KR101251785B1

KR101251785B1 - 발열유리 및 이의 제조방법

Info

Publication number: KR101251785B1
Application number: KR20110001362A
Authority: KR
Inventors: 김수진; 최현; 김기환; 홍영준; 황인석; 이동욱; 전상기
Original assignee: 주식회사 엘지화학
Priority date: 2010-01-12
Filing date: 2011-01-06
Publication date: 2013-04-08
Also published as: US8916805B2; US9018568B2; US20120292307A1; KR20110083513A; US20140158677A1; WO2011087235A2; WO2011087235A3

Abstract

본 발명은, 유리; 상기 유리의 일면에 형성된 투명 전도체 산화물 (transparent conductive oxide: TCO) 층; 및 상기 투명 전도체 산화물 층 상에 형성된 열전도성 패턴을 포함하는 발열유리 및 이의 제조방법을 제공한다.

Description

발열유리 및 이의 제조방법{HEATING GLASS AND METHOD FOR MANUFACTURING THE SAME}

본 발명은, 발열유리 및 이의 제조방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 열전도성 패턴이 눈에 잘 띠지 않고, 서리 및 결로를 용이하게 제거할 수 있도록, 저전압에서 발열 성능이 우수하며, 발열성능이 유리의 전 면적에 균일하게 나타나는 발열유리 및 이의 제조방법에 관한 것이다. 본 출원은 2010년 1월 12일에 한국특허청에 제출된 한국 특허 출원 제10-2010-0002494호의 출원일의 이익을 주장하며, 그 내용 전부는 본 명세서에 포함된다.

겨울철이나 비 오는 날에는 자동차 외부와 내부의 온도 차이에 의해 자동차 유리에 성에가 발생한다. 또한 실내 스키장의 경우 슬로프가 있는 내부와 슬로프 외부의 온도 차이에 의해 결로 현상이 발생한다. 이를 해결하기 위하여 발열유리가 개발되었다. 유리 표면에 열전도성 패턴 시트를 부착하거나 유리 표면에 직접 열전도성 패턴을 형성한 후 열전도성 패턴의 양 단자에 전기를 인가하여 열전도성 패턴으로부터 열을 발생시키고 이에 의하여 유리 표면의 온도를 올리는 개념이다. 자동차용 또는 건축용 발열유리는 열을 원활히 발생시키기 위하여 낮은 저항도 중요하지만, 사람 눈에 거슬리지 않아야 한다. 이 때문에 기존의 발열유리는 ITO (Indium Tin Oxide) 스퍼터링(Sputtering)을 통해 제조하였다. 또 다른 방법으로는 사람이 인식하지 못할 정도의 미세 패턴을 포토 리소그래피(Photo Lithography) 방식으로 유리 표면에 형성함으로써 제조하였다. 그러나 상기의 방법은 제조 공정이 복잡하고 재료의 낭비가 심하기 때문에 저렴하게 제조할 수 없어서 발열유리의 보편화에 걸림돌이 되어 왔다.

또한, ITO (Indium Tin Oxide)와 같은 TCO(Transparent conductive oxide)가 증착된 유리의 경우, 저전압에서 서리와 결로를 제거할 만큼의 충분한 발열 성능을 내지 못한다는 문제점이 있다.

본 발명은, 열전도성 패턴이 눈에 잘 띠지 않고, 적외선(infrared ray:IR) 차단 기능을 가지며, 서리 및 결로를 용이하게 제거할 수 있도록, 저전압에서 발열 성능이 우수하고, 발열성능이 유리의 전 면적에 균일하게 나타나는 발열유리 및 이의 제조방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명은, 유리; 상기 유리의 일면에 형성된 투명 전도체 산화물(transparent conductive oxide: TCO) 층; 및 상기 투명 전도체 산화물 층 상에 형성된 열전도성 패턴을 포함하는 발열유리를 제공한다.

본 발명은, 유리; 상기 유리의 일면에 형성된 투명 전도체 산화물 층; 및 상기 투명 전도체 산화물 층 상에 형성된 열전도성 패턴; 상기 유리의 열전도성 패턴이 형성된 면 상에 구비된 접합필름; 및 상기 접합 필름 상에 구비된 유리를 포함하는 발열유리 적층체를 제공한다.

본 발명은, a) 투명 전도체 산화물 층이 형성된 유리의 일면에 열전도성 재료를 포함하는 페이스트를 인쇄법에 의하여 인쇄하는 단계, 및 b) 상기 인쇄된 열전도성 재료를 포함하는 페이스트를 소성하여 열전도성 패턴 형성하는 단계를 포함하는 발열유리의 제조방법을 제공한다.

본 발명은, a) 투명 전도체 산화물 층이 형성된 유리의 일면에 열전도성 재료를 포함하는 페이스트를 인쇄법에 의하여 인쇄하는 단계, b) 상기 인쇄된 열전도성 재료를 포함하는 페이스트를 소성하여 열전도성 패턴 형성하는 단계 및 c) 상기 유리의 열전도성 패턴이 형성된 면에 접합 필름 및 유리를 순차적으로 적층하여 합착하는 단계를 포함하는 발열유리 적층체의 제조방법을 제공한다.

본 발명에 따르면, 열전도성 패턴이 눈에 잘 띠지 않고, 적외선(infrared ray:IR) 차단 기능을 가지며, 서리 및 결로를 용이하게 제거할 수 있도록, 저전압에서 발열 성능이 우수하고, 발열성능이 유리의 전 면적에 균일하게 나타나는 발열유리 및 이의 제조방법이 제공된다.

도 1은 오프셋 인쇄 공정을 나타낸 모식도이다.
도 2는 자동차용 발열유리의 예를 나타낸 것이다.
도 3은 본 발명의 실시예 1에 따라 제조된 발열유리의 파장 범위에 따른 투과도를 나타낸 그래프이다.
도 4는 비교예 2에 따라 제조된 발열유리의 파장 범위에 따른 투과도를 나타낸 그래프이다.

본 발명에 따른 발열유리는, 유리; 상기 유리의 일면에 형성된 투명 전도체 산화물 층; 및 투명 전도체 산화물 층 상에 형성된 열전도성 패턴을 포함한다.

본 발명에 따른 발열유리는, 유리의 일면에 형성된 투명 전도체 산화물 층 상에 열전도성 패턴이 형성되어 있는 것을 특징으로 한다. 표면에 투명 전도체 산화물 층만을 포함하는 유리의 경우 저전압에서 서리와 결로를 제거할 만큼의 충분한 발열 성능을 내지 못하였다. 그러나, 본 발명에서는, 열전도성 패턴이 유리의 일면에 형성된 투명 전도체 산화물(transparent conductive oxide: TCO) 층 상에 구비되어 있음에 따라, 패턴이 눈에 띄지 않고, 저전압에서도 발열 성능이 우수한 발열유리를 제공할 수 있다. 특히, 본 발명에서는 상기 투명 전도성 산화물층을 사용함과 동시에 특정 선폭을 갖는 열전도성 패턴을 사용함으로써, 가시광선 투과율은 극대화하면서 적외선 투과율을 낮출 수 있다.

상기 투명 전도성 산화물은 플루오린 틴 옥사이드(fluorine tin oxide:FTO), 산화인듐주석 (Indium Tin oxide:ITO), 산화아연(zinc oxide:ZnO)에 알루미늄 (Al)이나 갈륨(Ga)을 도펀트로 사용하는 AZO 또는 GZO 등을 사용할 수 있으나, 이에 반드시 한정되는 것은 아니다.

상기 투명 전도성 산화물 층의 두께는 0.01㎛ 내지 10㎛ 인 것이 바람직하다.

상기 투명 전도성 산화물 층의 두께가 0.01㎛ 미만인 경우에는 충분한 전도성을 갖지 못하고, 10㎛를 초과할 경우에는 투과도가 낮아질 수 있다.

상기 투명 전도성 산화물은 3.5eV 이상의 밴드갭을 갖고 있다. 또한 자유전자 밀도가 일정 수준 이상의 값을 가지면 가시광영역의 파장은 통과시키고, 장파장영역의 파장은 반사시킬 수 있다. 이에 의하여 가시광선 투과에 의한 시야 확보가 우수한 한편, 적외선 투과율을 낮출 수 있다.

상기 열전도성 패턴은 인쇄법에 의하여 형성될 수 있다.

상기 인쇄법에 의하여 형성된 열전도성 패턴은 페이스트의 종류나 인쇄법에 따라 다소 상이할 수 있으며, 열전도성 재료를 포함하는 페이스트의 표면장력에 의하여 표면이 라운드지게 형성될 수 있다. 이와 같은 표면 형상은 종래의 포토리소그래피법에 의하여는 형성할 수 없다.

상기 라운드지게 형성된 열전도성 패턴의 수직 단면은 렌티큘러 렌즈 형상일 수 있다. 상기 열전도성 패턴과 상기 투명 전도체 산화물 층의 표면과의 접촉점에서의 접선과 상기 투명 전도체 산화물 층의 표면과의 각은 80도 이하, 바람직하게는 75도 이하, 더욱 바람직하게는 60도 이하인 것이 바람직하다. 상기 열전도성 패턴의 수직 단면에서 라운드진 상부면은 직선영역이 원주방향으로 50분의 1 이하인 것이 바람직하다.

상기 열전도성 패턴의 선폭은 100㎛ 이하, 바람직하게는 0.1 ㎛ 내지 30 ㎛일 수 있다.

상기 열전도성 패턴의 선간 간격이 200㎛ 내지 30mm 일 수 있다.

본 발명에서는 100㎛ 이하, 바람직하게는 30㎛ 이하의 선폭을 갖는 열전도성 패턴을 전술한 투명 전도체 산화물층 상에 형성함으로써, 발열성능을 향상시킬 수 있을 뿐만 아니라 가시광선 투과율을 최대화할 수 있다. 특히, 상기와 같은 선폭의 열전도성 패턴은 상기 투명 전도성 산화물층을 통과한 가시광선을 거의 차단하지 않기 때문에 시야를 방해하지 않을 수 있다.

전술한 구성에 의하여, 본 발명에 따른 발열유리는 가시광선 투과율이 90% 이상이고, 적외선 투과율이 2 마이크로미터 이상의 파장에서 50% 이하인 물성을 가질 수 있다. 또한, 본 발명에 따른 발열유리는 상기와 같은 가시광선 투과율 및 적외선 투과율을 가지면서도 우수한 발열 특성을 가질 수 있다. 예컨대 열전도성 패턴의 선폭이 20 마이크로미터, 선고 1.5 마이크로미터일 때, 실제 차량 앞유리 크기에서 10V에서 발열량 200~400W/m²의 값을 가질 수 있다. 본 발명에 따른 발열유리는 전술한 바와 같이 우수한 발열 특성을 나타내기 때문에 저전압에서 구현 가능하다.

일반적으로, 패턴의 개구율은 선폭이 두꺼워질수록, 선간 간격이 좁을수록 낮아지고, 개구율이 낮을수록 가시광선 투과율은 낮아진다. 한편, 가시광선 투과율이 낮아지는 조건에서 저항이 낮아지기 때문에 가시광선 투과율이 낮아질수록 발열량은 높아진다. 그러나, 본 발명에서는 선폭 및 선간격을 전술한 바와 같이 조절함으로써 가시광선 투과율을 높임과 동시에, 투명 전도성 산화물층과 열전도성 패턴을 함께 이용함으로써 낮은 적외선 투과율과 우수한 발열 특성을 나타낼 수 있다.

상기 투명 전도체 산화물 층의 표면으로부터 상기 열전도성 패턴의 선의 높이가 1 내지 100㎛ 일 수 있다. 바람직하게는 10㎛ 내외이다.

상기 열전도성 패턴의 상기 수치 범위 미만인 경우에는 충분한 발열 성능을 얻을 수 없다.

상기 열전도성 패턴은, 스트라이프(Stripe), 마름모, 정사각형 격자 또는 원형일 수 있으나, 반드시 이에만 한정되는 것은 아니다.

상기 한 예로, 1 ㎡의 유리 위에 플루오린 틴 옥사이드 층을 약 1㎛이하의 두께로 증착하였을 때, 이러한 발열유리의 발열 성능은 110V에서 약 700 W/㎡ 정도를 갖는다. 그러나 본 발명에서는 유리 일면에 증착된 플루오린 틴 옥사이드 층 위에 열전도성 패턴을 형성하여, 약 10 V의 저전압에서 400 W/㎡ 정도의 발열량을 구현할 수 있다.

상기 열전도성 패턴을 형성하기 위한 열전도성 재료로는 구리 또는 은을 예로 들 수 있다.

본 발명에 따른 발열유리는, 발열을 위하여 전원에 연결될 수 있으며, 이 때 발열량은 ㎡당 100 내지 500 W, 바람직하게는 200 내지 300 W인 것이 바람직하다. 본 발명에 따른 발열유리는 저전압, 예컨대 30V 이하, 바람직하게는 20 V 이하에서도 발열성능이 우수하므로, 자동차 등에서도 유용하게 사용될 수 있다. 상기 발열유리에서의 저항은 5 Ω/□ 이하, 바람직하게는 1 Ω/□ 이하, 더욱 바람직하게는 0.3 Ω/□ 이하이다.

본 발명에 따른 발열유리는 곡면을 이루는 형태일 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 발열유리 적층체는, 유리; 상기 유리의 일면에 형성된 투명 전도체 산화물 층; 상기 투명 전도체 산화물 층 상에 형성된 열전도성 패턴; 상기 유리의 열전도성 패턴이 형성된 면 상에 구비된 접합필름; 및 상기 접합 필름 상에 구비된 유리를 포함할 수 있다. 앞서 발열유리에서 설명한 내용이 모두 적용되므로, 구체적인 설명을 생략하기로 한다.

본 발명에 따른 발열유리 적층체는 곡면을 이루는 형태일 수 있다.

도 2는 자동차용 발열유리의 구체적인 실시상태를 나타낸 것이다. 자동차에서 요구되는 발열량을 200 내지 300W라고 가정하고, 선폭 20 ㎛, 높이 1.5 ㎛의 열전도성 패턴을 도 2와 같이 형성하게 되면, 1 mm당 3개의 열전도성 패턴, 즉 피치(Pitch)가 약 330 ㎛인 열전도성 패턴을 형성하면 원하는 성능이 구현된다. 이 때의 개구율은 310/330 = 93.9%로 자동차용으로 사용해도 충분하다. 또한 열전도성 패턴 재료의 비저항이 2배로 높은 경우에는 피치(Pitch)를 165 ㎛로 하면 동일한 발열량을 내면서 개구율은 87.8%가 나오므로, 이 역시 자동차용으로 사용해도 충분한 투과율이다.

도 2에 따른 스트라이프 형식의 발열유리는 하기와 같은 물성을 갖는다.

R (Ω) = ρ × ( L ₁ /n A) = ρ × ( L ₁ × p)/( L ₂ × w × h)

Ar (%) = (1 - w/p) × 100

R : 버스 바(bus bar) 간의 저항

Ar : 개구율

ρ : 열전도성 패턴의 비저항 (Ω·㎝)

L₁: 버스 바 사이의 간격 (㎝)

n : 열전도성 패턴의 수

A: 도전선의 단면적 (㎠)

p : 열전도성 패턴의 선간 간격 (㎝)

L₂ : 버스 바의 길이 (㎝)

w : 열전도성 패턴의 폭 (㎝)

h : 열전도성 패턴의 높이 (㎝)

즉, 열전도성 패턴의 선폭(w)이 20 ㎛, 높이(h)가 1.5 ㎛, 비저항(ρ)이 3×10^-6Ω·㎝, 열전도성 패턴의 선간 간격 (p)가 300 ㎛, L₁이 1 m, L₂가 1 m인 경우, R은 0.3 Ω이고 개구율은 93.3%이며 이 때 양단자간에 12 V를 인가하게 되면 480 W의 발열을 하게 된다.

한편, 본 발명에 따른 발열유리의 제조방법은, a) 투명 전도체 산화물 층이 형성된 유리의 일면에 열전도성 재료를 포함하는 페이스트를 인쇄법에 의하여 인쇄하는 단계, 및 b) 상기 인쇄된 열전도성 재료를 포함하는 페이스트를 소성하여 열전도성 패턴 형성하는 단계를 포함할 수 있다.

상기 a) 단계에서 사용되는 유리의 경우, 기 제작된 투명 전도체 산화물층을 포함하는 유리를 상기 a) 단계에서 사용할 수도 있고, 상기 a) 단계 전에 유리의 일면에 투명 전도체 산화물을 형성하여 투명 전도체 산화물층이 형성된 유리를 준비하는 단계를 선 수행한 후, 이 유리를 a) 단계에서 사용할 수 있다. 유리의 일면에 투명 전도체 산화물층을 형성하는 방법으로는 스퍼터링(sputtering) 방법과 상압 화학증착(AP CVD)등의 방법을 예로 들 수 있다.

상기 a) 단계에서는, 투명 전도체 산화물 층이 형성된 유리의 일면에 열전도성 재료를 포함하는 페이스트를 인쇄법에 의하여 인쇄하게 된다. 종래에는 포토리소그래피 방식으로 발열유리의 열전도성 패턴을 형성하는 방법이 알려져 있었으나, 이와 같은 방식은 제조 공정이 복잡하고 고가의 비용이 소요되었다. 그러나, 본 발명에서는 열전도성 패턴을 형성하기 위한 페이스트를 인쇄법에 의하여 형성함으로써 비용이 비교적 적게 소요될 뿐만 아니라 제조 공정도 간단하고, 선폭이 얇으며 정밀한 열전도성 패턴을 형성할 수 있다.

상기 인쇄법으로는 특별히 한정되지 않으며, 오프셋 인쇄, 스크린 인쇄, 그라비아 인쇄 등의 인쇄법이 사용될 수 있다. 예컨대 오프셋 인쇄는 패턴이 새겨진 요판에 페이스트를 채운 후 블랑킷(blanket)이라고 부르는 실리콘 고무로 1차 전사를 시킨 후, 블랑킷과 유리를 밀착시켜 2차 전사를 시키는 방식으로 수행될 수 있으나, 이에만 한정되는 것은 아니다.

상기 블랑킷이 갖는 이형 특성으로 인하여 페이스트가 유리에 거의 대부분 전사되기 때문에 별도의 블랑킷 세정공정이 필요하지 않다. 상기 요판은 목적하는 열전도성 패턴이 새겨진 소다라임 유리를 정밀 에칭하여 제조할 수 있으며, 내구성을 위하여 유리 표면에 금속 또는 DLC(Diamond-like Carbon) 코팅을 할 수도 있다. 상기 요판은 금속판을 에칭하여 제조할 수도 있다.

본 발명에서는 보다 정밀한 열전도성 패턴을 구현하기 위하여 오프셋 인쇄법이 가장 바람직하다. 도 1은 오프셋 인쇄방법을 예시한 것이다. 도 1에 따르면, 제1 단계로서 닥터 블레이드(Doctor Blade)를 이용하여 요판의 패턴에 페이스트를 채운 후, 블랑킷을 회전시켜 1차 전사하고, 제2 단계로서 블랑킷을 회전시켜 유리면에 2차 전사한다.

상기 a) 단계의 상기 열전도성 재료로는, 열전도도가 우수한 금속을 사용하는 것이 바람직하며, 구리, 은(silver) 등이 사용될 수 있고, 은이 가장 바람직하다. 본 발명에서는 상기 열전도성 재료는 입자 형태로 사용할 수 있다.

상기 a) 단계의 상기 페이스트는 전술한 열전도성 재료 이외에 인쇄 공정이 용이하도록 유기 바인더를 더 포함할 수도 있다. 상기 유기 바인더는 소성 공정에서 휘발되는 성질을 갖는 것이 바람직하다. 또한, 페이스트와 유리와의 부착력을 향상시키기 위하여, 상기 페이스트는 글래스 프릿(Glass Frit)을 더 포함할 수 있다. 필요에 따라, 용매가 더 추가될 수 있다.

상기 a) 단계의 상기 페이스트는, 소성 후 인쇄 패턴의 선의 선폭이 100 ㎛ 이하, 바람직하게는 0.1 ㎛ 내지 30 ㎛ 이하가 되도록 인쇄될 수 있고, 소성 후 인쇄 패턴의 선간 간격이 200 ㎛ 내지 30 mm가 되도록 인쇄될 수 있으며, 상기 투명 전도체 산화물층의 표면으로부터 선의 높이가 1 내지 100 ㎛ 가 되도록 인쇄될 수 있다.

상기 a) 단계에서, 인쇄되는 인쇄패턴은, 도 2와 같은 스트라이프(Stripe) 이외에 마름모, 정사각형 격자, 원형 등이 될 수 있으며, 특정 형태로 제한되는 것은 아니다. 인쇄 패턴에서 개구율, 즉 인쇄 패턴에 의하여 덮여지지 않는 유리의 영역의 비율은 70% 이상인 것이 바람직하다.

상기 b) 단계의 열전도성 패턴은, 한 예로, 선폭 20 ㎛, 선간 간격 280 ㎛의 그리드(grid) 방식의 패턴일 수 있으며, 이러한 패턴의 발열성능은 약 500 W/㎡ 일 수 있다.

전술한 페이스트를 인쇄법에 의하여 유리에 특정 패턴으로 인쇄한 후 상기 b) 단계의 소성 과정을 거치면 열전도성을 갖는 패턴이 형성된다. 이 때 소성온도는 특별히 않으나, 400 내지 700 ℃, 바람직하게는 500 내지 650 ℃로 수행할 수 있다. 필요한 경우 상기 소성 단계에서 상기 유리를 건축용 또는 자동차용 등의 목적 용도에 맞도록 성형을 할 수 있다. 예컨대 상기 소성 단계에서 상기 유리를 자동차의 곡면 유리와 같이 성형할 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 발열유리 적층체의 제조방법은, a) 투명 전도체 산화물 층이 형성된 유리의 일면에 열전도성 재료를 포함하는 페이스트를 인쇄법에 의하여 인쇄하는 단계, b) 상기 인쇄된 열전도성 재료를 포함하는 페이스트를 소성하여 열전도성 패턴 형성하는 단계 및 c) 상기 유리의 열전도성 패턴이 형성된 면에 접합 필름 및 유리를 순차적으로 적층하여 합착하는 단계를 포함할 수 있다. 앞서 발열유리의 제조방법에서 설명한 내용이 모두 적용되므로, 구체적인 설명을 생략하기로 한다.

상기 접합 필름은 당기술분야에서 사용되는 것이라면 특별히 한정되지 않으며, 예컨대 PVB 필름, EVA 필름이 사용될 수 있다. 상기 PVB 필름은 특별히 한정되지 않으며, 그 두께가 350 내지 450 ㎛인 것이 바람직하다.

상기 접합 필름 상에 합착되는 유리는 유리로만 이루어질 수도 있고, 전술한 바와 같이 제조된 열전도성 패턴이 구비된 유리일 수도 있다.

필요한 경우, 상기 합착 단계 전에 열전도성 패턴과 연결된 전극을 형성하는 단계를 더 포함할 수 있다.

상기 c) 단계에서, 합착 방법은 당 기술분야에 알려져 있는 방법을 이용할 수 있다.

이하에서는 실시예를 통해 본 발명에 대해 더욱 상세히 설명하기로 한다.

실시예1

유리 표면에 플루오린 틴 옥사이드 층이 형성되어 있는 FTO 글라스(면저항 : 15Ω/□)를 준비하였다. 또한, 입경 2㎛의 실버 입자 80%, 폴리에스터 수지 5%, 글래스 프릿(Grass frit) 5%를, 10%의 BCA(Butyl carbitol acetate) 용매에 녹여서 실버 페이스트를 준비하였다.

그리고, 인쇄용 평판으로는, 300㎛ 간격에 20㎛ 폭, 10㎛ 깊이를 가지면서 직각으로 형성된 그리드(Grid) 형태의 패턴이 있는 유리를 준비하였다.

다음으로, 오프셋 프린터를 이용하여 FTO 글라스 FTO층 표면에 그리드 형태의 실버 열도전성 패턴을 형성한 후, 650℃에서 3분 동안 소성하여 실버 열전도성 패턴을 형성하였다. 이때 형성된 실버 열전도성 패턴의 선의 간격은 300㎛, 선의 폭은 25㎛, 선의 높이는 1.5㎛ 이었으며, 개구율은 84%이었다.

비교예 1

유리 표면에 플루오린 틴 옥사이드 층이 형성되어 있는 FTO 글라스(면저항 : 15Ω/□) 발열유리를 준비하였다.

비교예 2

유리 표면에 실시예 1에서 제조된 실버 페이스트를 오프셋 프린터를 이용하여 그리드 형태의 실버 열도전성 패턴을 형성한 후, 650℃에서 3분 동안 소성하여 실버 열전도성 패턴을 형성하였다. 이때 형성된 실버 열전도성 패턴의 선의 간격은 300㎛, 선의 폭은 25㎛, 선의 높이는 1.5㎛ 이었으며, 개구율은 84%이었다.

실험예

구동 전압

실시예 1 및 비교예 1에서 제조된 발열유리에 copper strip을 클립(clip)을 이용하여 접촉시켜 버스 바(bus bar)를 형성하였다. 이 후, 상기 발열유리가 400W/㎠의 발열량을 나타낼 때의 전압을 측정하여 하기 표 1에 나타내었다.

	400W/㎠의 발열량을 나타낼 때의 전압
실시예 1	10V
비교예 1	75V

상기 결과에서 볼 수 있듯이, 본 발명에 따른 발열유리는 저전압에서도 높은 발열량을 나타냄을 알 수 있다.

IR 차단 테스트

실시예 1 및 비교예 2에서 제조된 발열유리를 분광계(spectrometer)를 이용하여 300 nm에서 2500 nm의 파장영역에서의 투과도를 측정하여 이의 결과를 각각 도 3 및 도 4에 나타내었다.

결과에서 볼 수 있듯이, 본 발명에 따른 발열유리는 900 nm이상의 영역에서 투과도가 줄어드는 반면, 비교예 2에 따른 발열유리는 전 영역에서 투과도가 높음을 알 수 있다.

Claims

유리; 상기 유리의 일면에 형성된 투명 전도체 산화물(transparent conductive oxide: TCO) 층; 및 상기 투명 전도체 산화물 층 상에 형성된 열전도성 패턴을 포함하며, 가시광선 투과율이 90% 이상이고, 적외선 투과율이 2 마이크로미터 이상의 파장에서 50% 이하인 것인 발열유리로서,
상기 투명 전도체 산화물은 플루오린 틴 옥사이드(fluorine tin oxide:FTO), 산화아연(zinc oxide:ZnO)에 알루미늄 (Al)이나 갈륨(Ga)을 도펀트로 사용하는 AZO 또는 GZO인 것이고,
상기 열전도성 패턴의 선폭은 100 ㎛ 이하이며, 선간 간격은 200 ㎛ 내지 300 ㎜이고, 높이는 투명 전도체 산화물 층 표면으로부터 1 내지 100 ㎛인 것인 발열유리.
삭제
청구항 1에 있어서, 상기 투명 전도체 산화물 층의 두께는 0.01 내지 10 ㎛인 것인 발열유리.
청구항 1에 있어서, 상기 열전도성 패턴은 인쇄법에 의하여 형성된 것인 발열유리.
삭제
청구항 1에 있어서, 상기 열전도성 패턴은 구리 또는 은을 포함하는 것인 발열유리.
청구항 1에 있어서, 상기 유리의 열전도성 패턴이 형성된 면 상에 구비된 접합필름; 및 상기 접합 필름 상에 구비된 유리를 더 포함하는 발열유리.
삭제
a) 투명 전도체 산화물 층이 형성된 유리의 일면에 열전도성 재료를 포함하는 페이스트를 인쇄법에 의하여 인쇄하는 단계, 및 b) 상기 인쇄된 열전도성 재료를 포함하는 페이스트를 소성하여, 선폭은 100 ㎛ 이하이며, 선간 간격은 200 ㎛ 내지 300 ㎜이고, 높이는 투명 전도체 산화물 층 표면으로부터 1 내지 100 ㎛인 열전도성 패턴 형성하는 단계를 포함하는 발열유리의 제조방법으로서,
상기 제조된 발열유리는 가시광선 투과율이 90% 이상이고, 적외선 투과율이 2 마이크로미터 이상의 파장에서 50% 이하이며,
상기 투명 전도체 산화물은 플루오린 틴 옥사이드(fluorine tin oxide:FTO), 산화아연(zinc oxide:ZnO)에 알루미늄 (Al)이나 갈륨(Ga)을 도펀트로 사용하는 AZO 또는 GZO인 것인 발열유리의 제조방법.
청구항 9에 있어서, 상기 a) 단계 전에, 상기 유리의 일면에 투명 전도체 산화물 층을 형성하여, 일면에 상기 투명 전도체 산화물 층이 형성된 유리를 준비하는 단계를 포함하는 발열유리의 제조방법.
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청구항 9에 있어서, 상기 투명 전도체 산화물층의 두께는 0.01 내지 10 ㎛인 것인 발열유리의 제조방법.
청구항 9에 있어서, 상기 인쇄법은 오프셋 인쇄, 스크린 인쇄 또는 그라비아 인쇄인 것인 발열유리의 제조방법.
청구항 9에 있어서, 상기 열전도성 재료는 구리 또는 은인 것인 발열유리의 제조방법.
청구항 9에 있어서, 상기 페이스트는 유기 바인더 및 글래스 프릿을 추가로 포함하는 것인 발열유리의 제조방법.
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청구항 9에 있어서, 상기 인쇄는 상기 페이스트를 스트라이프(Stripe), 마름모, 정사각형 격자 또는 원형으로 인쇄되도록 하는 것인 발열유리의 제조방법.
청구항 9에 있어서, c) 상기 유리의 열전도성 패턴이 형성된 면에 접합 필름 및 유리를 순차적으로 적층하여 합착하는 단계를 더 포함하는 발열유리의 제조방법.
청구항 18에 있어서, 상기 합착 단계 전에 열전도성 패턴과 연결된 전극을 형성하는 단계를 더 포함하는 발열유리의 제조방법.