CN103098541A - 加热元件及其制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种加热元件及其制造方法，该加热元件包括透明基底、汇流条、与所述汇流条连接的电源、设置在所述透明基底上并且与所述汇流条电连接的发热图案线、以及设置在所述透明基底上并且不与所述汇流条电连接的不发热图案线。

Description

加热元件及其制造方法

技术领域

本发明涉及一种加热元件及其制造方法。更具体而言，本发明涉及一种发热均匀且不妨碍视野的加热元件及其制造方法。本申请要求2010年9月14日和2011年9月14日在KIPO提交的韩国专利申请No.10-2010-0090150和No.10-2011-0092413的优先权，所述专利申请的公开内容通过引用全部并入本文。

背景技术

在冬季或雨天，由于车辆内外的温差之故，在车辆的玻璃表面上会形成霜。此外，对于室内滑雪场而言，由于有斜坡的内部和斜坡的外部的温差之故，会发生露凝现象。为了解决这个问题，开发出了发热玻璃。发热玻璃是这样的概念：在玻璃表面上形成导热层或热丝图案之后，通过加电而产生热，由此提高玻璃表面的温度。

具体而言，对车辆用的发热玻璃来说，重要的是具有低电阻，以便产生足够的热量，更重要地，该发热玻璃对于人眼来说不应该是不愉快的。因此，尝试过通过ITO（氧化铟锡）溅射来制造发热玻璃的方法。不过，在这种情况下，存在着不能充分地发热的问题。

可以使用热丝作为构成发热玻璃的方法。在这种情况下，如果根据玻璃的形状以恒定的图案（例如三角形或梯形形状）进行排列从而构成热丝，那么会产生汇流条之间的距离发生变化的部分。

如果汇流条之间的距离发生变化，那么，热丝的电阻值随汇流条之间的距离而发生变化。此外，在预定电压下，汇流条中的每根热丝中的电流值发生变化，使得不能均匀地发热。

如上所述，在汇流条之间的距离随玻璃形状而发生变化的情况下，使用以下两种方法来实现均匀的发热水平。

首先，有一种方法，通过控制热丝的厚度和热丝之间的空间来控制单位面积所提供的发热水平。其次，有一种方法，通过如下方式实施均匀发热：将两个电极的所有汇流条都设置在下端，并根据与两个汇流条均连接的热丝的长度变化来改变热丝的厚度。

以上两种方法能够确保预定水平的均匀发热特性。然而，由于布置的热丝所占据的面积的分布（即单位面积的热丝密度）随着位置而改变，因此，不可能实施均匀的图案布置。例如，就用于车辆的玻璃来说，当车中的驾驶员通过车辆玻璃观察外部时，由于热丝图案的不均匀分布，热丝图案的识别性增加，从而存在驾驶员的视野会受到妨碍的问题。

发明内容

技术问题

做出本发明是为了提供一种包括发热图案线的加热元件及其制造方法，在该加热元件中，不论设置有所述发热图案线的板的形式如何，或汇流条之间的间隔变化如何，都可以均匀发热，且不妨碍视野。

技术方案

本发明的一个示范性实施例提供了一种加热元件，其包括：透明基底；汇流条；与所述汇流条连接的电源；设置在所述透明基底上并且与所述汇流条电连接的发热图案线；以及设置在所述透明基底上并且不与所述汇流条电连接的不发热图案线。

本发明的另一示范性实施例提供了一种用于制造加热元件的方法，其包括在透明基底上同时或单独地形成汇流条、与所述汇流条电连接的发热图案线和不与所述汇流条电连接的不发热图案线。

本发明的又一示范性实施例提供了一种加热元件，其包括：透明基底；汇流条；与所述汇流条连接的电源；以及设置在所述透明基底上并且与所述汇流条电连接的发热图案线。当设置有所述发热图案线的区域被分成两个或更多部分时，这些部分中与所述汇流条连接的发热图案线的长度彼此相同。

有益效果

根据本发明的示范性实施例，能够提供一种加热元件，该加热元件由与汇流条电连接的发热图案线构成，使得可以均匀发热，其中，利用不与汇流条电连接的不发热图案线使图案分布均匀，从而使加热元件均匀发热，且不妨碍视野。此外，当设置有所述发热图案线的区域被分成两个或更多部分使得这些部分中的发热图案线的长度彼此相同时，由这些部分中相同长度的发热线均匀发热。另一方面，通过改变这些部分之间的间隔和这些部分之间发热线的长度，可以有意地将整个发热区域中的一部分划分成高水平发热区域和低水平发热区域。

附图说明

图1示出了用于均匀发热的发热图案线的分布；

图2和图3示出了根据本发明的一个示范性实施例；

图4示出了本发明的所述示范性实施例所述的形成加热元件图案的方法；

图5和图6示出了本发明的所述示范性实施例所述的形成加热元件上的图案的过程。

具体实施方式

在下文中，将详细描述本发明。

本发明的一个示范性实施例所述的加热元件包括透明基底、汇流条、与所述汇流条连接的电源、设置在所述透明基底上并且与所述汇流条电连接的发热图案线、以及设置在所述透明基底上并且不与所述汇流条电连接的不发热图案线。

在本发明的所述示范性实施例中，通过使用不与汇流条电连接的不发热图案线，在汇流条之间的距离彼此不同的情况下，通过构成发热图案线使得发热均匀并使整个图案线的分布均匀可以不阻碍视野。

在本说明书中，与汇流条电连接意味着在施加电压时有电流流动的状态，因为图案线与彼此相对的两个独立的汇流条电连接。在本说明书中，为了方便起见，与汇流条电连接的图案线称作发热图案线。相反，不与汇流条电连接意味着在施加电压时没有电流流动的状态。在本说明书中，为了方便起见，不与汇流条电连接的图案线称作不发热图案线。

在本发明的所述示范性实施例中，优选地，设置发热图案线使得发热均匀。这里，均匀发热意味着，在设置有发热图案线的整个区域中表面温度的标准偏差为20%或小于20%，具体说15%或小于15%，更具体说10%或小于10%。

为了实现如上所述的均匀发热，可以根据汇流条的位置或间隔以及发热区域的几何形状控制发热图案线的厚度、间隔、高度和形状，从而形成发热图案线。

在发热图案线的厚度、高度和形状彼此相同的情形下，发热图案线的间隔变化的情形示于图1中。如图1所示，对于在汇流条之间间隔狭窄的位置处设置的发热图案线，将其之间的间隔设定得较宽，以与汇流条之间的距离成反比，从而可以均匀地控制单位面积的热值。在图1所示的加热元件中，每个图案线都充当一个电阻体，施加到与并联电阻连接的汇流条两端的电压与施加到每个电阻体上的电压相同，而且，施加到每个电阻体（发热图案线）上的电流根据电阻的变化而变化。如果发热图案线的厚度、高度和材料彼此相同，那么，发热图案线的电阻与连接到汇流条的发热图案线的长度（L）成正比。如果通过电阻器长度（L）和单位宽度（W）相乘来定义一个加热元件所提供的发热面积，那么，单位面积的热值就由下面的公式1来表示。

[公式1]

$\frac{V\×I}{L\×W}=\frac{V^2\×(1/R)}{L\×W}=\frac{V^2}{R\×L\×W}=\frac{V^2}{\mathrm{aL}\×L\×W}$

这里，V是施加在汇流条两端之间的电压，I是施加到发热图案线的电流，R是发热图案线的电阻，而a是比例常数值。

从关系式1可知，当电阻体（发热图案线）的长度变化时，W值应当反比于L的平方值而变化，以满足相同的单位面积的热值。图1示出了其一个例子。区域A（其中，汇流条间的长度（L）短）的电阻体（发热图案线）之间的间隔（W）宽，而且可以看到，间隔（W）随着汇流条之间长度（L）的变化而变化。可以看到，在区域B中，由于汇流条之间的长度（L）与区域A相比较长，因此间隔（W）较窄。在区域B中，由于汇流条之间的长度恒定，所以电阻体以恒定的间隔（W）设置。

在如上所述的加热元件中，通过控制电阻体（发热图案线）之间的间隔（W）的物理尺寸可以满足均匀发热，但电阻体的分布是不均匀的。由于电阻体分布的疏密特性之故，肉眼可以清楚地看到这种不均匀性，因此缺点是图案的识别能力增强了。

为了解决以上问题，在本发明的所述示范性实施例中，通过另外插入不进行电连接的不发热图案线，可以实现视觉上均匀的分布。

图2是示出一种加热元件的例子，在该加热元件中，通过图案的均匀发热和均匀分布减弱了图案的识别能力，即，根据本发明的所述示范性实施例，通过提供不发热图案线以解决图1所示的加热元件的问题，可以提高图案的隐蔽特性。在图2中，由虚线表示不发热图案线。这里，虚线与实线所表示的发热图案线区分开，实际的不发热图案线的形状不是虚线。图2示出了一个例子，其中，通过将虚线所表示的不发热图案线分布在区域A中（区域A中的发热图案线之间的间隔与图1的区域B中的不同）形成一种图案，该图案的图案线之间的间隔与区域B中的相同。在本发明的所述示范性实施例中，作为图1和图2所示图案的一维直线仅作为例子示出，本发明的所述示范性实施例所提供的方法包括二维图案以及一维图案。

在本发明的所述示范性实施例中，当设置有发热图案线的区域被分成两个或更多部分时（参考图3A），在这些部分中可以设置与汇流条连接的发热图案线，使得这些发热图案线的长度彼此相同。图3B示出了一个例子，其中，在这些部分中设置发热图案线，使得这些发热图案线的长度彼此相同。对于图3中的加热元件而言，汇流条设置在下端。在设定一个或多个预定热值水平作为目的的情况下，在难以从几何角度像图2那样仅利用控制线间间隔的方法获得均匀发热的情况下，可以由图3那样的构造补偿所述情况。在这种情况下，在根据设计将所述区域分成两个或更多部分之后，可以设置发热图案线的路径，使得该线在所述部分中具有预定长度。发热图案线的图案设计根据设置的路径而交叠，从而形成发热图案。

图3B示出了一个例子，其中，在所述部分中形成具有相同长度的发热图案线。如图3B所示，当汇流条之间的距离短时，使路径弯曲，使得与设置在下端的汇流条连接的发热图案线的长度彼此相同。

在如图2所示与汇流条连接的发热图案线为直线路径的情况下，图4示出了一个例子，其中，以三种方式具有不同直线路径的发热图案线的长度变得彼此相同。在图4B的所述区域的直线路径比图4A的所述区域的直线路径短三倍的情况下，通过进行设计使得如图4B所示以三种方式不在长度方向而在宽度方向上使发热图案线弯曲，可以获得相同的距离水平。实线所表示的部分代表实质性发热的发热线，其它虚线代表不发热图案线，其中，由于没有电连接因而不发热。图4所示图案（a）和（b）上的点代表顶点，发热线从其经过，并且在两种设计中通过保持相同数量的顶点来确保相同长度。通过这种方法，即使在两个汇流条设置在同一条线上的情况下，通过形成图案的均匀发热和均匀分布可以实现视觉均匀性。基于Voronoi图案进行图4所示的发热线的基本背景设计，下面将描述Voronoi图案的设计。

在本发明的所述示范性实施例中，优选地，设置不与汇流条电连接的不发热图案线，使得包括发热图案线和不发热图案线的整个图案的分布是均匀的。由此，即使实质上发热的发热图案线分布不均匀，也能够通过使整个图案的分布均匀而防止图案线妨碍视野。例如，优选地，本发明的示范性实施例所述的包括发热图案线和不发热图案线的整个图案具有这样的图案密度，使得相对于任何直径20cm的圆，开口比偏差为5%或小于5%。这里，开口比意味着提供图案的区域中未被图案覆盖的区域的比例。

可以根据发热图案线的形状确定不发热图案线，使得整个图案的分布均匀。

如以上示范性实施例中所述，当提供发热图案线的区域被分成两个或更多部分时，在设置发热图案线使得发热图案线和汇流条之间连接长度在所述部分中彼此相同的情况下，可以设置不发热图案线，使得包括发热图案线和不发热图案线的整个图案线的各部分之间的开口比偏差为5%或小于5%。

在本发明的所述示范性实施例中，透明基底不受特别限制，但优选使用透光率为50%或大于50%，优选为75%或大于75%的板。详细地说，可以使用玻璃作为透明基底，可以使用塑料板或塑料膜。在使用塑料膜的情况下，优选地，在形成发热图案线和不发热图案线之后，将玻璃基底或塑料基底附着到所述板的至少一侧。在这种情况下，更优选地，将玻璃基底或塑料基底附着到透明基底上形成有发热图案线和不发热图案线的一侧。可以将现有技术已知的材料用作塑料基底或膜，例如，优选使用可见光透射率为80%或大于80%的膜，例如PET（聚对苯二甲酸乙二醇酯）、PVB（聚乙烯醇缩丁醛）、PEN（聚萘二甲酸乙二醇酯）、PES（聚醚砜）、PC（聚碳酸酯）和乙酰纤维素（acetyl celluloide）。塑料膜的厚度优选为12.5到500μm，更优选为30到150μm。

在本发明的所述示范性实施例中，可以通过如下方式形成发热图案线或不发热图案线：第一，使用包括在透明基底上进行直接印刷并进行干燥或烘焙的方法，第二，使用包括在透明基底上层叠金属薄膜并对该金属薄膜图案化的方法，第三，使用包括在涂有银盐的透明基底上利用照相方式形成银图案并通过电镀增大热丝的厚度直到获得期望的薄层电阻的方法。

如下所述形成图案线的方法可以用于发热图案线和不发热图案线。

图案线的线宽为100μm或小于100μm，优选为0.1μm到30μm。

图案线之间的间隔可以为50μm到30mm。这里，图案线之间的间隔可以为发热图案线之间的间隔，或为发热图案线和不发热图案线之间的间隔。

图案线的高度可以为0.2到100μm。优选地，该高度大约为10μm。

图案线在以上数值范围之内的情形有利于获得足够的发热性能。

图案线可以具有条形、菱形、方格子形或圆形形状，但不限于此。

在使用印刷方法（即上述方法中的第一方法）的情况下，可以利用该印刷方法将包括导热材料的糊剂印刷在透明基底上。在使用印刷方法的情况下，成本较低，制造过程简单，线宽小，并且可以形成精确的图案线。

印刷方法不受特别限制，可以使用诸如胶版印刷、丝网印刷和凹版印刷等印刷方法。例如，可以利用如下方法来进行胶版印刷：在形成有图案的底板中填充糊剂后，利用称作橡皮布的硅橡胶进行第一次转印，并通过使橡皮布和玻璃紧密接触进行第二次转印，但不限于此。

由于橡皮布的释放特性，大部分糊剂被转印到玻璃上，结果，不需要单独的橡皮布冲洗过程。可以通过对形成有希望的图案线的钠钙玻璃进行精确的刻蚀来制造所述底板，在所述玻璃表面上可以进行金属或DLC（类金刚石碳）涂布以便耐用。可以通过蚀刻金属板来制造所述底板。

在本发明的所述示范性实施例中，为了实现更精确的图案线，最优选使用胶版印刷方法。

作为导热材料，优选使用热导率优异的金属，可以使用铜和银，银是最优选的。在本发明的所述示范性实施例中，可以使用颗粒形式的导热材料。

所述糊剂除了上述导热材料之外还可以包括有机粘结剂，使得印刷过程容易进行。优选地，所述有机粘结剂在烘焙过程中具有挥发性。此外，为了提高所述糊剂对玻璃的附着能力，所述糊剂还可以包括玻璃粉。如有必要，可以进一步添加溶剂。

可以对所述糊剂进行印刷，使得烘焙后印刷图案线的线宽为100μm或小于100μm，优选为0.1μm到30μm或小于30μm，可以对所述糊剂进行印刷，使得烘焙后印刷图案的线间间隔为50μm到30mm，可以对所述糊剂进行印刷，使得从透明基底的表面算起的线的高度为0.2到100μm。

在所述印刷图案中，开口率（即，未被印刷图案覆盖的透明基底面积的比率）优选为65%或大于65%，更优选为90%或大于90%。

所述图案线可以为栅格型图案，其中，举例说，线宽为20μm，线间间隔为280μm。

如果利用印刷方法在透明基底上以预定的图案印刷上述糊剂并进行烘焙，则形成具有导热性的图案。在这种情况下，烘焙温度不受特别限制，但可以为400到700℃，优选为500到650℃。在使用塑料膜或塑料基底作为透明基底的情况下，可以在低温（例如150到350℃）下进行低温烘焙。

在使用层叠方法（即形成图案线的方法中的第二方法）的情况下，可以利用光刻或印刷方法对抗蚀剂进行图案化，然后进行金属蚀刻，从而对层叠的金属薄膜进行图案化。

作为印刷方法，可以使用反向胶印（reverse offset printing）方法或凹版胶印（gravure offset）方法，它们能印刷宽度为5到100μm的线。抗蚀剂层可以使用酚醛清漆基、压克力基和硅基材料，但不限于此。在使用光刻时，可以利用光刻胶材料形成抗蚀剂层图案，特别地，可以使用干膜抗蚀剂，以便将其应用于辊轧工艺。

有利地，所述抗蚀剂层图案不规则，以便使单光源的衍射/干涉最小化，但优选地，所述图案具有这样的图案密度，其相对于直径为20cm的预定圆具有5%或小于5%的透射率偏差。此外，对于诸如波形图案等规则图案来说，优选地，形成所述图案的线之间的间隔为2mm或大于2mm。

将具有带抗蚀剂层的金属薄膜的透明基底浸入刻蚀溶液中，从而对所述金属薄膜进行刻蚀。可以使用酸性溶液作为所述蚀刻溶液。作为酸性溶液，可以使用强酸，例如盐酸、硝酸、硫酸和磷酸，以及有机酸，例如蚁酸、丁酸、乳酸、山梨酸、富马酸、苹果酸、酒石酸和柠檬酸，还可以向溶液中添加过氧化氢和其它添加剂。

将具有通过上述过程获得的图案线的所述板切成10cm×10cm的尺寸后，当通过在其一面上形成电极（汇流条）线来测量电阻时，优选地，电阻为1欧姆或小于1欧姆，优选为0.35欧姆。在这种情况下，所获得的电阻值与薄层电阻具有相同含义。

在本发明的所述示范性实施例中，发热图案线或不发热图案线可以是直线，或者各种变型，例如曲线、波形线和之字形线也是可以的。

在本发明的所述示范性实施例中，包括发热图案线和不发热图案线的整个图案的面积分布的比率为35%或小于35%，优选为10%或小于10%。

在本发明的所述示范性实施例中，如图4所示，包括发热图案线和不发热图案线的整个图案可以是构成Voronoi图的图形的边界形式。

以形成Voronoi图的图形的边界形式形成整个图案，从而可以使整个图案分布均匀，使得光的衍射和干涉所引起的副作用可以最小化。Voronoi图是这样形成的一种图案：如果Voronoi图发生器的点设置在要填充的期望区域中，则与每个点到其它点的距离相比填充到对应点最近的区域。例如，当整个国家中的大型折扣商店用点表示并且消费者试图找到最近的大型折扣商店时，显示出每个折扣商店的商业区的图案可以是一个例子。就是说，如果利用正六边形填充空间，而正六边形的每个点由Voronoi发生器设定，那么蜂窝结构可以是该图案。在本发明的所述示范性实施例中，在利用Voronoi图发生器形成图案的情况下，优点在于，能够容易地确定可使光衍射和干涉所引起的副作用最小化的复杂图案形式。图5示出了利用Voronoi图发生器形成图案。

在本发明的所述示范性实施例中，通过规则或不规则地放置Voronoi图发生器，可以使用从Voronoi图发生器获得的图案。

即使在整个图案以构成Voronoi图的图形的边界形式形成的情况下，当Voronoi图发生器生成时，也可以适当协调规则性和不规则性。例如，在提供有图案的区域中将具有预定尺寸的区域设定为基本单元之后，生成点，使得点在基本单元中的分布具有不规则性，从而形成Voronoi图案。如果使用以上方法，则通过防止图案线分布在任一点的局域化，可以补偿可见度。

如上所述，可以控制Voronoi图发生器的单位面积的数目，以便使单位面积中图案的开口率恒定，以实现加热元件的均匀可见度。在这种情况下，当均匀地控制Voronoi图发生器的单位面积的数目时，优选地，该单位面积为10cm²或小于10cm²。Voronoi图发生器的单位面积的数目优选为10到2500/cm²，更优选为10到2000/cm²。

所述单位面积中，在构成所述图案的图形中，至少一个优选具有与其余图形不同的形状。

根据本发明的另一示范性实施例，整个图案可以是由形成Delaunay图案的至少一个三角形形成的图形的边界形式。详细地说，所述图案的形式可以是形成Delaunay图案的三角形的边界、由形成Delaunay图案的至少两个三角形形成的图形的边界形式、或其组合。

通过以构成Delaunay图案的至少一个三角形所形成的图形的边界来形成所述图案，可以使得整个图案的分布均匀，并使光的衍射和干涉所引起的副作用最小化。Delaunay图案是这样形成的一种图案：在要填充该图案的区域中设置Delaunay图案发生器的点，并通过连接在附近的三个点而画三角形，使得当画出包括三角形所有顶点的外接圆时，在该圆中没有任何其它点。为了形成该图案，可以基于Delaunay图案发生器重复Delaunay三角划分和循环。Delaunay三角形划分可以这样进行，使得通过使三角形所有角中的最小角最大化而避免细的三角形。Delaunay图案的概念由Boris Delaunay在1934年提出。图6中示出了形成Delaunay图案的一个例子。

由构成Delaunay图案的至少一个三角形形成的图形的边界图案可以使用通过规则或不规则放置Delaunay图案发生器而从该发生器获得的图案。在本发明的所述示范性实施例中，当使用Delaunay图案发生器形成图案时，优点在于，可以容易地确定能够使光衍射和干涉造成的副作用最小化的复杂图案形式。

在以构成Delaunay图案的至少一个三角形所形成的图形的边界形式形成所述图案的情况下，当Delaunay图案发生器生成时，可以适当地协调规则性和不规则性。例如，在提供有图案的区域中产生不规则而均匀的标准点。在这种情况下，不规则性意味着点之间的距离不是常数，而均匀性意味着单位面积所包括的点数彼此相同。如果使用以上方法，则通过防止图案线分布在任一点的局域化，可以补偿可见度。

如上所述，在将图案开口率在所述单位面积中设为常数以实现加热元件的均匀发热和可见度的情况下，优选控制Delaunay图案发生器的单位面积的数目。在这种情况下，当均匀控制Delaunay图案发生器的单位面积的数目时，优选地，所述单位面积为10cm²或小于10cm²。Delaunay图案发生器的单位面积的数目优选为10到2500/cm²，更优选为10到2000/cm²。

所述单位面积中，在构成所述图案的图形中，至少一个优选具有与其余图形不同的形状。

在本发明的所述示范性实施例中，通过用上述Voronoi图案或Delaunay图案构成包括发热图案线和不发热图案线的整个图案，可以使所述图案对视野的妨碍最小化。同时，通过由发热图案线构成一部分Voronoi图案或Delaunay图案而由不发热图案线构成其余部分，即使汇流条之间的间隔彼此不同，也可以实现均匀发热。例如，如图4所示，在汇流条间隔大的区域中，像图4A那样，水平轴的延展会较短，而在汇流条间隔小的区域中，像图4B那样，水平轴的延展会较长。在这种情况下，如上所述，通过使发热图案线的顶点数目彼此相同，所述区域中发热图案线的长度可以彼此相同，从而可以实现均匀发热。

在本发明的所述示范性实施例中，汇流条可以与发热图案线或不发热图案线同时形成，可以利用与用于上述图案线的方法相同或不同的印刷方法形成。例如，在利用胶版印刷方法形成图案线之后，可以通过丝网印刷形成汇流条。在这种情况下，汇流条的厚度适当地为1到100μm，优选为10到50μm。如果它小于1μm，那么，由于图案线和汇流条之间的接触电阻增大，在接触部分会有局部发热，而如果它超过100μm，那么，电极材料的成本就增大。汇流条和电源之间的连接可以通过与具有良好传导发热的结构进行焊接和物理接触来完成。

在本发明的所述示范性实施例中，如图2所示，施加相反电压的两个汇流条可以设置在相对的位置，或者如图3所示，两个汇流条可以设置在加热元件的一侧的相同方向的位置上。例如，在将本发明的示范性实施例所述的加热元件应用到车辆玻璃的情况下，优选地，基于所述加热元件在车辆中的安装位置，将汇流条设置在较低的部分。

设置在相对位置的汇流条之间的最小间隔可以为4cm或大于4cm，优选为10cm或大于10cm。汇流条可以设置在加热元件的下端部分的同一条线上，在这种情况下，汇流条之间的间隔可以保持在2mm或大于2mm，优选为5mm或大于5mm。

为了隐藏图案线和汇流条，可以形成黑色图案。可以利用包括氧化钴的糊剂来印刷黑色图案。在这种情况下，作为印刷方法，合适地，使用丝网印刷，其厚度为10到100μm。可以在形成黑色图案之前或之后形成图案线和汇流条。

在本发明的所述示范性实施例中，在使用印刷方法的情况下，可以通过底板的设计来设计发热图案线和不发热图案线，在使用光刻方法的情况下，可以通过光掩模的设计来设计图案线。

本发明的示范性实施例所述的加热元件可以包括另外的透明基底，该另外的透明基底设置在透明基底的设置有发热图案线和不发热图案线的表面上。在所述另外的透明基底附着时，可以在图案线和该另外的透明基底之间插入粘合膜。在附着过程中，可以控制温度与压力。

在一个详细的实施例中，在形成有图案线的透明基底和所述另外的透明基底之间插入粘合膜，将它们放到真空袋中，降低压力同时提高温度，或利用热辊提高温度，从而清除空气，由此完成第一次附着。在这种情况下，压力、温度和时间可以根据粘合膜的种类而改变，但通常，可以在300到700托的压力下将温度从正常温度逐渐升高到100℃。在这种情况下，优选地，时间一般为1小时或小于1小时。通过热压过程，对经过了第一次附着过程的初步附着的分层结构进行第二次附着过程，在所述热压过程中，在高压釜中增大压力的同时提高温度。第二次附着根据粘合膜的种类而变化，但优选地，在140巴或大于140巴的压力下以及130到150℃的温度范围内进行附着1到3小时、优选为约2小时之后，对其进行缓慢冷却。

在另一详细实施例中，可以使用与以上两步附着过程不同的方法：该方法利用真空层合机装置通过一个步骤对它们进行附着。所述附着可按下法进行：逐步将温度升高到80到150℃，然后慢慢冷却它们，使得压力降低（～5毫巴）直到温度为100℃，之后增大压力（～1000毫巴）。

可以使用具有粘合强度且附着之后透明的任何材料作为所述粘合膜的材料。例如，可以使用PVB膜、EVA膜、PU膜等，但粘合膜不限于此。粘合膜不受特别限制，但优选地，其厚度在100μm到800μm范围中。

本发明的示范性实施例所述的加热元件可以连接到电源用于发热，在这种情况下，发热量为100到700W/m²，优选为200到300W/m²。由于本发明的示范性实施例所述的加热元件即使在低电压（例如30V或更低，优选为20V或更低）下也具有优异的发热性能，所以可以在车辆等中发挥作用。所述加热元件中的电阻是1欧姆/方块或更低，优选为0.5欧姆/方块或更低。

本发明的示范性实施例所述的加热元件可以具有弯曲表面的形状。

在本发明的示范性实施例所述的加热元件中，优选地，整个图案的开口率（即，未被图案覆盖的透明基底的面积比率）为65%或大于65%。本发明的示范性实施例所述的加热元件具有优异的发热特性，其中，开口率为65%或大于65%时可以提高温度，并且发热操作后的5分钟之内温度偏差保持在10%或小于10%。

可以将本发明的示范性实施例所述的加热元件应用于各种运输工具所使用的玻璃中，例如车辆、舰船、铁路、高速铁路和飞机、住宅或其他建筑物。具体说，由于本发明的示范性实施例所述的加热元件具有均匀的发热特性，且不会妨碍视野，与已知技术不同，所述加热元件可以应用于诸如车辆等运输工具的前玻璃或侧玻璃上。即使在本发明的示范性实施例所述的加热元件特别应用于运输工具的侧玻璃的情况下，也可以呈现出图案的均匀发热和隐蔽特性。

本发明的又一个示范性实施例提供一种加热元件，其包括透明基底、汇流条、与汇流条连接的电源、以及设置在透明基底上并与汇流条电连接的发热图案线，其中，当设置有发热图案线的区域分成两个或更多部分时，在这些部分中与汇流条连接的发热图案线的长度彼此相同。可以从以上描述中选择相关内容。

本发明的另一示范性实施例提供一种制造加热元件的方法，该方法包括在透明基底上同时或独立地形成汇流条、与汇流条电连接的发热图案线和不与汇流条电连接的不发热图案线。可以从以上材料和方法中选择透明基底、汇流条、热丝等。

在设置有发热图案线的区域被分成两个或更多部分使得这些部分中发热图案线长度彼此相同的情况下，在这些部分中相同长度的发热线可以导致均匀发热，这些部分之间的发热可以均匀地进行，或者这些部分之间的发热可以有意地以不同方式进行。详细地说，通过改变这些部分之间的间隔以及这些部分之间的发热线的长度，可以有意地将整个发热区域中的一部分区域划分成高水平发热区域和低水平发热区域。例如，当所述加热元件应用于车辆侧玻璃时，当与侧镜相邻的区域部分设计为高水平发热区域（与其他区域部分相比）时，优点是，相对于应当首要确保视野的侧镜区域而言，可以迅速确保驾驶员的可见度。

发明模式

在下面的例子中将更详细地描述本发明。然而，阐述下面的例子是为了说明本发明，而不被解释为是限制本发明。

例1

通过插入发热膜以便向车辆侧玻璃提供发热功能来制造发热附件玻璃。本发明的示范性实施例所述的膜中所使用的的发热图案基于Voronoi图案，汇流条以图1所示的方式形成，并且进行设计，使得图1中与区域B对应的图案的平均间距为2mm。利用公式1，根据汇流条之间的距离L，控制区域A的图案间距W从2到16mm，据此设计图案从而形成发热图案线，以便满足均匀发热。对于图案间距宽于2mm的部分，通过将不发热图案线与已知的Voronoi图案重叠起来形成视觉上均匀的图案线。当对通过这种方式制造的发热附件玻璃施加12V的车辆电压时，热值约为700W/m²，发热导致的温度偏差大约为6%，从而实现均匀发热。

比较例1

除了不插入不发热图案线外，使用与例1相同的方式制造发热附件玻璃。呈现出相同的发热特性，但由于图案不均匀分布而使眼睛容易识别出在视觉上图案密或稀的区域，因此发生了妨碍视野的问题。

Claims (11)

1.一种加热元件，包括：

透明基底；

汇流条；

与所述汇流条连接的电源；

设置在所述透明基底上并且与所述汇流条电连接的发热图案线；以及

设置在所述透明基底上并且不与所述汇流条电连接的不发热图案线。

2.根据权利要求1所述的加热元件，其中，所述透明基底为塑料膜、塑料基底或玻璃基底。

3.根据权利要求1所述的加热元件，其中，设置所述发热图案线，使得均匀发热。

4.根据权利要求3所述的加热元件，其中，设置所述发热图案线，使得在设置有所述发热图案线的整个区域中，表面温度的标准偏差为20%或小于20%。

5.根据权利要求1所述的加热元件，其中，设置所述不发热图案线，使得包括所述发热图案线和所述不发热图案线的整个图案的分布是均匀的。

6.根据权利要求1所述的加热元件，其中，设置所述不发热图案线，使得包括所述发热图案线和所述不发热图案线的整个图案对于直径为20cm的圆来说开口率偏差为5%或小于5%。

7.根据权利要求1所述的加热元件，其中，当设置有所述发热图案线的区域被分成两个或更多部分时，这些部分中与所述汇流条连接的发热图案线的长度彼此相同。

8.根据权利要求7所述的加热元件，其中，设置所述不发热图案线，使得包括所述发热图案线和所述不发热图案线的整个图案对于直径为20cm的圆来说开口率偏差为5%或小于5%。

9.根据权利要求1所述的加热元件，其中，包括所述发热图案线和所述不发热图案线的整个图案的形式为Voronoi图案或Delaunay图案。

10.一种加热元件，包括：

透明基底；

汇流条；

与所述汇流条连接的电源；以及

设置在所述透明基底上并且与所述汇流条电连接的发热图案线，

其中，当设置有所述发热图案线的区域被分成两个或更多部分时，这些部分中与所述汇流条连接的发热图案线的长度彼此相同。

11.一种根据权利要求1到9的任一项所述的加热元件的制造方法，该方法包括：

在透明基底上同时或单独形成汇流条、与所述汇流条电连接的发热图案线以及不与所述汇流条电连接的不发热图案线。

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