및 도면에서 생략된다.Meanwhile, an adhesion reinforcing layer 13 may be provided between the heating layer 11 and the base 10 to firmly fix the heating layer 11 to the base 10. The adhesion enhancing layer 12 may be formed of silica or polymer, and may include conductive particles such as nanoparticles. The adhesion reinforcing layer 13 has an electrical resistance as a conductor, and thus can have a function as an element of the heat generating layer. This adhesion enhancing layer 12 is an optional element and, as the case may be, omitted from the description and the drawings in some cases.

다만, 베이스(10)를 산화물 섬유를 이용한 직물 구조를 사용할 경우에는 베이스(10) 및 발열층(11) 사이의 접착력이 향상되는 효과가 있어 별도의 접착력 강화층(13)을 사용하지 않을 수 있다. 경계면에서 발열층(13)을 이루는 실리카 또는 산화물반도체와 베이스(10)의 산화물 섬유는 산소 원자를 가지고 있어 산소 원자를 중심으로 하여 분자간 결합이 이루어지기 때문에 분자간 결합력이 강해질 수 있다.
However, when using the fabric structure using the oxide fiber as the base 10, there is an effect that the adhesion between the base 10 and the heat generating layer 11 is improved, it may not use a separate adhesion reinforcing layer (13). . Silica or oxide semiconductor constituting the heat generating layer 13 at the interface and the oxide fiber of the base 10 has an oxygen atom, so that the intermolecular bonding force can be strong because the intermolecular bond is formed around the oxygen atom.

도 4는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 발열 판재를 도시한다. 베이스(10) 위에 발열층(11)이 형성되고 그 양측에 전극(14a), 배선(14b), 접속부 또는 단자(14c)를 포함하는 급전부(14)가 마련된다. 도 4에서 급전부를 대표하는 것으로 전극(14a)은 발열층(11)에 직접 접촉되며, 배선(14b)는 외부 회로에 발열층(11)을 연결하며, 단자(14c)는 배선(14b)이 전극(14a)에 안정적으로 고정시킨다. 상기 발열층(11) 위에는 보호층(12)이 마련되는데, 이는 발열층(10) 양측의 전극(14a)을 포함하는 급전부(14)를 덮으며, 다른 실시 예에 따르면 덮지 않을 수 도 있다. 이하의 도면에서는 급전부(14)의 전극(14a)을 상징적으로 도시하며, 나머지 부분은 도면의 복잡성을 피하기 위하여 생략된다.4 illustrates a heat generating plate according to another embodiment of the present invention. The heat generating layer 11 is formed on the base 10, and a power feeding part 14 including an electrode 14a, a wiring 14b, a connection part or a terminal 14c is provided on both sides thereof. In FIG. 4, the electrode 14a is in direct contact with the heating layer 11, the wiring 14b connects the heating layer 11 to an external circuit, and the terminal 14c is connected to the wiring 14b. It is fixed stably to this electrode 14a. A protective layer 12 is provided on the heat generating layer 11, which covers the power supply unit 14 including the electrodes 14a on both sides of the heat generating layer 10, and may not be covered according to another embodiment. . In the following drawings, the electrode 14a of the power supply unit 14 is shown symbolically, and the remaining parts are omitted to avoid the complexity of the drawing.

도 5a, 5b는 본 발명의 또 다른 실시 예들에 따른 발열 판재를 도시한다. 기본적인 구조는 도 4에 도시된 실시예의 발열 판재와 동일한 구조를 가지며, 다만 온도와 습도를 검출하는 온도센서, 습도센서 또는 온/습도 센서 (15a, 15b)를 구비한다. 도 5a에 도시된 발열 판재는 베이스(10)의 제1면 측에 센서(15a)가 마련되고, 도 5b에 도시된 발열 판재는 베이스(10)의 타 측면인 제2면에 센서(15b)가 마련되는 구조를 가진다.5a and 5b illustrate a heating plate according to still another embodiment of the present invention. The basic structure has the same structure as the heating plate of the embodiment shown in FIG. 4, but includes a temperature sensor, a humidity sensor, or a temperature / humidity sensor 15a, 15b for detecting temperature and humidity. The heating plate shown in FIG. 5A is provided with a sensor 15a on the first surface side of the base 10, and the heating plate shown in FIG. 5B has a sensor 15b on the second surface that is the other side of the base 10. Has a structure that is provided.

전술한 실시 예에서는 베이스(10)의 전체 면에 발열층이 형성되는 전면 발열구조의 발열 판재가 설명되었다. 그러나 본 발명의 다른 실시 예에 따르면, 베이스(10)의 제1면이 다수의 영역으로 분할 또는 획정(defined)되고, 이렇게 획정된 다수 영역 중 어느 하나의 영역 또는 선택된 복수의 영역에만 형성될 수도 있다.In the above-described embodiment, a heating plate having a front heating structure in which a heating layer is formed on the entire surface of the base 10 has been described. However, according to another embodiment of the present invention, the first surface of the base 10 may be divided or defined into a plurality of regions, and may be formed only in any one region or a plurality of selected regions of the plurality of regions thus defined. have.

도 6a은 베이스(10)의 제1면이 중앙의 사각 영역과 그 둘레의 테두리 영역으로 획정되었을 때, 중앙의 사각영역에만 발열층(11)이 형성된 실시 예의 발열 판재를 도시한다. 여기에서 발열층(11)이 형성되지 않는 테두리 영역의 폭 조절에 의해 발열층(11)의 영역이 크게 확장될 수 있으며, 이 경우 기능적으로 발열이 필요 없고 오히려 타 구조물에 고정하기 위한 고정부분으로서 테두리 부분을 남겨야 할 필요가 있을 때 효과적이다.FIG. 6A illustrates the heat generating plate according to the embodiment in which the heat generating layer 11 is formed only in the center rectangular area when the first surface of the base 10 is defined as the center rectangular area and the rim area around the center 10. Here, the area of the heat generating layer 11 can be greatly expanded by adjusting the width of the edge region in which the heat generating layer 11 is not formed. In this case, it is not necessary to generate heat functionally, but rather as a fixing part for fixing to another structure. Effective when you need to leave a border.

도 6b는 베이스(10)의 제1면이 격자 형태로 배치되는 획정 선에 의해 바둑판 형태의 영역이 마련되고 발열층(11)이 다이아몬드 또는 마름모 형태로 배열된 구조를 갖는 발열 판재를 도시한다. 이는 베이스(10)의 제1면이 다수의 영역으로 분할 또는 획정되고, 그리고 전체 영역 중에 선택적으로 발열층(11)이 형성될 수 있음을 상징적으로 예시하는 것이다.
FIG. 6B illustrates a heating plate having a structure in which a checkerboard-shaped region is provided by a line defining a first surface of the base 10 in a lattice form and the heating layer 11 is arranged in a diamond or rhombus form. This symbolically illustrates that the first surface of the base 10 is divided or defined into a plurality of regions, and the heat generating layer 11 may be selectively formed in the entire region.

상기와 같은 구조의 발열 판재는 다양한 분야에 응용될 수 있다. 예를 들어, 건축물의 외부 유리, 창호, 욕실 거울, 자동차용 좌우 전후 차창에 적용할 수 있고, 실외에 설치되는 디스플레이의 표면 보호용 스크린 등에 적용할 수 있다. 이러한 발열 판재는 응용대상에 따라 투명, 반투명, 불투명성의 베이스를 이용할 수 있다. 또한, 발열층 및 보호층 역시 응용대상에 따라 투명, 반투명, 불투명의 구조를 가지게 할 수 있다. 베이스는 다양한 형태의 판재를 이용할 수 있는데, 판상의 형태를 가질 수 도 있는데, 만곡된 형태 예를 들어 반원통, 반구면 등의 다양한 형태를 가질 수 도 있으며, 본 발명의 기술적 범위는 어느 특정 형태에 국한되지 않는다. 나아가, 베이스를 직물 구조로 형성할 경우에는 판재의 형태로 제조하고, 개별 적용 분야에서 발열 판재를 필요한 형태로 가공하여 사용할 수 있다.
The heating plate having the above structure can be applied to various fields. For example, the present invention can be applied to exterior glass of a building, windows, bathroom mirrors, left and right front and rear car windows for automobiles, and can be applied to surface protection screens of displays installed outdoors. Such a heat generating plate may use a transparent, translucent, opaque base according to the application. In addition, the heating layer and the protective layer may also have a transparent, translucent, opaque structure depending on the application. The base may use a variety of forms of plate, it may have a plate-like form, the curved form may have a variety of forms, such as a semi-cylindrical, hemispherical surface, the technical scope of the present invention is any particular form It is not limited to. Furthermore, when the base is formed into a fabric structure, it may be manufactured in the form of a plate, and may be used by processing the heating plate in a required form in an individual application field.

이하, 본 발명의 실시 예들에 따른 발열 판재의 제조방법을 설명한다.Hereinafter, a method of manufacturing a heating plate according to embodiments of the present invention.

상기 베이스(10)는 판재로서 평판형, 반원통형, 반구면형 등으로 투명, 반투명, 불투명 재료로 형성된다. 베이스(10)로 사용 가능한 물질은 산화물 섬유로 된 직물 구조의 베이스, 바람직하게는 글래스 파이버로 된 직물 구조의 베이스가 있다.The base 10 is a plate, semi-cylindrical, hemispherical, or the like, and is formed of a transparent, translucent, or opaque material. The material usable as the base 10 is a base of woven structure of oxide fiber, preferably a base of woven structure of glass fiber.

베이스(10) 위에 형성되는 발열층(11)은 전술한 바와 같이 적어도 하나의 단위 발열층(11a)을 포함하며, 바람직하게는 그 하부에 베이스(10)와의 접착력이 우수한 재료로 된 접착력 강화층(13)이 형성된다.The heat generating layer 11 formed on the base 10 includes at least one unit heat generating layer 11a as described above, and preferably, an adhesion reinforcing layer made of a material having excellent adhesion to the base 10 under the base 10. (13) is formed.

상기 접착력 강화층(13)은 상기 베이스(10)와 접착력이 우수한 나노파티클 분산액으로 스프레이 코팅, 스핀 코팅, 디핑 방법, 브러슁(Brushing) 또는 기타 습식 코팅 방법에 의해 형성될 수 있다.The adhesion reinforcing layer 13 may be formed by spray coating, spin coating, dipping, brushing, or other wet coating methods as a nanoparticle dispersion having excellent adhesion with the base 10.

다만, 베이스(10)를 산화물 섬유를 이용한 직물 구조를 사용할 경우에는 베이스(10) 및 발열층(11) 사이의 접착력이 향상되는 효과가 있어 별도의 접착력 강화층(13)을 사용하지 않을 수 있다. 경계면에서 발열층(13)을 이루는 실리카 또는 산화물반도체와 베이스(10)의 산화물 섬유는 산소 원자를 가지고 있어 산소 원자를 중심으로 하여 분자간 결합이 이루어지기 때문에 분자간 결합력이 강해질 수 있다.However, when using the fabric structure using the oxide fiber as the base 10, there is an effect that the adhesion between the base 10 and the heat generating layer 11 is improved, it may not use a separate adhesion reinforcing layer (13). . Silica or oxide semiconductor constituting the heat generating layer 13 at the interface and the oxide fiber of the base 10 has an oxygen atom, so that the intermolecular bonding force can be strong because the intermolecular bond is formed around the oxygen atom.

나노파티클은 용매에 분산되어 있으므로 대면적 베이스(10)에 도포하기 용이하고 그 층수의 조절에 의해 총 두께의 조절이 용이하다. 또한, 분산액 중의 나노파티클의 농도를 조절함으로써 발열층(11)의 도전성을 용이하게 조절할 수 있다.Since the nanoparticles are dispersed in a solvent, they are easy to apply to the large-area base 10 and the total thickness can be easily controlled by controlling the number of layers. In addition, the conductivity of the heat generating layer 11 can be easily adjusted by adjusting the concentration of nanoparticles in the dispersion.

광투과가 요구되는 발열 판재의 경우에 있어서, 밴드갭 에너지가 3.3eV 이상인 물질로 된 접착력 강화층(13) 및 발열층(11)은 400 내지 700㎚의 가시광선은 흡수하지 않으므로 밴드갭 에너지가 3.3eV 이상인 물질을 이용하여 접착력 강화층(13) 및 발열층(11)을 형성하는 것이 바람직하다.In the case of the heat generating plate material requiring light transmission, the band gap energy of the adhesion reinforcing layer 13 and the heat generating layer 11 made of a material having a band gap energy of 3.3 eV or more does not absorb 400 to 700 nm visible light. It is preferable to form the adhesion reinforcing layer 13 and the heat generating layer 11 by using a material of 3.3 eV or more.

상기 접착력 강화층(13)과 발열층(11)은, 나노파티클 분산액을 베이스(10)의 표면 전체 또는 일부분에 도포하고 열처리함으로써 얻어진다. 이러한 분산액의 도포 및 열처리 과정은 1회 이상 실시할 수 있으며, 따라서 이를 통해 다층구조의 발열층을 얻을 수 있다. 상기 발열층(11)을 얻기 위한 도전성 나노파티클 분산액은 스프레이 코팅, 스핀 코팅, 디핑 방법, 브러슁 또는 기타 습식 코팅 방법에 의해 형성될 수 있다. 나노파티클 분산액에 의한 막은 열처리를 통해 건조되며, 건조 후 잔류하는 나노파티클은 나노파티클의 융점 가까이까지 가열됨으로써 소결되어 성긴 조직 또는 치밀한 조직의 접착력 강화층(13)과 발열층(11)이 얻어진다. 열처리 온도는 나노파티클의 입경에 의존하며 입경이 작아질수록 열처리 온도도 낮아진다.The adhesion reinforcing layer 13 and the heat generating layer 11 are obtained by applying a nanoparticle dispersion liquid to the whole or part of the surface of the base 10 and heat treatment. Application and heat treatment of the dispersion may be carried out one or more times, thereby obtaining a heat generating layer having a multilayer structure. The conductive nanoparticle dispersion for obtaining the exothermic layer 11 may be formed by spray coating, spin coating, dipping, brushing, or other wet coating methods. The film by the nanoparticle dispersion is dried by heat treatment, and the nanoparticles remaining after drying are heated to near the melting point of the nanoparticles to be sintered to obtain an adhesion reinforcing layer 13 and a heat generating layer 11 of coarse or dense tissue. . The heat treatment temperature depends on the particle size of the nanoparticles, and the smaller the particle diameter, the lower the heat treatment temperature.

이러한 나노파티클의 분산액을 코팅한 후 이를 열처리함으로써 발열층을 얻는 본원의 제조방법은 종래의 금속 박막 형성 방법에 비해 상대적으로 낮은 온도의 열처리가 가능한 이점을 가진다.The manufacturing method of the present invention, which obtains a heat generating layer by coating a dispersion of such nanoparticles and then heat-treating it, has an advantage that heat treatment at a relatively low temperature is possible as compared to the conventional metal thin film formation method.

상기 베이스(10)의 나노파티클 분산액에 의한 코팅층 또는 나노파티클 층의 열처리는 발열플레이트(hot plate) 또는 오븐(oven)을 이용해 진행할 수 있으며, 이때에 온도는 200~500℃의 범위가 바람직하다. 발열플레이트를 이용한 열처리에서는 발열플레이트를 베이스(10)의 상하에 위치시켜 베이스의 양면으로 복사열이 도달되도록 한다.The heat treatment of the coating layer or nanoparticle layer by the nanoparticle dispersion of the base 10 can be carried out using a heating plate (hot plate) or an oven (oven), the temperature is preferably in the range of 200 ~ 500 ℃. In the heat treatment using the heating plate, the heating plate is positioned above and below the base 10 so that radiant heat is reached to both sides of the base.

그런데, 일반적으로 베이스(10)에 사용될 수 있는 고분자 수지로 된 필름은 녹는점이 낮아서 상기의 오븐 내 온도를 견디기가 쉽지 않아 오븐에서 열처리하기 전에 코팅처리 등의 방열 처리를 할 필요가 있다. 다만, 베이스(10)에 글래스 파이버를 사용하게 되면 700℃ 정도까지도 여유있게 형상 및 강도를 유지할 수 있어 별도의 전공정 처리 없이 나노파티클을 열처리할 수 있다.
However, in general, the film made of a polymer resin that can be used for the base 10 has a low melting point, so it is not easy to withstand the above-mentioned temperature in the oven, and thus, it is necessary to perform a heat treatment such as a coating treatment before heat treatment in the oven. However, when the glass fiber is used for the base 10, the shape and strength can be easily maintained up to about 700 ° C., so that the nanoparticles can be heat treated without a separate preprocessing process.

상기 발열층(11)의 총 두께는 가시광선의 투과를 고려하여 100nm 이하가 되도록 조절함으로써 가시광선에 대해 투명한 발열층을 얻을 수 있게 된다.The total thickness of the heat generating layer 11 is adjusted to be 100 nm or less in consideration of the transmission of visible light, thereby obtaining a heat generating layer transparent to visible light.

급전부(14a, 14b)에 포함되는 전극 또는 단자는 도전성 물질로서 금속 재료, 전도성 에폭시, 전도성 페이스트, 솔더, 전도성 필름 등에 의해 형성될 수 있다. 금속재료 전극은 증착 방법에 의해 얻어지며, 전도성 에폭시 또는 전도성 페이스트에 의한 전극은 스크린 프린팅, 솔더는 솔더링 방법, 전도성 필름은 라미네이팅 방법에 의해 얻어질 수 있다.The electrodes or terminals included in the feed parts 14a and 14b may be formed of a metal material, a conductive epoxy, a conductive paste, a solder, a conductive film, or the like as the conductive material. The metal material electrode may be obtained by a deposition method, an electrode by a conductive epoxy or a conductive paste may be obtained by screen printing, a solder by a soldering method, and a conductive film by a laminating method.

상기 배선(14b)은 상기 전극(14a)에 접속되도록 와이어 본딩, 솔더링 방법 등에 의해서도 형성될 수 있다.The wire 14b may also be formed by a wire bonding or soldering method so as to be connected to the electrode 14a.

상기 보호층(12)은 상기 베이스(10) 상에 형성된 발열층(11), 상기 전극(14a)을 포함하는 급전부(14) 위에 형성되어 이들을 외부로부터 보호한다.The protective layer 12 is formed on the heat generating layer 11 formed on the base 10 and the power supply unit 14 including the electrode 14a to protect them from the outside.

상기 보호층(18)은 유전체 산화물, 페릴린, 나노입자, 고분자 필름 등으로 형성되며, 유전체 산화물 또는 페릴린 등에 의한 보호층(12)은 증착법에 의해 형성 되고, 나노파티클을 포함하는 보호층(12)은 스프레이 코팅, 스핀 코팅, 디핑 방법, 브러슁 또는 기타 습식 코팅 방법에 의해 형성될 수 있다.The protective layer 18 is formed of a dielectric oxide, perylene, nanoparticles, a polymer film, or the like, and the protective layer 12 of the dielectric oxide or perylene is formed by a deposition method, and includes a protective layer including nanoparticles ( 12) can be formed by spray coating, spin coating, dipping, brushing or other wet coating methods.

전술한 온도, 습도 또는 온습도 센서(15a, 15b)는 검출된 신호를 별도의 피드백 회로로 송출하여 발열층(11)에 의한 발열이 피드백 제어되도록 하여, 온도나 습도의 변화에 따라 적절한 발열이 일어나도록 하여, 김서림과 성에를 제거한다.The above-described temperature, humidity or temperature and humidity sensor 15a, 15b sends the detected signal to a separate feedback circuit so that the heat generated by the heat generating layer 11 is feedback-controlled, so that appropriate heat is generated according to the change of temperature or humidity. Remove the seaweed and frost.

한편, 베이스(10) 상의 급전부는 접착력 강화층(13)과 발열층(11)의 사이에 마련될 수 있는데, 이 경우 접착력 강화층(13)에 급전부(14a, 14a)의 전극을 형성하고, 이 이후에 발열층(11)을 형성한다. 이때에 차후 단자 및 배선의 형성을 위해 발열층(11)은 상기 급전부(14a, 14a)를 벗어나 부분에만 형성되게 할 수 있다.
Meanwhile, the feeding part on the base 10 may be provided between the adhesion reinforcing layer 13 and the heating layer 11, in which case the electrodes of the feeding parts 14a and 14a are formed in the adhesion reinforcing layer 13. After this, the heat generating layer 11 is formed. At this time, the heat generating layer 11 may be formed only in a portion away from the feed parts 14a and 14a in order to form terminals and wires later.

이하, 본 발명의 실시 예들에 따른 발열 판재의 제조방법을 설명한다.Hereinafter, a method of manufacturing a heating plate according to embodiments of the present invention.

도 7은 본 발명에 따른 발열 판재 제조방법의 기본적 과정을 보인다.Figure 7 shows the basic process of the heating plate manufacturing method according to the present invention.

S100 단계:S100 step:

베이스의 크리닝이 요구된다. 크리닝은 베이스의 재료에 상응하는 공지의 솔벤트 또는 에쳔트 등을 이용할 수 있다. 베이스는 직물 구조로 형성된 소재일 수 있고, 상기 직물 구조를 형성하는 섬유는 산화물을 포함하는 섬유일 수 있으며, 특히 상기 직물 구조를 형성하는 섬유는 글래스 파이버일 수 있다.Cleaning of the base is required. The cleaning may use a known solvent or etchant corresponding to the material of the base. The base may be a material formed of a fabric structure, the fibers forming the fabric structure may be a fiber comprising an oxide, in particular the fibers forming the fabric structure may be a glass fiber.

S110 단계:S110 step:

상기 크리닝과는 별도로 나노파티클 분산액을 조제(준비)한다. S110 단계는 베이스 크리닝과 병행되며 일반적으로는 베이스 크리닝에 비해 선행될 수 있다. 용매로서는 메탄올과 수산화 칼슘의 혼합액, 메탄올과 수산화칼슘이 혼합된 혼합액, 벤젠(benzene) 단일 물질이 이용되며, 나노파티클로서는 도핑 된 산화물 반도체로서 ZnO, SnO, MgO, InO 중의 적어도 어느 하나와 실리카 중 적어도 어느 하나가 이용될 수 있다. 도펀트로는 In, Sb, Al, Ga, C, Sn 중에 적어도 어느 하나가 이용된다. 분산액을 조제하는 과정에서 용매를 50~200℃로 가열한 상태에서 전구체로서 위에 언급된 산화물 반도체 나노파티클을 첨가한다.Apart from the cleaning, a nanoparticle dispersion is prepared (prepared). Step S110 is parallel to base cleaning and may generally be preceded by base cleaning. As a solvent, a mixture of methanol and calcium hydroxide, a mixture of methanol and calcium hydroxide, and a benzene single substance are used. As a nanoparticle, at least one of ZnO, SnO, MgO, and InO and silica as a doped oxide semiconductor is used. Either can be used. At least one of In, Sb, Al, Ga, C, and Sn is used as the dopant. In preparing the dispersion, the above-mentioned oxide semiconductor nanoparticle is added as a precursor while the solvent is heated to 50 to 200 ° C.

S120 단계:S120 step:

크리닝된 베이스에 나노파티클 분산액을 코팅한다. 코팅법은 전술한 바와 같은 다양한 방법이 이용될 수 있으며, 그 코팅 영역은 베이스의 전체 또는 베이스에서 획정된 적어도 어느 한 영역이다.The nanoparticle dispersion is coated on the cleaned base. As the coating method, various methods as described above may be used, and the coating area is at least one region defined in the entirety of the base or in the base.

S130 단계:S130 step:

나노파티클 분산액이 코팅된 후 열처리에 의해 나노파티클에 의한 발열층을 형성한다. 이때에 열처리에 의해 나노파티클이 분산되어 있는 용매의 증발(건조)가 수반된다. 어떤 경우에는 용매의 증발이 별도로 수행될 수 있으나, 일반적으로는 열처리에 수반하여 동시에 진행될 수 있다. 그러나 열처리시 건조가 먼저 진행되고 그 후에 잔류하는 나노파티클에 대한 소결이 이루어져 나노파티클이 물리적으로 연계(necking)된 발열층을 얻을 수 있게 된다.After the nanoparticle dispersion is coated, a heat treatment layer is formed by nanoparticles by heat treatment. At this time, the heat treatment is accompanied by evaporation (drying) of the solvent in which the nanoparticles are dispersed. In some cases, the evaporation of the solvent may be carried out separately, but generally it may proceed simultaneously with the heat treatment. However, during the heat treatment, drying proceeds first, followed by sintering of the remaining nanoparticles, thereby obtaining a heat generating layer in which the nanoparticles are physically necked.

S140 단계:S140 step:

발열층의 상부에 전극을 형성된다. 전극은 금속, 전도성 에폭시, 전도성 페이스트, 솔더, 전도성 필름 등으로 형성할 수 있다. 금속 전극은 증착 방법에 의해 형성되고, 전도성 에폭시 또는 전도성 페이스트 전극은 공지의 스크린 프린팅, 솔더는 솔더링 방법으로 형성되고, 그리고 전도성 필름은 라미네이팅 방법에 의해 형성될 수 있다.An electrode is formed on the heat generating layer. The electrode may be formed of a metal, a conductive epoxy, a conductive paste, a solder, a conductive film, or the like. The metal electrode may be formed by a deposition method, the conductive epoxy or conductive paste electrode may be formed by known screen printing, the solder by a soldering method, and the conductive film may be formed by a laminating method.

S150 단계:S150 step:

전술한 바와 같은 방법에 의해 배선을 연결한다. 배선은 전극에 대해 와이어 본딩, 솔더링 방법 등에 의해 형성될 수 있다.The wiring is connected by the method as described above. The wiring may be formed by wire bonding, soldering, or the like with respect to the electrode.

S160 단계:S160 step:

최종적으로 보호층을 상기 발열층 위에 형성한다. 보호층은 유전체 산화물, 페릴린 나노입자, 고분자 필름 등을 사용하여 형성되며, 나노 입자, 유전체 산화물 또는 페릴린 보호층은 증착 방법으로 형성되며, 나노파티클 보호층은 스프레이 코팅, 스핀 코팅 또는 디핑 방법 등에 의해 형성될 수 있다.Finally, a protective layer is formed on the heat generating layer. The protective layer is formed using a dielectric oxide, perylene nanoparticles, a polymer film, etc., the nanoparticles, dielectric oxide or perylene protective layer is formed by a deposition method, the nanoparticle protective layer is spray coating, spin coating or dipping method Or the like.

위에서 설명된 단계에서 상기 S120 단계와 S130 단계가 복수 회 반복 실시함으로써 다층 구조의 발열층을 얻을 수 있게 된다. 한편, 본 발명의 다른 실시 예에 따르면, 상기 전극을 형성하는 S140 단계는 S120 단계보다 선행될 수 있으며, 이 경우 전극은 발열층의 하부에 위치한 상태에서 발열층에 전기적으로 접속될 수 있다.
In the step described above, the step S120 and the step S130 are repeatedly performed a plurality of times, thereby obtaining a heat generating layer having a multilayer structure. On the other hand, according to another embodiment of the present invention, the step S140 of forming the electrode may be preceded by the step S120, in which case the electrode may be electrically connected to the heat generating layer in a state located below the heat generating layer.

도 8은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 발열 판재의 제조방법을 보인다.8 shows a method of manufacturing a heating plate according to another embodiment of the present invention.

S200 단계:S200 steps:

크리닝이 된 베이스에 별도로 조제된 나노파티클이 분산되어 있는 제 1 분산액을 코팅한 후 이를 건조/ 열처리하여 접착력 강화층을 형성한다. 용매로서는 메탄올과 수산화 칼슘의 혼합액, 메탄올과 수산화칼슘이 혼합된 혼합액, 벤젠(benzene) 단일 물질이 이용되며, 나노파티클로는 산화물 반도체로서 ZnO, SnO, MgO, InO 중의 어느 하나, 또는 실리카가 이용될 수 있다. 이러한 산화물 반도체에는 도펀트를 포함할 수 있는데, 도펀트로는 In, Sb, Al, Ga, C, Sn 중에 적어도 어느 하나가 이용될 수 있다. 분산액을 조제하는 과정에서 용매를 50~200℃로 가열한 상태에서 전구체로서 위에 언급된 산화물 반도체 나노파티클을 첨가한다.After coating the first dispersion in which separately prepared nanoparticles are dispersed on the cleaned base, it is dried / heat-treated to form an adhesion reinforcing layer. As a solvent, a mixture of methanol and calcium hydroxide, a mixture of methanol and calcium hydroxide and a benzene single substance are used. As the nanoparticles, any one of ZnO, SnO, MgO, InO, or silica may be used as the oxide semiconductor. Can be. The oxide semiconductor may include a dopant, and at least one of In, Sb, Al, Ga, C, and Sn may be used as the dopant. In preparing the dispersion, the above-mentioned oxide semiconductor nanoparticle is added as a precursor while the solvent is heated to 50 to 200 ° C.

S210 단계:S210 step:

상기 접착력 강화층 위에 나노파티클이 분산되어 있는 제 2 분산액을 코팅한 후 이를 건조/열처리함으로써 발열층을 형성한다. 제 2 분산액은 제1분산액과 다른 나노파티클을 포함할 수 있으며, 용매도 다를 수 있다. 용매로는 제 1 분산액과 마찬가지로, 메탄올과 수산화 칼슘의 혼합액, 메탄올과 수산화칼슘이 혼합된 혼합액, 벤젠(benzene) 단일 물질이 이용되며, 나노파티클로는 산화물 반도체로서 ZnO, SnO, MgO, InO 등 중의 적어도 어느 하나, 또는 실리카가 이용될 수 있다. 이러한 산화물 반도체에는 도펀트를 포함할 수 있는데, 도펀트로는 In, Sb, Al, Ga, C, Sn 중에 적어도 어느 하나가 이용될 수 있다. 분산액을 조제하는 과정에서 용매를 50~200℃로 가열한 상태에서 전구체로서 위에 언급된 산화물 반도체 나노파티클을 첨가한다.After coating the second dispersion in which nanoparticles are dispersed on the adhesion reinforcing layer to form a heat generating layer by drying / heat treatment. The second dispersion may comprise different nanoparticles from the first dispersion, and the solvent may be different. As the first dispersion, a mixture of methanol and calcium hydroxide, a mixture of methanol and calcium hydroxide, and a benzene single substance are used. As nanoparticles, ZnO, SnO, MgO, InO, etc. are used as oxide semiconductors. At least one or silica may be used. The oxide semiconductor may include a dopant, and at least one of In, Sb, Al, Ga, C, and Sn may be used as the dopant. In preparing the dispersion, the above-mentioned oxide semiconductor nanoparticle is added as a precursor while the solvent is heated to 50 to 200 ° C.

상기 접착력 강화층과 발열층의 코팅 영역은 베이스의 전체 또는 베이스에서 획정된 적어도 어느 한 영역이 될 수 있으며, 접착력 강화층과 발열층과 일치하지 않을 수 있으며, 예를 들어 접착력 강화층은 베이스의 전체 또는 그 일부에 코팅되고 발열층은 접착력 강화층의 전체 또는 그 일부에서 선택된 적어도 어느 한 영역에 형성될 수 있다.The coating area of the adhesion reinforcing layer and the heating layer may be at least one region defined in the whole or the base, and may not coincide with the adhesion reinforcing layer and the heating layer, for example, the adhesion reinforcing layer of the base The heating layer may be coated on all or a portion thereof and the heating layer may be formed on at least one region selected from all or a portion of the adhesion enhancing layer.

코팅된 제 2 분산액을 열처리하면 나노파티클이 분산되어 있는 용매의 증발(건조)가 수반된다. 어떤 경우에는 용매의 증발이 별도로 수행될 수 있으나, 일반적으로는 열처리에 수반하여 동시에 진행될 수 있다. 그러나 열처리시 건조가 먼저 진행되고 그 후에 잔류하는 나노파티클에 대한 소결이 이루어져 나노파티클이 물리적으로 연계(necking)된 발열층을 얻을 수 있게 된다. 이때에 발열층에는 나노파티클 간의 연계에 따른 물리적 연결 구조를 가지게 되며, 그 조직에 보이드(void)가 존재할 수 도 있으며, 어떤 경우에는 보이드가 없는 완전히 치밀한 조직이 얻어질 수 있다.The heat treatment of the coated second dispersion involves the evaporation (drying) of the solvent in which the nanoparticles are dispersed. In some cases, the evaporation of the solvent may be carried out separately, but generally it may proceed simultaneously with the heat treatment. However, during the heat treatment, drying proceeds first, followed by sintering of the remaining nanoparticles, thereby obtaining a heat generating layer in which the nanoparticles are physically necked. In this case, the heating layer may have a physical connection structure according to the linkage between nanoparticles, and voids may exist in the tissue, and in some cases, a completely dense tissue without voids may be obtained.

S220 단계:S220 step:

발열층의 상부에 전극을 형성된다. 전극은 금속, 전도성 에폭시, 전도성 페이스트, 솔더, 전도성 필름 등으로 형성할 수 있다. 금속 전극은 증착 방법에 의해 형성되고, 전도성 에폭시 또는 전도성 페이스트 전극은 공지의 스크린 프린팅, 솔더는 솔더링 방법으로 형성되고, 그리고 전도성 필름은 라미네이팅 방법에 의해 형성될 수 있다.An electrode is formed on the heat generating layer. The electrode may be formed of a metal, a conductive epoxy, a conductive paste, a solder, a conductive film, or the like. The metal electrode may be formed by a deposition method, the conductive epoxy or conductive paste electrode may be formed by known screen printing, the solder by a soldering method, and the conductive film may be formed by a laminating method.

S230 단계:S230 step:

전극에 연결되는 배선을 형성한다. 배선은 전극에 대해 와이어 본딩, 솔더링 방법 등에 의해 형성될 수 있다.The wiring connected to the electrode is formed. The wiring may be formed by wire bonding, soldering, or the like with respect to the electrode.

S240 단계:S240 step:

최종적으로 보호층을 상기 발열층 위에 형성한다. 보호층은 유전체 산화물, 페릴린 나노입자, 고분자 필름 등을 사용하여 형성되며, 나노 입자, 유전체 산화물 또는 페릴린 보호층은 증착 방법으로 형성되며, 나노파티클 보호층은 스프레이 코팅, 스핀 코팅 또는 디핑 방법 등에 의해 형성될 수 있다.Finally, a protective layer is formed on the heat generating layer. The protective layer is formed using a dielectric oxide, perylene nanoparticles, a polymer film, etc., the nanoparticles, dielectric oxide or perylene protective layer is formed by a deposition method, the nanoparticle protective layer is spray coating, spin coating or dipping method Or the like.

위에서 설명된 단계에서 상기 S200 단계와 210 단계가 각각 복수 회 반복 실시함으로써 다층 구조의 접합력 강화층 및 발열층을 얻을 수 있게 된다. 한편, 본 발명의 다른 실시 예에 따르면, 상기 전극을 형성하는 S220 단계는 S210 단계보다 선행될 수 있으며, 이 경우 전극은 발열층의 하부에 위치한 상태에서 발열층에 전기적으로 접속될 수 있다.In the above-described step, the step S200 and step 210 may be repeatedly performed a plurality of times, thereby obtaining a bonding strength reinforcing layer and a heating layer having a multilayer structure. Meanwhile, according to another embodiment of the present disclosure, the step S220 of forming the electrode may be preceded by the step S210, in which case the electrode may be electrically connected to the heat generating layer in a state located below the heat generating layer.

도 9는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 발열 판재의 제조방법을 보인다.9 shows a method of manufacturing a heating plate according to another embodiment of the present invention.

S300 단계:S300 step:

크리닝이 된 베이스에 전술한 바와 같은 조건으로 조제된 나노파티클이 분산되어 있는 제 1 분산액을 이용해 접착력 강화층을 형성한다. 본 발명의 다른 실시 예에 따르면, 접착력 강화층은 단일 층 또는 복 층의 구조를 가질 수 있다. 여기에서 접착력 강화층은 본 발명의 다른 실시 예에 따라 실리카나 폴리머로 형성될 수 있으며 여기에 나노파티클이 포함될 수 도 있으며, 그리고 증착이나 스핀 코팅 등 다양한 기존의 방법에 의해 형성될 수 있다. 또한, 접착력 강화층은 투명, 불투명, 반투명 물질에 의해서도 형성될 수 있다.An adhesion reinforcing layer is formed on the cleaned base using a first dispersion in which nanoparticles prepared under the conditions described above are dispersed. According to another embodiment of the present invention, the adhesion reinforcing layer may have a structure of a single layer or multiple layers. Herein, the adhesion reinforcing layer may be formed of silica or a polymer according to another embodiment of the present invention, nanoparticles may be included therein, and may be formed by various conventional methods such as deposition or spin coating. In addition, the adhesion reinforcing layer may be formed of a transparent, opaque, or translucent material.

S310 단계:S310 step:

접착력 강화층 상부 양측에 전극을 형성된다. 전극은 금속, 전도성 에폭시, 전도성 페이스트, 솔더, 전도성 필름 등으로 형성할 수 있다. 금속 전극은 증착 방법에 의해 형성되고, 전도성 에폭시 또는 전도성 페이스트 전극은 공지의 스크린 프린팅, 솔더는 솔더링 방법으로 형성되고, 그리고 전도성 필름은 라미네이팅 방법에 의해 형성될 수 있다.Electrodes are formed on both sides of the adhesion reinforcing layer. The electrode may be formed of a metal, a conductive epoxy, a conductive paste, a solder, a conductive film, or the like. The metal electrode may be formed by a deposition method, the conductive epoxy or conductive paste electrode may be formed by known screen printing, the solder by a soldering method, and the conductive film may be formed by a laminating method.

S320 단계:S320 step:

상기 접착력 강화층과 전극 위에 전술한 바와 같은 조건의 제 2 분산액을 코팅한 후 이를 건조/열처리함으로써 발열층을 형성한다. 이러한 발열층의 형성은 복 수회 반복 실시될 수 있으며 반복 과정에서 사용되는 나노파티클이나 용매를 다르게 적용할 수 도 있다.The second dispersion is coated on the adhesion reinforcing layer and the electrode and then dried / heated to form a heat generating layer. The formation of the exothermic layer may be repeated a plurality of times, and nanoparticles or solvents used in the repeating process may be differently applied.

S330 단계:S330 step:

전극에 연결되는 배선을 형성한다. 배선은 전극에 대해 와이어 본딩, 솔더링 방법 등에 의해 형성될 수 있다.The wiring connected to the electrode is formed. The wiring may be formed by wire bonding, soldering, or the like with respect to the electrode.

S340 단계:S340 step:

최종적으로 보호층을 상기 발열층 위에 형성한다. 보호층은 유전체 산화물, 페릴린 나노입자, 고분자 필름 등을 사용하여 형성되며, 나노 입자, 유전체 산화물 또는 페릴린 보호층은 증착 방법으로 형성되며, 나노파티클 보호층은 스프레이 코팅, 스핀 코팅 또는 디핑 방법 등에 의해 형성될 수 있다.Finally, a protective layer is formed on the heat generating layer. The protective layer is formed using a dielectric oxide, perylene nanoparticles, a polymer film, etc., the nanoparticles, dielectric oxide or perylene protective layer is formed by a deposition method, the nanoparticle protective layer is spray coating, spin coating or dipping method Or the like.

위에서 설명된 단계에서 상기 S300 단계와 320 단계가 각각 복수 회 반복 실시함으로써 다층 구조의 접합력 강화층 및 발열층을 얻을 수 있게 된다. 한편, 본 발명의 다른 실시 예에 따르면, 상기 전극을 형성하는 S310 단계는 S300 단계보다 선행될 수 있으며, 이 경우 전극은 접착력 강화층의 하부에 위치한 상태에서 발열층에 전기적으로 접속될 수 있다.In the above-described step, the step S300 and the step 320 may be repeatedly performed a plurality of times, respectively, to obtain a bonding strength reinforcing layer and a heat generating layer. On the other hand, according to another embodiment of the present invention, the step S310 to form the electrode may be preceded by the step S300, in which case the electrode may be electrically connected to the heat generating layer in a state located below the adhesion reinforcing layer.

전술한 바와 같은 실시 예에 있어서, 다층구조의 발열층은 서로 다른 나노파티클에 의한 단위 적층을 포함할 수도 있다. 그리고 최종 보호층이 형성된 후에는, 보호층 상에 또는 상기 베이스 반대 면에 온습도센서 및 피드백 회로를 마련하는 단계가 추가될 수 있다. 그러나 이러한 온습도센서 및 피드백 회로는 선택적인 요소로서 본 발명의 기술적 범위를 제한하지 않는다. 또한, 발열층에 전력을 공급하는 급전부의 구체적인 형태, 예를 들어 전극의 위치 및 형태, 배선의 형태 및 배치는 매우 다양한 형태로 구현될 수 있는데, 이는 발열층에 성공적으로 전력을 공급할 수 있는 어떠한 형태로의 변형이 가능하며, 이 또한 본 발명의 기술적 범위를 제한하지 않는다.In the above-described embodiment, the heat generating layer of the multilayer structure may include unit stacking by different nanoparticles. After the final protective layer is formed, the step of providing a temperature and humidity sensor and a feedback circuit on the protective layer or on the opposite side of the base may be added. However, these temperature and humidity sensors and feedback circuits are optional and do not limit the technical scope of the present invention. In addition, the specific form of the power supply unit for supplying power to the heating layer, for example, the position and form of the electrode, the form and arrangement of the wiring can be implemented in a wide variety of forms, which can successfully supply power to the heating layer Modifications in any form are possible, which also does not limit the technical scope of the present invention.

상기와 같은 구조 및 제조방법에 의해 얻어지는 발열 판재는 구조가 간단하고 저비용을 제조할 수 있다. 특히 낮은 소비 전력으로 구동되므로 효율적인 발열을 할 수 있으며, 온습도 센서를 가짐으로써 김서림등이 육안으로 확인되기 전에 자동으로 작동을 시킬 수 있다.The heat generating plate obtained by the structure and manufacturing method as described above is simple in structure and can be manufactured at low cost. In particular, since it is driven with low power consumption, efficient heat can be generated, and by having a temperature and humidity sensor, it can be automatically operated before steaming light is visually confirmed.

아울러, 상기와 같은 직물 구조의 베이스를 포함하는 구조 및 제조 방법에 의해 얻어지는 발열 판재는 베이스의 유연성이 높아서 제조 시에 제2차 가공품의 형상을 고려하지 않아도 되어 제조가 용이하고 형상 변형이 용이해 활용 범위가 넓다. 또한, 산화물을 포함하는 섬유를 이용한 직물 구조의 베이스를 이용한 발열 판재인 경우에는 베이스 및 발열층 간의 접착력 또는 베이스 및 접착력 강화층 간의 접착력이 향상되어 내구성이 향상될 수 있다. 나아가, 글래스 파이버를 이용한 직물 구조의 베이스를 이용한 발열 판재의 경우에는 베이스의 녹는점이 높아 발열층 또는 접착력 강화층을 형성할 때 별도의 방열처리가 필요하지 않아 제조 공정이 용이해지고 제조 단가를 낮출 수 있다.
In addition, the heating plate obtained by the structure and manufacturing method including the base of the fabric structure as described above has a high flexibility of the base does not have to consider the shape of the secondary workpiece during manufacturing, and is easy to manufacture and easy deformation of the shape Wide range of applications In addition, in the case of the heating plate using the base of the fabric structure using the fiber containing the oxide, the adhesion between the base and the heat generating layer or the adhesion between the base and the adhesion reinforcing layer may be improved and durability may be improved. Furthermore, in the case of the heating plate using the base of the fabric structure using glass fiber, the melting point of the base is high, so that no heat dissipation treatment is required when forming the heating layer or the adhesion reinforcing layer, which facilitates the manufacturing process and lowers the manufacturing cost. have.

이하에서는 본 발명에 따른 발열 판재의 성능 및 그 실시 가능성을 판단하기 위한 실제 제작 및 그 결과를 보인다.In the following shows the actual production and results for determining the performance and feasibility of the heating plate according to the present invention.

도 11은 글래스 파이버를 이용한 발열 판재 및 기존의 베이스를 이용한 발열 판재간의 가열 냉각 속도의 차이를 보여주는 그래프이다.11 is a graph showing a difference in heating and cooling rates between a heating plate using glass fibers and a heating plate using a conventional base.

도 11을 참조하면, 400℃로 열처리된 ITO 발열층에 대한 100 V의 인가 전압에서 히팅 및 냉각 속도 변화를 확인할 수 있다.Referring to Figure 11, it can be seen that the heating and cooling rate change at an applied voltage of 100 V for the ITO heating layer heat-treated at 400 ℃.

ITO 나노입자가 포함된 용액을 D263 (Schott 사 제품명) 유리와 glass fiber 상에 코팅하여 ITO 층을 형성하였다. 이 ITO 박막을 400℃에서 30분간 열처리를 한 후 발열층을 제작하였다. 최종적으로 얻어진 발열층에 실버 전극을 형성하고 히터(발열층)의 히팅 및 냉각 특성을 비교분석하였다.
A solution containing ITO nanoparticles was coated on D263 (Schott's product name) glass and glass fiber to form an ITO layer. After heat-treating this ITO thin film for 30 minutes at 400 degreeC, the heat generating layer was produced. A silver electrode was formed on the finally obtained heating layer, and the heating and cooling characteristics of the heater (heating layer) were compared and analyzed.

이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경할 수 있다는 것은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 당업자에게 있어 명백할 것이다.
The present invention described above is not limited to the above-described embodiments and the accompanying drawings, and it is common in the art that various substitutions, modifications, and changes can be made without departing from the technical spirit of the present invention. It will be apparent to those skilled in the art.

10: 베이스 11, 11a: 발열층
12: 보호층 13: 접착력 강화층
14a: 급전부 14b: 배선
15a, 15b: 온/습도 센서
10: base 11, 11a: heating layer
12: protective layer 13: adhesive strength layer
14a: power supply unit 14b: wiring
15a, 15b: temperature / humidity sensor

Claims (15)

직물 구조로 형성된 베이스;
상기 베이스의 제1면의 적어도 어느 일부 영역에 형성되는 것으로, 다수의 도전성 나노파티클이 물리적으로 연계(necking)된 발열층;
상기 발열층을 보호하는 보호층; 및
상기 발열층에 전력을 공급하는 급전부를 포함하는 발열 판재.
A base formed into a fabric structure;
An exothermic layer formed on at least a portion of the first surface of the base, and physically necked with a plurality of conductive nanoparticles;
A protective layer protecting the heating layer; And
A heating plate comprising a feeder for supplying power to the heating layer.
제1항에 있어서, 상기 베이스의 직물 구조를 형성하는 섬유는 산화물을 포함하는 발열 판재.The heating plate of claim 1, wherein the fibers forming the fabric structure of the base include an oxide. 제1항에 있어서, 상기 베이스의 직물 구조를 형성하는 섬유는 유리 섬유를 포함하는 발열 판재.The heating plate of claim 1, wherein the fibers forming the fabric structure of the base include glass fibers. 제1항 내지 제3항에 있어서, 상기 나노 파티클은 산화물반도체물질로 형성된 것을 특징으로 하는 발열 판재.The heating plate of claim 1, wherein the nanoparticles are formed of an oxide semiconductor material. 제1항 내지 제3항에 있어서,
상기 나노파티클은 ZnO, SnO, MgO, InO 중의 적어도 어느 하나의 산화물과 실리카 중의 적어도 어느 하나로 형성되는 것을 특징으로 하는 발열 판재.
The method according to claim 1, wherein
The nanoparticles are heat generating plate, characterized in that formed with at least one of oxides and silica of at least one of ZnO, SnO, MgO, InO.
제5항에 있어서,
상기 산화물은 도펀트를 포함하는 것을 특징으로 하는 발열 판재.
The method of claim 5,
The heating plate, characterized in that the oxide comprises a dopant.
제6항에 있어서,
상기 도펀트는 In, Sb, Al, Ga, C, Sn 중 적어도 어느 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 발열 판재.
The method according to claim 6,
The dopant is a heating plate, characterized in that it comprises at least one of In, Sb, Al, Ga, C, Sn.
제1항 내지 제3항에 있어서,
상기 발열층과 베이스의 사이에 접착력 강화층이 더 구비되어 있는 것을 특징으로 하는 발열 판재.
The method according to claim 1, wherein
Heat generating plate, characterized in that the adhesive strengthening layer is further provided between the heating layer and the base.
제8항에 있어서,
상기 접착력 강화층은 상호 연계된 다수의 나노파티클을 포함하는 것을 특징으로 하는 발열 판재.
9. The method of claim 8,
The adhesive strength reinforcing layer is a heating plate, characterized in that it comprises a plurality of nanoparticles interconnected.
섬유 구조로 형성된 베이스의 제1면에 용매에 나노파티클이 분산되어 있는 분산액을 코팅하는 단계;
상기 분산액의 용매를 제거하여 상기 베이스의 제1면에 나노파티클층을 형성하는 단계;
상기 나노파티클층을 열처리하여 나노파티클이 상호 연계(necking)된 발열층을 형성하는 단계; 및
상기 발열층을 보호하는 보호층을 형성하는 단계를 포함하는 발열 판재의 제조방법.
Coating a dispersion in which nanoparticles are dispersed in a solvent on a first surface of a base formed of a fiber structure;
Removing the solvent of the dispersion to form a nanoparticle layer on the first surface of the base;
Heat-treating the nanoparticle layer to form a heat generating layer in which nanoparticles are necked; And
Method of manufacturing a heating plate comprising the step of forming a protective layer to protect the heating layer.
제10항에 있어서, 상기 베이스의 직물 구조를 형성하는 섬유는
산화물을 포함하는 발열 판재의 제조방법.
The fiber of claim 10, wherein the fibers forming the fabric structure of the base are:
Method for producing a heating plate comprising an oxide.
제10항에 있어서, 상기 베이스의 직물 구조를 형성하는 섬유는
유리 섬유를 포함하는 발열 판재의 제조방법.
The fiber of claim 10, wherein the fibers forming the fabric structure of the base are:
A method for producing a heating plate comprising glass fiber.
제10항 내지 12항에 있어서,
상기 나노파티클은 산화물반도체물질로 형성되는 것을 특징으로 하는 발열 판재의 제조방법.
The method according to claim 10, wherein
The nanoparticle is a method of manufacturing a heating plate, characterized in that formed of an oxide semiconductor material.
제10항 내지 12항에 있어서,
상기 나노파티클은 ZnO, SnO, MgO, InO 중의 적어도 어느 하나의 산화물과 실리카 중의 적어도 어느 하나로 된 산화물반도체물질을 포함하는 것을 특징으로 하는 발열 판재의 제조방법.
The method according to claim 10, wherein
The nanoparticles are ZnO, SnO, MgO, Method for producing a heating plate comprising an oxide semiconductor material of at least one of any one of the oxide and silica of InO.
제10항 내지 제12항에 있어서,
상기 열처리는 200~500℃ 범위의 온도에서 실시하는 것을 특징으로 하는 투명 면상 히터의 제조방법.
The method according to claim 10, wherein
The heat treatment is a method of manufacturing a transparent plane heater, characterized in that carried out at a temperature in the range of 200 ~ 500 ℃.
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