KR20110121759A - 탄소나노튜브 얀을 이용한 투명히터 및 그 제조 방법 - Google Patents

탄소나노튜브 얀을 이용한 투명히터 및 그 제조 방법 Download PDF

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KR20110121759A
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Abstract

본 발명은 탄소나노튜브 얀을 이용한 투명히터 및 그 제조 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 탄소나노튜브 얀으로 발열체을 구성하여, 저전압에서 열 성능이 우수하고, 얀의 두께와 열선의 형성 간격에 따라 투과도와 발열 특성을 조절할 수 있도록 한 탄소나노튜브 얀을 이용한 투명히터 및 그 제조 방법에 관한 것이다.
즉, 본 발명은 용액 상태의 탄소나노튜브 분산액을 코팅하여 사용하지 않고 탄소나노튜브가 실타래를 이루고 있는 탄소나노튜브 얀을 사용하여 투명 히터를 제조함으로써, 용액상 코팅시 발생할 수 있는 비산문제나 분산제, 바인더 혼합 사용에 의한 탄소나노튜브의 특성저하를 일으키지 않고 넓은 면적의 투명 히터를 제조할 수 있도록 한 탄소나노튜브 얀을 이용한 투명히터 및 그 제조 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

Description

탄소나노튜브 얀을 이용한 투명히터 및 그 제조 방법{Transparent heater with carbon nanotube yarns and method for manufacturing the same}
본 발명은 탄소나노튜브 얀을 이용한 투명히터 및 그 제조 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 탄소나노튜브 얀으로 발열체을 구성하여, 저전압에서 열 성능이 우수하고, 얀의 두께와 열선의 형성 간격에 따라 투과도와 발열 특성을 조절할 수 있도록 한 탄소나노튜브 얀을 이용한 투명히터 및 그 제조 방법에 관한 것이다.
자동차 외부와 내부의 온도 차이에 의해 자동차 유리 표면에 성에가 발생하거나, 실내 스키장의 슬로프 내부와 외부의 온도 차이에 의해 유리격벽 등의 표면에 물방울이 맺히는 결로 현상이 발생하는 것은 잘 알려진 사실이다.
이러한 성에를 제거하고, 결로 현상을 방지하기 위한 수단으로서 열선을 갖는 발열유리가 적용되고 있다.
상기 발열유리는 유리 표면에 열선 시트를 부착하거나, 유리 표면에 직접 열선을 형성한 후 열선의 양쪽 단자에 전기를 인가하여 열선으로부터 열을 발생시키고, 이에 의하여 유리 표면의 온도를 올리는 개념을 이용한 것이 대부분이다.
자동차용 또는 건축용 발열 유리는 열을 원활히 발생시킴과 더불어 원할한 외부 시야 확보를 위하여 낮은 저항과 투명도를 유지해야 하는 점을 감안하여, 기존의 투명 발열 유리는 ITO나 Ag박막과 같은 투명 도전재료를 스퍼터링 공정으로 투명한 면 발열층으로 형성한 후, 전극을 제조하는 방법이 사용되었지만, 이와 같은 방법에 따른 발열유리는 높은 면저항으로 인하여 40V 이하의 저전압에서 구동되기 힘든 문제가 있었고, 또한 면전극의 특성상 대면적을 구현하기에 제한적인 문제점이 있었다.
그 밖에, 종래의 투명히터막과 관련된 기술로서, "투명히터 및 이의 제조방법"(대한민국특허 출원번호 10-2006-0095738), "탄소나노튜브를 이용한 발열체"(대한민국특허 출원번호 10-2006-0010882) 등이 있다.
상기 "투명히터 및 이의 제조 방법"에 개시된 기술의 경우, 투명기판과, 이 투명기판의 표면 아래에 탄소나노튜브들이 서로 연결된 구조로 형성되는 나노소재 밀집층, 및 나노소재 밀집층과 전기적으로 연결되며 형성되는 단자를 포함하여 구성된 점에 특징이 있다.
그러나, 탄소나노튜브를 용매에 분산시며 나노소재 밀집층을 형성하여 탄소나노튜브 단독으로 전도층을 형성하는 방법을 사용함으로써, 전기전도도의 조절이 용이하지 않으며, 기질과의 접착력 저하 등의 문제가 있어, 히터의 내구성이 떨어지는 단점이 있다.
상기 "탄소나노튜브를 이용한 발열체"에 개시된 기술의 경우, 내열성을 갖는 기재와, 내열성 기재의 적어도 어느 일면에 형성되는 탄소나노튜브 코팅층과, 탄소나노튜브 코팅층에 전기적으로 연결되면서 전원에 접속시 탄소나노튜브 코팅층의 발열을 유도하는 한 쌍의 전극을 포함하여 구성된 점에 특징이 있다.
그러나, 내열성 기재에 분산제에 분산된 탄소나노튜브를 코팅하는 공정을 사용함으로써, 히터 자체의 투명도가 없고, 대부분의 탄소나노튜브를 이용한 투명히터의 제조 방법과 같이 탄소나노튜브 분산용액을 기재에 코팅하여 면발열체를 형성하는 과정을 포함하고 있어, 탄소나노튜브의 비산, 용액 중 바인더에 의한 발열체의 열적 특성 향상이 제한되는 원인을 제공하는 단점이 있다.
본 발명은 상기와 같은 점을 감안하여 안출한 것으로서, 용액 상태의 탄소나노튜브 분산액을 코팅하여 사용하지 않고 탄소나노튜브가 실타래를 이루고 있는 탄소나노튜브 얀을 사용하여 투명 히터를 제조함으로써, 용액상 코팅시 발생할 수 있는 비산문제나 분산제, 바인더 혼합 사용에 의한 탄소나노튜브의 특성저하를 일으키지 않고 넓은 면적의 투명 히터를 제조할 수 있도록 한 탄소나노튜브 얀을 이용한 투명히터 및 그 제조 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 투명히터는: 투명기판과; 상기 투명기판의 일면에 바인더로 고착 형성되는 것으로서, 탄소나노튜브 얀으로 이루어진 다수열의 전도성 발열선과; 상기 전도성 발열선과 전기적으로 연결되면서 투명기판의 양단부에 부착되는 전극단자층과; 전극단자층과 연결되는 전원부; 로 구성된 것을 특징으로 한다.
바람직하게는, 상기 탄소나노튜브 얀으로 이루어진 전도성 발열선의 폭방향 두께는 1~ 100μm 이고, 각 전도성 발열선간의 간격은 0.2~30mm인 것을 특징으로 한다.
더욱 바람직하게는, 상기 탄소나노튜브 얀으로 이루어진 전도성 발열선을 보호하기 위하여, 투명기판의 표면에는 투명필름이 더 부착되는 것을 특징으로 한다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 구현예에 따른 투명히터 제조 방법은: 탄소나노튜브로부터 탄소나노튜브 얀을 합성하는 단계와; 투명기판의 표면에 바인더를 도포하는 단계와; 상기 바인더가 도포된 부위를 따라 탄소나노튜 얀을 소정의 패턴 배열로 배열 부착시켜 전도성 발열선을 형성하는 단계와; 상기 바인더를 고착시키는 단계와; 상기 투명기판의 양단부에 전도성 발열선과 전기적으로 연결되는 전극단자층을 부착하고, 전극단자층에 전압을 인가하는 리드선을 연결하는 단계; 를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 구현예에 따른 투명히터 제조 방법은: 탄소나노튜브로부터 탄소나노튜브 얀을 합성하는 단계와; 상기 탄소나노튜브 얀을 바인더가 포함된 반응기에 투입하여 바인더를 얀에 미리 부착시키는 단계와; 투명기판의 표면에 바인더가 부착된 탄소나노튜브 얀을 소정의 패턴 배열로 부착시켜 전도성 발열선을 형성하는 단계와; 상기 바인더를 고착시키는 단계와; 상기 투명기판의 양단부에 전도성 발열선과 전기적으로 연결되는 전극단자층을 부착하고, 전극단자층에 전압을 인가하는 리드선을 연결하는 단계; 를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 또 다른 구현예에 따른 투명히터 제조 방법은: 탄소나노튜브로부터 탄소나노튜브 얀을 합성하는 단계와; 상기 탄소나노튜브 얀을 투명발열체인 ITO 박막, 금속 박막, 탄소나노튜브 박막코팅층중 어느 하나의 투명기판 위에 바인더를 이용하여 탄소나노튜브 얀을 소정의 패턴으로 고착시키는 단계와; 투명 발열체의 양단부에 탄소나노튜브 얀과 전기적으로 연결되는 전극단자층을 형성하고, 전극단자층에 전압을 인가하는 리드선을 연결하는 단계; 를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 투명히터를 제조하기 위한 각 구현예에서, 상기 탄소나노튜브 얀은 단일벽 탄소나노튜브, 이중벽 탄소나노튜브, 다중벽 탄소나노튜브 중 선택된 어느 하나 또는 둘 이상이 혼합되어 제조되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 투명기판은 유리, 플라스틱기판, 플라스틱 필름, 도전성 폴리머, 프릿 글래스 중 선택된 어느 하나인 것을 특징으로 한다.
본 발명의 투명히터를 제조하기 위한 각 구현예는 상기 탄소나노튜브 얀으로 이루어진 전도성 발열선을 보호하기 위하여, 투명기판의 표면에 걸쳐 투명필름이 부착되는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기한 과제 해결 수단을 통하여, 본 발명은 다음과 같은 효과를 제공한다.
본 발명에 따르면, 투명기판에 탄소나노튜브를 얀을 바인더로 고착시키되, 탄소나노튜브 얀의 두께 및 배열 간격을 조절하면서 고착시키고, 투명기판의 양단부에 전극단자층 및 리드선을 형성하여, 투명히터의 특성을 사용처별로 조절할 수 있고, 저전압에서 발열 성능이 우수한 투명히터를 제공할 수 있다.
특히, 탄소나노튜브 얀의 두께와 그 배열 간격에 따라 투명도와 전도도를 가변시킬 수 있고, 탄소나노튜브 얀의 특성으로 인하여 짧은 시간내에 온도를 상승시킬 수 있는 장점이 있다.
또한, 본 발명의 투명히터는 일정 전압 하에서 초기온도가 장시간 동안 그대로 유지될 수 있고, 그에 따라 차량용 글래스 등에 끼이는 성에 등을 신속하게 제거할 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 탄소나노튜브 얀을 이용한 투명히터를 나타내는 개략도,
도 2a 및 도 2b는 본 발명에 따른 탄소나노튜브 얀을 이용한 투명히터를 나타내는 개략적 단면도,
도 3은 본 발명에 따른 투명히터를 제조하기 위한 탄소나노튜브 얀의 제조 방법을 설명하는 사진,
도 4는 본 발명에 따른 탄소나노튜브 얀을 이용한 투명히터의 시간에 따른 온도변화를 측정한 결과의 그래프.
이하, 본 발명을 보다 상세하게 설명하기로 한다.
잘 알려진 바와 같이, 탄소나노튜브는 탄소로 이루어진 탄소 동소체의 일종으로, 하나의 탄소가 다른 탄소원자와 육각형 벌집모양으로 결합되어 있는 흑연면(Graphite sheet)을 원통형으로 감은 튜브형태를 이루고 있으며, 그 직경은 1~100㎚수준이다.
이러한 탄소나노튜브는 우수한 전기적, 열적, 화학적, 기계적, 구조적 특성을 모두 보유하고 있어 차세대의 새로운 핵심 소재로 대두되고 있는 물질로서, 전기를 가할 시 저항체로 작용하여 발열체로 사용할 수 있다.
특히, 탄소나노튜브 얀의 합성이 가능해짐에 따라 지금까지 진공증착법을 이용한 금속박막 투명히터, ITO 투명히터, 용액 분산 후 코팅과정을 통해서 제조될 수 있었던 탄소나노튜브 박막 투명히터를 형성하는 기존 방법과 달리, 본 발명은 투명한 기판에 얀을 부착시키는 방법을 이용하여 투명히터를 제조할 수 있도록 한 것이다.
종래에는, 상기와 같이 용액 상태의 탄소나노튜브 분산액을 코팅하여 탄소나노튜브 발열체를 구성하였지만, 그 대부분이 코팅시의 두께 편차로 인해 기판의 온도차가 발생할 수 있고, 용액상으로 제조시 사용된 바인더나 분산제의 영향으로 탄소나노튜브 자체의 특성을 구현하는데 제한이 있었지만, 본 발명에 사용되는 탄소나노튜브 얀은 여러 겹의 탄소나노튜브로 이루어진 실타래와 같은 형태로서, 그 전기전달 특성이 우수해서 저전압에서도 발열특성이 우수하고, 또한 얀의 두께와 발열선을 구성하는 얀의 형성 간격을 조절함에 따라 투명히터의 투과도와 면저항을 자유롭게 조절할 수 있다.
또한, 탄소나노튜브만으로 이루어진 고순도의 일정 두께를 가진 얀을 사용함에 따라, 전체적으로 균일한 온도 분포를 가진 투명 발열체를 얻을 수 있고, 즉 원하는 곳의 온도를 탄소나노튜브 얀의 두께나 패턴을 이루는 선간의 간격을 조절함으로써 정확하게 구현할 수 있는 장점이 있다.
또한, 탄소나노튜브만으로 이루어진 고순도의 일정 두께를 가진 얀은 우수한 열전도 특성을 가지고 있어, 일반적인 발열체가 지속적으로 온도가 상승하는 것과 달리 동일 전압에서 일정 온도을 지속적으로 유지할 수 있는 장점을 가지고 있다.
여기서, 본 발명에 따른 탄소나노튜브 얀을 이용한 투명 히터에 대하여 구체적으로 설명하면 다음과 같다.
첨부한 도 1 및 도 2는 본 발명에 따른 탄소나노튜브 얀을 이용한 투명히터를 나타내는 개략도이다.
본 발명에 따른 투명히터(10)는 투명기판(12)과, 이 투명기판(12)의 일면에 바인더(미도시됨)로 고착 형성되는 전도성 발열선(14)과, 전도성 발열선(14)과 전기적으로 연결되면서 투명기판(12)의 양단부에 구성되는 전극단자층(16)과, 전극단자층(16)과 연결되는 전원부로서 리드선(18)을 포함하고, 전도성 발열선(14)으로서 탄소나노튜브 얀을 사용한 점에 특징이 있다.
상기 투명기판(12)은 유리, 플라스틱기판, 플라스틱 필름, 도전성 폴리머, 프릿 글래스 중 어느 하나로 선택된다.
상기 전도성 발열선(14)은 단일벽 탄소나노튜브, 이중벽 탄소나노튜브, 다중벽 탄소나노튜브를 얀 제조장치를 이용하여 탄소나노튜브 얀으로 뽐아낸 것으로서, 바인더에 의하여 투명기판의 일면 또는 양면에 부착된다.
상기 전극단자층(16)은 전도성 발열선과 전기적으로 연결되면서 투명기판의 양단부에 형성되는 것으로서, 전원부로부터의 전원을 공급받아 전도성 발열선을 발열시키는 역할을 한다.
상기 전원부는 투명기판의 양단부에 형성된 전극단자층의 일끝에서 연장되는 리드선(18)과, 리드선(18)에 전원을 인가하는 배터리와 같은 전원공급수단과, 전원공급을 허용 또는 차단하는 스위치 및 릴레이(미도시됨) 등을 포함하여 구성된다.
한편, 본 발명의 투명히터(10)는 전도성 발열선(14) 및 전극단자층(16)을 보호하기 위하여, 투명기판(12)에 코팅되는 투명필름(20)을 더 포함한다.
여기서, 상기와 같은 구성으로 이루어진 본 발명의 투명히터를 제조하는 방법을 보다 상세하게 설명하면 다음과 같다.
먼저, 탄소나노튜브 얀을 합성한다.
탄소나노튜브 얀은 전도성 발열선의 저항과 사용되는 온도 및 용도에 따라 단일벽 탄소나노튜브(SWNT), 이중벽 탄소나노튜브(DWNT), 다중벽 탄소나노튜브(MWNT) 중 하나 또는 두가지 복합인 것을 선택하여 제조한다.
상기 탄소나노튜브 얀을 제조하는 방법은 첨부한 도 3에 나타낸 바와 같은 얀 제조 장치를 사용하여 얻어질 수 있는 바, 탄소나노튜브가 무작위로 엉켜 있는 상태인 포레스트(FOREST)로부터 낱실 개념의 얀(yarn)을 뽑아내고, 이를 실타래와 같은 롤러에 감는 방식으로 얻어질 수 있다.
이때, 상기 탄소나노튜브 얀 두께는 얀의 제조과정에서 포레스트로부터 얀을 뽑는 힘과 당기는 힘 등을 제어하여 조절할 수 있고, 발열체로서 투명성을 유지하기 위해 얀의 폭방향 두께는 1~100μm 이하인 것을 사용하는 것이 바람직하며, 그 이유는 1μm이하의 두께를 가지면 얀의 제조 과정에서 안정성이 떨어져 긴 길이의 얀을 제조하기 어렵고, 반면 100μm이상의 두께로 얀을 제조하면 가시적으로 얀의 두께가 확인되어 투명도가 떨어지는 단점이 있다.
다음으로, 상기와 같이 제조된 탄소나노튜 얀을 바인더를 이용하여 투명기판(12)의 상층에 라인과 같은 패턴 형태로 배열하여 고착시킴으로써, 투명기판(12)과 전도성 발열선(14, 탄소나노튜브 얀)으로 이루어진 투명히터(10)가 완성된다.
즉, 전도성 발열선(14)은 탄소나노튜브 얀이 투명기재에 그리드 패턴 방식 또는 선형 패턴 방식과 같은 한 종류 또는 두가지 종류를 혼합한 패턴으로 형성되어, 투명기판(12)과 전도성 발열선(14, 탄소나노튜브 얀)으로 이루어진 투명히터(10)가 완성된다.
이때, 상기 탄소나노튜브 얀으로 이루어진 전도성 발열선(14)은 동일 온도로 발열되도록 일정간격으로 배열하는 바, 발열선(14)의 간격은 0.2~30mm의 간격으로 조절하되, 저전압에서 원하는 온도의 발열 구동을 위해 탄소나노튜브 얀 즉, 전도성 발열선의 두께와 간격을 선택 조절해야 하며, 그 이유는 탄소나노튜브 얀의 두께를 얇게 제조하여 투명기판상에 넓은 간격으로 배열하면 기판의 온도가 고르게 올라가지 못하고, 간격을 좁게 하면 공정이 복잡해지는 문제가 발생할 수 있다.
반대로, 탄소나노튜브 얀의 두께를 두껍게 제조하여 넓은 간격으로 배열하면 투명기판에 탄소나노튜브 얀으로 이루어진 발열선이 나타나고, 두꺼운 얀을 좁은 간격으로 배열하면 전체적인 투과성이 떨어진다.
이에, 사용처의 투과성과 발열특성을 고려하여 탄소나노튜브 얀의 두께와 형성 간격을 조절해야 한다.
또한, 단일벽 탄소나노튜브(SWNT), 이중벽 탄소나노튜브(DWNT), 다중벽 탄소나노튜브(MWNT)들은 얀으로 만들어졌을 때, 그 저항값이 다르므로 사용처에 따라 그 종류를 선별하여 적용한다.
한편, 상기 투명기판(12)에 바인더물질을 코팅하고 그 위에 탄소나노튜브 얀을 고착시키는 바, 투명기판(12)에 코팅되는 바인더는 열가소성수지, 열경화성수지, UV 경화성 수지, 고분자 공중합체, 및 이들의 조합물 중에서 선택되는 물질을 포함하는 유기물질 중에서 선택한다.
상기 바인더는 탄소나노튜브 얀의 투명기판에의 접착성을 향상시키며, 화학안정성 및 내구성을 개선시키는 역할을 하고, 바인더 물질은 별도의 고화 과정을 거치도록 하는 것이 바람직하다.
선택적으로, 본 발명의 탄소나노튜브 얀을 투명기판에 고착화시키는 다른 방법으로서, 상기와 같이 바인더를 투명기판위에 먼저 코팅시키지 않고, 탄소나노튜브 얀 가닥을 바인더에 미리 적층한 후, 투명기판위에 원하는 발열 패턴대로 부착하여, UV나 열처리하여 고착화하는 방법도 사용할 수 있다.
본 발명에 따른 탄소나노튜브 얀을 이용한 투명히터는 도 2b에서 보듯이, 기존 투명 전극기판(22)으로 제조된 금속 박막, ITO 투명박막, 탄소나노튜브 박막 위에 탄소나노튜브 얀으로 이루어진 발열선을 형성하여, 기존 투명 발열 박막의 투명성을 유지하면서 성능을 향상시킬 수 있는 발열체로 제조될 수 있다.
다음으로, 전도성 발열선(14)인 탄소나노튜브 얀이 형성된 투명기판(12)의 양단부에 전극단자층(16)을 형성하되, 각 전도성 발열선(14)의 양끝단이 전극단자층(16)과 전기적으로 연결되도록 한다.
그리고, 상기 전극단자층(16)에는 전류를 인가하는 리드선(18)을 일체로 연결시키고, 리드선(18)은 배터리와 같은 전원공급수단과 연결되도록 한다.
마지막으로, 전도성 발열선(14)이 공기와의 직접적으로 접촉되는 것을 차단하는 동시에 외부력으로부터 보호될 수 있도록 투명기판(12)의 표면에 걸쳐 필름이나 유리와 같은 투명막을 적층 부착한다.
이하, 본 발명의 탄소나노튜브 얀을 이용한 투명히터를 하나의 실시예로서 좀 더 상세하게 설명하면 다음과 같다.
실시예
탄소나노튜브 얀 제조 장치를 이용하여, 다중벽 탄소나노튜브 포레스트로부터 탄소나노튜브 얀을 제조하되, 탄소나노튜브 얀의 두께를 5, 10, 20 μm로 정하여 다음과 같은 투명히터를 제조하였다.
투명기판은 유리를 사용하였으며, 유리기판의 일면에 에폭시 바인더를 코팅한 후, 5, 10, 20 μm의 두께를 갖는 각 탄소나노튜브 얀을 0.5mm 및 1mm 간격으로 배열하여 부착시켰다.
이어서, 열경화를 통하여 바인더를 고화시킴으로써, 탄소나노튜브 얀이 전도성 발열선으로서 투명기판인 유리 위에 안정적으로 고착되도록 하였다.
다음으로, 전도성 발열선이 배열된 유리 기판의 양쪽에 각 얀의 배열 방향과 수직되도록 전극 단자층을 형성하고, 이 전극 단자층에 전류를 인가하는 리드선을 연결하였다.
또한, 전도성 발열선을 보호하기 위하여 투명기판인 유리 위에 투명필름을 부착시켰다.
시험예
실시예에 따라 제조된 투명히터를 UV를 통하여 투과도를 측정하였고, 20V 인가 전압에서의 발열 상태를 확인하고자 최대온도를 측정하였는 바, 그 결과는 표 1에 기재된 바와 같고, 발열된 초기 온도가 얼마나 유지되는지 10시간 동안 시간에 따른 온도변화를 확인하였는 바, 그 결과는 도 4에 나타낸 바와 같다.
Figure pat00001
위의 표 1에서 나타난 바와 같이, 탄소나노튜브 얀의 두께, 배열 간격에 따라 발열량의 조절이 가능함을 알 수 있었고, 얀의 두께가 두꺼울수록 발열량이 많은 것을 알 수 있었다.
또한, 실시예에 따라 제조된 투명히터의 얀 투과도를 보면, 0.5mm 및 1mm 간격으로 배열된 경우 모두에서 80% 이상으로 나타났으며, 도 4에서 보듯이 전도성 발열선이 초기 온도로 장시간 유지됨을 알 수 있었다.
10 : 투명히터
12 : 투명기판
14 : 전도성 발열선
16 : 전극단자층
18 : 리드선
20 : 투명필름
22 : 투명 전극기판

Claims (9)

  1. 투명기판과;
    상기 투명기판의 일면에 바인더로 고착 형성되는 것으로서, 탄소나노튜브 얀으로 이루어진 다수열의 전도성 발열선과;
    상기 전도성 발열선과 전기적으로 연결되면서 투명기판의 양단부에 부착되는 전극단자층과;
    전극단자층과 연결되는 전원부;
    로 구성된 것을 특징으로 하는 탄소나노튜브 얀을 이용한 투명히터.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 탄소나노튜브 얀으로 이루어진 전도성 발열선의 폭방향 두께는 1~ 100μm 이고, 각 전도성 발열선간의 간격은 0.2~30mm인 것을 특징으로 하는 탄소나노튜브 얀을 이용한 투명히터.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 탄소나노튜브 얀으로 이루어진 전도성 발열선을 보호하기 위하여, 투명기판의 표면에는 투명필름이 더 부착되는 것을 특징으로 하는 탄소나노튜브 얀을 이용한 투명히터.
  4. 탄소나노튜브로부터 탄소나노튜브 얀을 합성하는 단계와;
    투명기판의 표면에 바인더를 도포하는 단계와;
    상기 바인더가 도포된 부위를 따라 탄소나노튜 얀을 소정의 패턴 배열로 배열 부착시켜 전도성 발열선을 형성하는 단계와;
    상기 바인더를 고착시키는 단계와;
    상기 투명기판의 양단부에 전도성 발열선과 전기적으로 연결되는 전극단자층을 부착하고, 전극단자층에 전압을 인가하는 리드선을 연결하는 단계;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 탄소나노튜브 얀을 이용한 투명히터 제조 방법.
  5. 탄소나노튜브로부터 탄소나노튜브 얀을 합성하는 단계와;
    상기 탄소나노튜브 얀을 바인더가 포함된 반응기에 투입하여 바인더를 얀에 미리 부착시키는 단계와;
    투명기판의 표면에 바인더가 부착된 탄소나노튜브 얀을 소정의 패턴 배열로 부착시켜 전도성 발열선을 형성하는 단계와;
    상기 바인더를 고착시키는 단계와;
    상기 투명기판의 양단부에 전도성 발열선과 전기적으로 연결되는 전극단자층을 부착하고, 전극단자층에 전압을 인가하는 리드선을 연결하는 단계;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 탄소나노튜브 얀을 이용한 투명히터 제조 방법.
  6. 탄소나노튜브로부터 탄소나노튜브 얀을 합성하는 단계와;
    상기 탄소나노튜브 얀을 투명발열체인 ITO 박막, 금속 박막, 탄소나노튜브 박막코팅층중 어느 하나의 투명기판 위에 바인더를 이용하여 탄소나노튜브 얀을 소정의 패턴으로 고착시키는 단계와;
    투명 발열체의 양단부에 탄소나노튜브 얀과 전기적으로 연결되는 전극단자층을 형성하고, 전극단자층에 전압을 인가하는 리드선을 연결하는 단계;
    를 포함하는 것을 특징으로하는 탄소나노튜브 얀을 이용한 투명히터 제조 방법.
  7. 청구항 4 내지 청구항 6중 어느 하나의 항에 있어서,
    상기 탄소나노튜브 얀은 단일벽 탄소나노튜브, 이중벽 탄소나노튜브, 다중벽 탄소나노튜브 중 선택된 어느 하나 또는 둘 이상이 혼합되어 제조되는 것을 특징으로 하는 탄소나노튜브 얀을 이용한 투명히터 제조 방법.
  8. 청구항 4 또는 청구항 5에 있어서,
    상기 투명기판은 유리, 플라스틱기판, 플라스틱 필름, 도전성 폴리머, 프릿 글래스 중 선택된 어느 하나인 것을 특징으로 하는 탄소나노튜브 얀을 이용한 투명히터의 제조 방법
  9. 청구항 4 내지 청구항 6중 어느 하나의 항에 있어서,
    상기 탄소나노튜브 얀으로 이루어진 전도성 발열선을 보호하기 위하여, 상기 투명기판의 표면에 걸쳐 투명필름이 부착되는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 탄소나노튜브 얀을 이용한 투명히터의 제조 방법.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20180014505A (ko) * 2016-08-01 2018-02-09 한국생산기술연구원 탄소나노튜브 방적사를 구비하는 유연 전극 장치, 이를 이용한 발열 장치 및 이의 제조 방법
US10057943B2 (en) 2013-12-10 2018-08-21 Hyundai Motor Company Electrode for carbon fiber plate heating element and method for producing the same
KR20210044134A (ko) * 2019-10-11 2021-04-22 베이징 푸나터 이노베이션 테크놀로지 컴퍼니 리미티드 마스크형 미용기기

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