CN108293275B - 加热电极装置、发热板和导电性发热体 - Google Patents

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Abstract

提供通过通电而对玻璃进行加热的加热电极装置。加热电极装置具有多个发热导体,该多个发热导体以具有四边形截面的方式延伸,在与该延伸方向不同的方向上排列。在发热导体中,在与延伸方向垂直的截面中,在设与排列方向垂直的方向的大小即厚度为H、与所述排列方向平行的边中的较大一方的边的大小为WB时,H/WB>1.0。

Description

加热电极装置、发热板和导电性发热体
技术领域
本发明的一个方式涉及具有发热导体的加热电极装置和使用该加热电极装置的通电加热玻璃,该发热导体通过通电而利用焦耳热(Joule heat)发热。
本发明的另一个方式涉及具有发热用导电体的发热板以及具有这种发热板的交通工具和建筑物用窗。
本发明的另一个方式涉及具有发热用导电体的带导电体的片、发热板以及具有该发热板的交通工具和建筑物用窗。
本发明的另一个方式涉及导电性发热体、夹层玻璃和导电性发热体的制造方法。
本发明的另一个方式涉及发热板、导电性图案片以及具有发热板的交通工具和建筑物用窗。
背景技术
以往,如日本特开平8-72674号公报、日本特开平9-207718号公报和日本特开2013-56811号公报所记载的那样,存在通过通电而对汽车、铁路、飞机和船舶等交通工具的玻璃窗和建筑物的玻璃窗进行加热、消除玻璃窗的冻结和雾的技术。这种玻璃窗构成为在2枚玻璃板之间具有加热电极装置。而且,该加热电极装置具有分开配置的一对母线电极和配置成架在该一对母线电极之间的多个线条的发热导体,通过在一对母线电极上连接电源,能够对发热导体进行通电,能够使发热导体发热而对玻璃窗进行加热。
并且,作为加热器和除霜器,使用具有发热用导电体的发热板。例如,公知有在前窗(windshield:防风玻璃)或后窗中使用透明结构的发热板的车辆,通过使发热用导电体发热,防止车窗的结霜、结冰和结露,能够确保良好的视场。
例如,日本特开2013-173402号公报公开了通过设置在透明基板之间的电热加热器对整体进行加热的车辆用防雾窗。并且,日本特开平8-72674号公报公开了通过设置在两枚玻璃板之间的电阻加热线的发热得到融冰、融霜和防雾的效果的电热玻璃窗。
并且,以往,公知有在被施加电压时发热的发热板。作为代表性的应用例,透明结构的发热板被用作除霜装置和加热器。作为除霜装置的发热板用作车辆的前窗(windshield;防风玻璃)和后窗等玻璃窗。例如在日本特开平8-72674号公报和日本特开2013-173402号公报中,利用具有透视性的发热板作为玻璃窗。该发热板具有在其整体范围内配置的由钨线等构成的发热用导电体。在该发热板中,通过针对发热用导电体的通电,该发热用导电体通过其电阻加热而升温。通过由发热板构成的玻璃窗的升温,能够去除玻璃窗的雾,或者融化玻璃窗上附着的雪和冰,能够确保隔着该玻璃窗的透视性。
并且,以往,作为车辆的前窗或后窗等玻璃窗中使用的除霜装置,公知有在玻璃窗中组入由电热线构成的导电性发热体而得到的装置。在这种除霜装置中,对组入玻璃窗中的导电性发热体进行通电,通过其电阻加热而使玻璃窗升温,去除玻璃窗的雾,或者融化玻璃窗上附着的雪和冰,能够确保乘员的视场。
作为导电性发热体,以往使用各种材料,但是,当在玻璃窗中规则地配置导电性发热体时,在导电性发热体进行衍射的光相互引起干涉,存在产生光芒这样的问题。光芒是指视觉辨认到线状的光的现象。
并且,当导电性发热体呈直线状延伸时,入射到导电性发热体的外光向大致相同的方向反射,位于该方向上的人的眼睛感觉到较强的闪烁(晃眼)。
在日本特开2011-210487号公报中公开了,为了防止闪烁,使导电性发热体成为波线路,使构成各波线路的多个波线分别按照每半个周期而不规则。
并且,以往,作为车辆的前窗或后窗等玻璃窗中使用的除霜装置,公知有在玻璃窗整体配置由钨线等构成的电热线而得到的装置。在该现有技术中,通过对配置在玻璃窗整体中的电热线进行通电,通过其电阻加热而使玻璃窗升温,去除玻璃窗的雾,或者融化玻璃窗上附着的雪和冰,能够确保乘员的视场。
并且,最近,还公知有如下的除霜装置:代替由钨线等构成的电热线,使用光刻技术制作导电性图案,对该导电性图案进行通电,通过其电阻加热而使玻璃窗升温(参照日本特开2011-216378号公报和日本特开2012-151116号公报)。该方法具有能够简单地形成复杂形状的导电性图案这样的优点。在日本特开2011-216378号公报和日本特开2012-151116号公报中,例如,形成具有不规则形状的导电性图案,将其用作使玻璃窗升温的电热线,该不规则形状根据从在平面内进行特定随机分布的母点生成的维诺图得到。
发明内容
发明要解决的课题
如日本特开平8-72674号公报、日本特开平9-207718号公报和日本特开2013-56811号公报所记载的那样,现有的发热导体大多使用具有圆形截面的钨线。
这里,钨线的截面为圆形,因此,在为了提高发热性能(成为高输出)而增大截面面积时,需要增大线径。而且,针对其直径(对应于遮挡视场的截面面积)而言,圆形截面的情况下的截面面积不会成为最大(相反成为最小)。
这样,以往,如果要增大发热导体的截面面积,则必须增大圆形截面的直径,存在发热导体的宽度增加而视觉辨认到发热导体这样的问题。其结果,很难同时实现发热导体的不可视性和发热性能的提高。
因此,本发明的第1目的在于,提供抑制发热导体的宽度的增加、并且高效地增大截面面积、即使是高输出也不容易视觉辨认的加热电极装置。并且,提供具有该加热电极装置的通电加热玻璃。
并且,如日本特开平8-72674号公报、日本特开平9-207718号公报和日本特开2013-56811号公报所记载的那样,以往,发热导体形成为波型。这是为了防止由于以规定间隔周期排列的发热导体的图案而引起的光芒。
但是,当这样呈波型构成发热导体时,与呈直线状构成的情况相比,发热量减小,去除霜或雾的时间较长。
因此,本发明的第2目的在于,提供能够抑制光芒、并且能够将去除霜或雾的时间抑制为较短的加热电极装置。并且,提供具有该加热电极装置的通电加热玻璃。
并且,在适用于加热器或除霜器的上述发热板中,细线状的发热用导电体(以下也称为“导电性细线”)在板之间规则地并列设置。例如,在日本特开2013-173402号公报的车辆用防雾窗中,利用相同的配置图案印刷形成波线状的多个导电线。并且,在日本特开平8-72674号公报的电热玻璃窗中,正弦波形状的多个电阻加热线相互平行配设。
在经由这种具有多个导电性细线的透明发热板观察从照明等光源(特别是点光源)射出的光的情况下,产生以该光源为中心从此处向周围呈放射状射出的、观察为细长线状延伸的光的所谓“光芒”。光芒对视觉辨认性造成影响,例如,当在驾驶员隔着车窗观察到的光中产生光芒时,驾驶员的视场可能被光芒干扰。因此,从确保良好视场的观点来看,优选尽可能抑制光芒的产生。
本案件发明人进行专心研究后发现,可能由于发热用导电体(导电性细线)导致的光的衍射而产生光芒,并新发现通过防止发热用导电体而引起的衍射光的视觉辨认,能够有效避免光芒的产生。
并且,本案件发明人进一步进行研究后得到如下的见解:很难防止光芒的产生,并且抑制可能损害视场的炫亮而确保良好的视场。特别是在窗户中使用上述这种发热板的事例中,视场中必然存在发热用导电体,因此,以较高水平同时实现洁净视场的确保和可能成为眼睛疲劳原因的晃眼或扩散的防止是非常困难的。
本发明是鉴于上述情况而完成的,其第3目的在于,提供能够防止光芒的产生并且能够确保良好视场的发热板、以及具有这种发热板的交通工具和建筑物用窗。
并且,在现有的发热板中,发热用导电体的导电性细线呈线状延伸而连结在一对母线之间。在这种发热板中,由于发热用导电体的断线而产生无法发热的部位,产生发热不均。本案件发明人进行专心研讨后判明了,发热用导电体的导电性细线的断线的容易度依赖于导电性细线的宽度。在呈曲线状配置导电性细线时,特别是在曲率较大的部位,由于制造过程中的蚀刻,容易在线宽较小的部位产生断线。
为了不容易产生断线,考虑加粗导电性细线的线宽,但是,当线宽较粗时,在发热板的外观中会视觉辨认出导电性细线,视觉辨认性和设计性恶化。因此,需要使导电性细线的线宽的分布处于不容易产生断线且不被视觉辨认的范围内。本发明是考虑以上情况而完成的,其第4目的在于,提供发热用导电体的导电性细线不容易产生断线、并且导电性细线不会被视觉辨认的发热板。
在现有的发热板中,发热用导电体的导电性细线呈线状延伸而连结在一对母线之间。在这种发热板中,由于发热用导电体的断线而产生无法发热的部位,产生发热不均。因此,为了即使断线也能够确保电连接,考虑将呈线状延伸的导电性细线之间连接起来的技术。最简单地讲,考虑利用直线状的桥来连接呈线状延伸的导电性细线之间的技术。但是,该情况下,在对发热板整体进行观察时,桥的配向方向醒目,并且,产生被称为光芒的线状的光。因此,隔着发热板的视觉辨认性恶化。
本发明是考虑以上情况而完成的,其第5目的在于,提供即使在发热用导电体中产生断线也不容易产生发热不均、并且不会使视觉辨认性恶化的发热板。
并且,在日本特开2011-210487号公报所公开的具有波线路的导电性膜中,也许能够可靠地减轻晃眼,但是,为了使各波线路的形状不规则,产生温度较高的部位和温度较低的部位,可能产生热不均。由此,例如,在车辆的玻璃窗中组入日本特开2011-210487号公报的导电性膜时,在玻璃窗内产生雾被去除的场所和未被去除的场所、或者雪或冰融化的场所和未融化的场所,可能无法满意地确保乘员的视场。
本发明是为了解决上述课题而完成的,其第6目的在于,提供防止光芒和闪烁、并且还能够抑制热不均的导电性发热体、夹层玻璃及其制造方法。
并且,图92中示出放大了日本特开2011-216378号公报和日本特开2012-151116号公报所公开的现有技术的除霜装置中的导电性图案840的一部分的图。在现有技术的除霜装置中,导电性图案840包含在2个分支点842之间延伸且限定出开口区域843的多个连接要素844,各连接要素844分别由1根直线段构成。本案件发明人对这种具有连接要素844的除霜装置进行专心研究后发现,由于由1根直线段构成的各连接要素844的形状,观察者(例如驾驶员等乘员)可能视觉辨认到具有连接要素844的导电性图案840。当入射到除霜装置的外部光等光入射到连接要素844中的平坦面构成的侧面时,入射到侧面的各位置的光在该侧面大致向一定的方向反射。从而,观察者视觉辨认到该反射光,由此,观察者视觉辨认到具有连接要素844的导电性图案840。驾驶员等观察者视觉辨认到具有连接要素844的导电性图案840会使观察者隔着玻璃窗的视觉辨认性恶化。
本发明是考虑这种情况而完成的,其第7目的在于,提高除霜装置的导电性图案的不可视性。
用于解决课题的手段
下面对本发明进行说明。这里,为了容易理解而标注附图的参照标号,但是,本发明不限于此。
[第1发明]
本发明的一个方式通过加热电极装置解决所述课题,该加热电极装置通过通电而对玻璃进行加热,其中,该加热电极装置具有多个发热导体,该多个发热导体以具有四边形截面的方式延伸,在与该延伸的方向不同的方向上排列,在发热导体中,在与延伸方向垂直的截面中,在设与排列方向垂直的方向的大小即厚度为H、与排列方向平行的边中的较大一方的边的大小为WB时,H/WB>1.0。
本发明的另一个方式在上述加热电极装置中,在发热导体的与延伸方向垂直的截面中,在设与大小为WB的边相反的一侧的边的大小为WT时,WB>WT、3μm≦WB≦15μm并且1μm≦WT≦12μm。
本发明的另一个方式是上述任意一种加热电极装置,该加热电极装置具有透明的基材层,发热导体配置在基材层的一个面上,发热导体的一个面与基材层的面相接。
本发明的另一个方式是一种通电加热玻璃,其中,该通电加热玻璃具有:透明的第一面板;透明的第二面板,其配置成相对于第一面板具有间隔;以及上述任意一种加热电极装置,其配置在第一面板与第二面板的间隔中。
根据本发明的上述各方式,在加热电极装置和使用该加热电极装置的通电加热玻璃中,能够抑制发热导体的宽度的增加,并且高效地增大截面面积,得到高输出,并且不容易视觉辨认到发热导体。能够提高功能。
[第2发明]
本发明的另一个方式通过加热电极装置解决所述课题,该加热电极装置通过通电而对玻璃进行加热,其中,该加热电极装置具备具有线条的多个发热导体,在发热导体中,在设其一端与另一端之间的距离为D(mm)、一端与另一端之间的沿着发热导体的长度为L(mm)时,1.02·D≦L<1.50·D。
本发明的另一个方式在上述加热电极装置中,在设多个发热导体的间距为P(mm)、发热导体的厚度方向的一个面在俯视时每长度0.01m的表面积为SB(μm2)、与该一个面相反的一侧的另一个面在俯视时每长度0.01m的表面积为ST(μm2)时,0.5mm≦P≦5.00mm并且0μm2<SB-ST≦30000μm2
本发明的另一个方式在上述加热电极装置中,在发热导体中,在与其延伸方向垂直的截面中,在设SB(μm2)侧的边的大小为WB(μm)、ST(μm2)侧的边的大小为WT(μm)时,WB>WT、3μm≦WB≦15μm、并且1μm≦WT≦12μm。
本发明的另一个方式在上述任意一种加热电极装置中,该加热电极装置具有透明的基材层,发热导体配置在基材层的一个面上,发热导体的一个面与基材层的面相接。
本发明的另一个方式是一种通电加热玻璃,其中,该通电加热玻璃具有:透明的第一面板;透明的第二面板,其配置成相对于第一面板具有间隔;以及上述任意一种加热电极装置,其配置在第一面板与第二面板的间隔中。
根据本发明的上述各方式,在加热电极装置和使用该加热电极装置的通电加热玻璃中,能够抑制光芒,并且良好地确保发热量,能够顺畅地消除雾和霜。
[第3发明]
本发明的另一个方式涉及一种发热板,其中,该发热板具有:支承基材;一对母线,它们被施加电压;以及发热用导电体,其支承在支承基材上,与一对母线连接,发热用导电体具有在一对母线之间延伸的导电性主细线,该导电性主细线包含曲率相对大的第1大曲率部分和曲率相对小的第1小曲率部分,导电性主细线的横截面中的第1大曲率部分的横截面的斜率大于第1小曲率部分的横截面的斜率。
根据本方式,即使发热用导电体具有导电性主细线,也能够以较高水平同时实现光芒的产生防止和防眩。
也可以是,导电性主细线的横截面由与支承基材相接的下底部、配置在与该下底部对置的位置的上底部、在下底部的一端与上底部的一端之间延伸的第1倾斜部以及在下底部的另一端与上底部的另一端之间延伸的第2倾斜部限定,横截面的斜率由通过下底部的一端和上底部的一端的直线的斜率以及穿过下底部的另一端和上底部的另一端的直线的斜率分别表示。
根据本方式,适当表示导电性主细线的横截面的斜率。
也可以是,第1小曲率部分的横截面的第1倾斜部和第2倾斜部在支承基材上的投影的尺寸之和大于第1大曲率部分的横截面的第1倾斜部和第2倾斜部在支承基材上的投影的尺寸之和。
根据本方式,能够在第1大曲率部分与第1小曲率部分之间改变导电性主细线中的容易带来光反射导致的炫亮的第1倾斜部和第2倾斜部的大小,能够抑制由于光反射而对炫亮进行强调。
也可以是,第1小曲率部分的横截面在支承基材上的投影大于第1大曲率部分的横截面在支承基材上的投影。
根据本方式,能够在第1大曲率部分与第1小曲率部分之间改变导电性主细线中的能够带来光反射的部分的大小,能够抑制由于光反射而对晃眼或扩散等炫亮进行强调。
也可以是,第1小曲率部分的横截面的上底部与下底部之间的间隔与第1大曲率部分的横截面的上底部与下底部之间的间隔相等。
根据本方式,确保发热用导电体的良好的加工性,能够容易地形成第1大曲率部分和第1小曲率部分。
也可以是,设置有多个导电性主细线,发热用导电体还具有导电性副细线,该导电性副细线将多个导电性主细线中的至少一部分中相邻配置的导电性主细线彼此连结起来。
根据本方式,导电性主细线彼此通过导电性副细线连接,因此,即使在导电性主细线的一部分中产生断线,针对产生该断线的导电性主细线,也能够经由导电性副细线从其他导电性主细线送电,因此,能够有效地减少发热不均。
也可以是,导电性副细线包含曲率相对大的第2大曲率部分和曲率相对小的第2小曲率部分。
根据本方式,导电性副细线也弯曲配设,能够有效防止能够视觉辨认的光芒的产生。
也可以是,发热板还具有覆盖发热用导电体的覆盖部件,发热用导电体配置在支承基材与覆盖部件之间。
根据本方式,能够提供在支承基材与覆盖部件之间配置发热用导电体而得到的发热板,能够针对各种窗户简便地应用发热板。
本发明的另一个方式涉及具有上述发热板的交通工具。
本发明的另一个方式涉及具有上述发热板的建筑物用窗。
根据本发明的上述各方式,发热用导电体的导电性主细线的横截面中的“曲率相对大的第1大曲率部分”的横截面的斜率大于“曲率相对小的第1小曲率部分”的横截面的斜率,因此,能够以较高水平同时实现光芒的产生防止和防眩。
[第4发明]
本发明的另一个方式的发热板在被施加电压时发热,其中,该发热板具有:一对玻璃;一对母线,它们被施加电压;以及发热用导电体,其连结在所述一对母线之间,所述发热用导电体包含呈线状延伸而连结在所述一对母线之间的多个导电性细线,所述导电性细线的宽度W的平均Wave相对于宽度W的分布的标准偏差σ在下式(a)的范围内。
0≦4σ/Wave≦0.3…式(a)
在本发明的另一个方式的发热板中,也可以是,所述导电性细线包含曲率相对大的大曲率部分和曲率相对小的小曲率部分,所述导电性细线的宽度W在所述大曲率部分中细,在所述小曲率部分中粗。
本发明的另一个方式的交通工具具有上述本发明的发热板中的任意一方。
本发明的另一个方式的建筑物用窗具有上述本发明的发热板中的任意一方。
根据本发明的上述各方式,能够在发热板的发热用导电体的导电性细线中不容易产生断线。
[第5发明]
本发明的另一个方式的发热板在被施加电压时发热,其中,该发热板具有:一对玻璃;一对母线,它们被施加电压;以及发热用导电体,其连结在所述一对母线之间,所述发热用导电体包含呈线状延伸而连结在所述一对母线之间的多个主导电性细线以及连结在相邻的两个主导电性细线之间的连结导电性细线,各连结导电性细线具有3个以上的不同图案。
在本发明的另一个方式的发热板中,也可以是,所述连结导电性细线的图案是直线、圆弧或直线和圆弧的组合。
在本发明的另一个方式的发热板中,也可以是,各连结导电性细线具有与其他全部连结导电性细线不同的图案。
本发明的另一个方式的交通工具具有上述本发明的发热板中的任意一方。
本发明的另一个方式的建筑物用窗具有上述本发明的发热板中的任意一方。
本发明的另一个方式的带导电体的片用于在被施加电压时发热的发热板,其中,该带导电体的片具有:基材膜;一对母线,它们设置在基材膜上;以及发热用导电体,其连结在所述一对母线之间,所述发热用导电体包含呈线状延伸而连结在所述一对母线之间的多个主导电性细线以及连结在相邻的两个主导电性细线之间的连结导电性细线,各连结导电性细线具有3个以上的不同图案。
根据本发明的上述各方式,即使在发热板的发热用导电体中产生断线也不容易产生发热不均,并且,不会使视觉辨认性恶化。
[第6发明]
为了解决上述课题,在本发明的另一个方式中,提供一种导电性发热体,其中,所述导电性发热体具有多个曲线发热体,这多个曲线发热体在第1方向上分开配置,在与所述第1方向交叉的第2方向上延伸,所述多个曲线发热体各自的所述第2方向上的全长除以所述多个曲线发热体各自的两端部之间的最短距离而得到的比率大于1.0且为1.5以下。
也可以是,所述多个曲线发热体分别是在所述第2方向上连接按照每一个周期而使周期和振幅不规则的多个周期曲线而成的。
也可以是,所述多个曲线发热体各自的所述第2方向上的端部位置不规则。
也可以是,所述导电性发热体具有旁通发热体,该旁通发热体连接在所述第1方向上相邻的2根所述曲线发热体。
也可以是,所述旁通发热体的连接位置在所述多个曲线发热体中的各个曲线发热体中不规则。
也可以是,所述导电性发热体具有多个发热体列,该多个发热体列在所述第1方向和所述第2方向上各并列配置多个,也可以是,所述多个发热体列分别具有所述多个曲线发热体,也可以是,在所述第2方向上相邻配置的2个所述发热体列内的各曲线发热体中相对应的曲线发热体被彼此连接。
也可以是,所述多个发热体列中分别包含的所述多个曲线发热体各自的两端之间的最短距离为50mm以上。
也可以是,所述导电性发热体具有:一对母线电极,它们在所述第2方向上分开配置,在所述第1方向上延伸;以及多个波线发热体,它们在所述第1方向上分开配置,在所述第2方向上延伸,与所述一对母线电极连接,也可以是,所述多个波线发热体是在所述第2方向上连接所述多个发热体列中分别包含的所述多个曲线发热体而成的。
也可以是,所述导电性发热体具有透明基材层,该透明基材层在一个主面上配置所述多个曲线发热体。
也可以是夹层玻璃,其中,所述夹层玻璃具有以夹入上述导电性发热体的方式对置配置的一对玻璃基板。
在本发明的另一个方式中,提供一种导电性发热体的制造方法,其中,所述制造方法具有以下步骤:沿着与第1方向交叉的第2方向,连接按照每一个周期而使周期和振幅不规则的多个周期曲线,生成1根曲线发热体;在所述曲线发热体的两端部之间的最短距离超过第1限制值的情况下,进行归一化处理,该归一化处理调整所述曲线发热体中包含的所述多个周期曲线的周期,使得所述最短距离成为所述第1限制值;判定归一化处理后的所述曲线发热体的所述第2方向上的全长除以所述第1限制值而得到的比率是否收敛在大于1.0且为1.5以下的范围内,在判定为未收敛在所述范围内时,重新生成所述1根曲线发热体;在判定为收敛在所述范围内时,从进行了所述归一化处理的曲线发热体起在所述第1方向上隔开规定间隔,反复进行所述1根曲线发热体的生成和所述归一化处理,生成在所述第1方向上分开配置的多个曲线发热体;进行使所述多个曲线发热体的所述第2方向上的相位不规则的相位调整,生成具有相位调整后的多个曲线发热体的发热体列;以及形成在透明基材上的所述第2方向上分开配置且沿着所述第1方向延伸的一对母线电极,并且,在所述一对母线电极之间,在所述第1方向和所述第2方向上各并列配置多个所述发热体列,而形成与所述一对母线电极连接、在所述第1方向上分开配置的多个波线导电体。
根据本发明的上述各方式,能够防止光芒和闪烁,并且抑制热不均。
[第7发明]
本发明的另一个方式的发热板具有:一对玻璃板;导电性图案,其配置在所述一对玻璃板之间,限定出多个开口区域;以及接合层,其配置在所述导电性图案与所述一对玻璃板中的至少一方之间,所述导电性图案包含在2个分支点之间延伸而限定出所述开口区域的多个连接要素,作为直线段连接在所述2个分支点之间的连接要素少于所述多个连接要素中的20%。
在本发明的上述方式的发热板中,也可以是,相邻的2个开口区域的重心之间的平均距离为50μm以上。
在本发明的上述方式的发热板中,也可以是,所述导电性图案的厚度为2μm以上。
在本发明的上述方式的发热板中,也可以是,沿着第1方向的各开口区域的长度L1相对于沿着与所述第1方向垂直的第2方向的该开口区域的长度L2之比(L1/L2)的平均为1.3以上且1.8以下。
本发明的另一个方式的导电性图案片具有:基材;以及导电性图案,其设置在所述基材上,限定出多个开口区域,所述导电性图案包含在2个分支点之间延伸而限定出所述开口区域的多个连接要素,作为直线段连接在所述2个分支点之间的连接要素少于所述多个连接要素中的20%。
本发明的另一个方式的交通工具具有上述发热板。
本发明的另一个方式的建筑物用窗具有上述发热板。
根据本发明的上述各方式,能够提高除霜装置的导电性图案的不可视性。
附图说明
图1(a)是说明一个方式的通电加热玻璃的俯视图,图1(b)是作为发热导体的一个例子的发热导体的放大图,图1(c)是作为发热导体的另一个例子的发热导体的放大图。
图2是说明通电加热玻璃的层结构的剖视图。
图3是说明加热电极装置的立体图。
图4是说明发热导体的方式的图。
图5(a)~图5(d)是说明通电加热玻璃的制作方法的图。
图6(a)是说明一个方式的通电加热玻璃的俯视图,图6(b)是作为发热导体的一个例子的发热导体的放大图。
图7是说明通电加热玻璃的层结构的剖视图。
图8是说明加热电极装置的立体图。
图9是说明发热导体的方式的图。
图10(a)~图10(d)是说明通电加热玻璃的制作方法的图。
图11A是用于说明细线状的发热用导电体的横截面形状与光反射方式的关系的图,示出横截面为矩形状的发热用导电体的一例。
图11B是用于说明细线状的发热用导电体的横截面形状与光反射方式的关系的图,示出横截面为非矩形状的发热用导电体的一例。
图12是概略地示出搭载电池(电源)的汽车(交通工具)的立体图。
图13是由透明的发热板构成的前窗的主视图。
图14是沿着图13所示的线XIV-XIV的发热板(前窗)的横剖视图。
图15是示出发热用导电体的布线图案的一例的放大俯视图。
图16A是图15的标号“31a”所示的部分(第1小曲率部分)的放大图。
图16B是图15的标号“31b”所示的部分(第1大曲率部分)的放大图。
图17A是沿着图16A的线XVIIA-XVIIA的横剖视图。
图17B是沿着图16B线XVIIB-XVIIB的横剖视图。
图18是示出发热板的一个变形例的横剖视图。
图19是示出发热板的制造方法的一个工序的横剖视图。
图20是示出发热板的制造方法的一个工序的横剖视图。
图21是示出发热板的制造方法的一个工序的横剖视图。
图22是示出发热板的制造方法的一个工序的横剖视图。
图23是示出发热板的制造方法的一个工序的横剖视图。
图24是示出发热板的制造方法的一个工序的横剖视图。
图25是示出发热板的制造方法的一个工序的横剖视图。
图26是示出发热板的另一个变形例的横剖视图。
图27是示出发热板的另一个变形例的横剖视图。
图28是示出发热板的另一个变形例的横剖视图。
图29是用于说明本发明的一个实施方式的图,是概略地示出具有发热板的交通工具的立体图。特别地,在图29中,作为交通工具的例子,概略地示出具有由发热板构成的前窗的汽车。
图30是从发热板面的法线方向示出发热板的图。
图31是图30的XXXI-XXXI线的发热板的横剖视图。
图32是从带导电体的片的片面法线方向示出带导电体的片的俯视图,是示出带导电体的片的一例的俯视图。
图33是放大示出导电性细线的一部分的俯视图。
图34是带导电体的片的截面的放大图。
图35是用于说明发热板的制造方法的一例的图。
图36是用于说明发热板的制造方法的一例的图。
图37是用于说明发热板的制造方法的一例的图。
图38是用于说明发热板的制造方法的一例的图。
图39是用于说明发热板的制造方法的一例的图。
图40是用于说明发热板的制造方法的一例的图。
图41是用于说明发热板的制造方法的一例的图。
图42是用于说明发热板的制造方法的一例的图。
图43是用于说明发热板的制造方法的一例的图。
图44是用于说明本发明的一个实施方式的图,是概略地示出具有发热板的交通工具的立体图。特别地,在图44中,作为交通工具的例子,概略地示出具有由发热板构成的前窗的汽车。
图45是从发热板的板面的法线方向示出发热板的图。
图46是图44的XLVI-XLVI线的发热板的横剖视图。
图47是从带导电体的片的片面法线方向示出带导电体的片的俯视图,是示出带导电体的片的一例的俯视图。
图48是用于说明发热板的制造方法的一例的图。
图49是用于说明发热板的制造方法的一例的图。
图50是用于说明发热板的制造方法的一例的图。
图51是用于说明发热板的制造方法的一例的图。
图52是用于说明发热板的制造方法的一例的图。
图53是用于说明发热板的制造方法的一例的图。
图54是用于说明发热板的制造方法的一例的图。
图55是本发明的一个实施方式的导电性发热体的俯视图。
图56是纵横各配置多个发热体列的图。
图57是示出自动生成发热体列中包含的多个曲线发热体的发热体生成装置的概略结构的框图。
图58是示出图57的发热体生成装置的处理步骤的一例的流程图。
图59是具有旁通发热体的导电性发热体的俯视图。
图60是示出在乘用车的前窗中组入导电性发热体的例子的图。
图61是沿着前窗的短边方向的两端边配置2个母线电极、沿着前窗的长度方向配置多个波线导电体的图。
图62是交通工具的立体图。
图63是前窗的图60的LXIII-LXIII线剖视图。
图64(a)~(e)是示出导电性发热体的制造工序的剖视图。
图65是发热体片的剖视图。
图66是示出使用图65的发热体片的夹层玻璃的制造工序的一例的剖视图。
图67是接着图66的制造工序的剖视图。
图68是接着图67的制造工序的剖视图。
图69是剥离层残留的情况下的夹层玻璃的剖视图。
图70是用于说明本发明的一个实施方式的图,是概略地示出具有发热板的交通工具的立体图。特别地,在图70中,作为交通工具的例子,概略地示出具有发热板的汽车。
图71是从发热板的板面的法线方向示出发热板的图。
图72是图71的发热板的横剖视图。
图73是示出为了确定发热板的导电性图案而参照的参照图案的形状的一例的俯视图。
图74是与图73所示的参照图案一起示出导电性图案的一部分的放大图。
图75是说明导电性图案的作用的图。
图76是用于说明发热板的制造方法的一例的图。
图77是用于说明发热板的制造方法的一例的图。
图78是用于说明发热板的制造方法的一例的图。
图79是用于说明发热板的制造方法的一例的图。
图80是用于说明发热板的制造方法的一例的图。
图81是用于说明发热板的制造方法的一例的图。
图82是用于说明发热板的制造方法的一例的图。
图83是用于说明发热板的制造方法的变形例的图。
图84是用于说明发热板的制造方法的变形例的图。
图85是用于说明发热板的制造方法的变形例的图。
图86是用于说明发热板的制造方法的变形例的图。
图87是用于说明发热板的制造方法的变形例的图。
图88是用于说明发热板的制造方法的另一个变形例的图。
图89是用于说明发热板的制造方法的另一个变形例的图。
图90是示出参照图案的变形例的俯视图。
图91是与图90所示的参照图案一起示出导电性图案的一部分的放大图。
图92是说明现有技术的图。
具体实施方式
本发明的上述作用和优点根据以下说明的方式而清楚。下面,根据附图所示的方式对本发明进行说明。但是,本发明不限于这些方式。另外,从容易理解的观点来看,附图所示的各部件有时对大小和形状进行夸张、变形来表示。
[第1实施方式]
图1(a)是说明一个方式的图,是平面观察通电加热玻璃10的概念图。并且,在图1(b)中示出图1(a)中Ia所示的部位的放大图、即作为发热导体22的一个例子的发热导体22L的放大图。在图1(c)中示出图1(a)中Ia所示的部位的放大图、即作为发热导体22的另一个例子的发热导体22M的放大图。图2是图1所示的II-II线的剖视图,是说明通电加热玻璃10的厚度方向上的层结构的图。这种通电加热玻璃10例如作为汽车的前玻璃而设置在汽车上。除此之外,能够在具有所谓玻璃窗的地方作为窗使用,例如,以上述汽车为首,能够举出铁路、飞机和船舶等交通工具的窗以及建筑物的窗。
根据图1、图2可知,通电加热玻璃10整体为板状,多个层在厚度方向(图1、图2所示的Z轴方向)上层叠。更具体而言,如图2的剖视图所示,本方式的通电加热玻璃10构成为具有第一面板11、粘接层12、加热电极装置20、粘接层14、第二面板15。下面,分别进行说明。
第一面板11和第二面板15是具有透光性、即透明的板状部件,以在相互面对配置的板面之间具有间隔的方式大致平行配置。是所谓双重面板构造。另外,这里,如果利用图2进行说明,则板面成为第一面板11和第二面板15的表面中的与XY平面平行的对置的2个平面。在该第一面板11与第二面板15之间配置有基材层24和加热电极装置20的一部分,通过粘接层12、14而一体化。第一面板11和第二面板15能够由玻璃板构成。这里能够使用与应用该通电加热玻璃10的设备(例如交通工具或建筑物)通常所具有的窗中使用的玻璃板相同的玻璃板。例如举出由碱石灰玻璃(蓝板玻璃)、硼珪酸玻璃(白板玻璃)、石英玻璃、钠玻璃、钾玻璃等构成的普通玻璃板、浮法玻璃板、强化玻璃板、部分玻璃板等。并且,根据需要,可以三维地呈曲面状具有弯曲部。但是,不需要必须是玻璃板,也可以是由丙烯树脂、聚碳酸酯树脂等树脂构成的树脂板。但是,从耐候性、耐热性、透明性等观点来看,优选为玻璃板。这些第一面板11和第二面板15的厚度没有特别限定,但是,一般为1.5mm以上且5mm以下。
粘接层12是由第一面板11中的靠第二面板15侧的面上层叠的粘接剂构成的层,对基材层24和第一面板11进行粘接。粘接剂没有特别限定,但是,从粘接性、耐候性、耐热性等观点来看,能够使用聚乙烯醇缩丁醛树脂。粘接层12的厚度没有特别限定,但是,一般为0.2mm以上且1.0mm以下。
加热电极装置20构成为通过通电而发热,对通电加热玻璃10进行加热。图3中利用立体图示出加热电极装置20的一部分。根据图1~图3可知,在本方式中,加热电极装置20具有母线电极21、发热导体22、电源连接布线23和基材层24。为了简便,这里,首先对基材层24进行说明。
基材层24是作为母线电极21和发热导体22的基材发挥功能的层,在基材层24的一个面上配置有加热电极装置20的特别是该母线电极21和发热导体22。基材层24是透明的板状部件,由树脂形成。作为形成基材层24的树脂,只要透射可见光线波段的波长(380nm~780nm)即可,可以是任意的树脂,但是,优选能够使用热可塑性树脂。作为该热可塑性树脂,例如能够举出聚对苯二甲酸乙二酯、聚萘二甲酸乙二醇酯、非晶聚对苯二甲酸乙二酯(A-PET)等聚酯树脂、聚乙烯、聚丙烯、聚甲基戊烯、环状聚烯烃等聚烯烃树脂、聚甲基丙烯酸甲酯等丙烯树脂、三乙酰纤维素(三醋酸纤维素)等纤维素类树脂、聚碳酸酯树脂、聚苯乙烯、丙烯腈-苯乙烯共聚物等苯乙烯类树脂、聚氯乙烯等。特别地,丙烯树脂和聚氯乙烯的蚀刻耐性、耐候性、耐光性优良,是优选的。基材层24的厚度一般为20μm以上且300μm以下。根据需要,构成基材层24的树脂层使用1轴或2轴延伸的树脂层。
在本方式中,母线电极21由第一母线电极21a和第二母线电极21b形成。第一母线电极21a、第二母线电极21b为分别在一个方向(图1中为X轴方向)上延伸的带状,第一母线电极21a和第二母线电极21b配置成具有间隔且在相同方向上延伸(大致平行)。这种第一母线电极21a和第二母线电极21b能够应用公知方式,带状的该电极的宽度一般为3mm以上且15mm以下。
发热导体22以跨第一母线电极21a和第二母线电极21b的方式在与两个母线电极21a、21b交叉的方向(图1中为Y轴方向)上延伸配置。而且,第一母线电极21a和第二母线电极21b通过该发热导体22而电连接。该发热导体22通过通电而发热。在第一母线电极21a和第二母线电极21b的长度方向(图1中为X轴方向)上排列有多个这种发热导体22。
发热导体22具有以下形状。图4中示出放大了图2中IV所示的部位的图。在本方式中,在发热导体22中,在与发热导体22延伸的方向垂直的截面中,在设与排列多个发热导体22的方向平行的2个边中的较大一方的边的大小为宽度WB(在本方式中为与基材层24相接的一侧)、与排列多个发热导体22的方向垂直的方向(加热电极装置20的厚度方向、图2的Z轴方向)的发热导体22的大小为厚度H时,(H/WB)>1.0。即,厚度H大于宽度WB。由此,抑制了作为发热导体22的视觉辨认原因的发热导体22的宽度的大小,另一方面,通过使厚度大于宽度,能够将发热导体22的截面面积取得较大。因此,能够成为具有高输出(高发热性能)且不容易视觉辨认的发热导体。
优选满足上述范围,并且在其他部位中如下构成。在图4中标注说明用的标号。优选图4中B所示的相邻的发热导体22的间隔B为0.5mm以上且5.00mm以下。更加优选为1.0mm以上,进一步优选为1.25mm以上。并且,在该截面中,在设为上述WB以及其相反侧的边的长度WT时,优选WB>WT、3μm≦WB≦15μm并且1μm≦WT≦12μm成立。另外,该截面设为在该部位进行切断而成为最小截面的面。并且,在发热导体22的表面形成有凹凸的情况下,考虑包含该凹凸的最小面积的截面。并且,优选发热导体22的厚度H为5μm以上且30μm以下。
并且,优选发热导体22与相邻的发热导体22之间的间距P为0.5mm以上且5.00mm以下。当间距P小于0.5mm时,较密地配置多个发热导体22,容易被视觉辨认。优选为1.0mm以上,更加优选为1.25mm以上。另一方面,当间距P大于5.00mm时,均匀的加热性能可能降低。
并且,在加热电极装置20的厚度方向上,在设俯视观察发热导体22的一侧(在本方式中为基材层24)的面时的每长度0.01m的表面积为SB、俯视观察其相反侧的面时的每长度0.01m的表面积为ST时,优选0μm2<SB-ST≦30000μm2成立。这里,如图1中L所示,“长度”是指延伸的发热导体22的一端与另一端之间的距离。更加优选为0μm2<SB-ST≦15000μm2。由此,在设发热导体22中的沿着基材层24的面的方向(图4的纸面左右方向、图2的X轴方向)为发热导体22的宽度时,在利用蚀刻制作发热导体时,也能够抑制宽度增加,并且能够将截面面积取得较大。如果能够制作矩形(长方形),则是理想的,但是,通过蚀刻进行制作难以确保所谓侧边的性质。
作为构成发热导体22的导体材料,例如能够举出通过对钨、钼、镍、铬、铜、银、白金、铝等金属或包含这些金属的镍-铬合金、青铜、黄铜等合金进行蚀刻来形成图案而构成的带状部件。另外,为了进一步提高发热导体22的不可视性,能够在各发热导体22周围的4个表面(例如图4中的上表面(宽度WT的面)、下表面(宽度WB的面)、右表面和左表面)中的任意一个面以上、优选为4个面上,层叠光吸收性的暗色层。作为该暗色层,能够通过蒸镀、溅射、电解或无电解镀等方法以厚度0.01μm~1μm左右的厚度形成由氧化铜(CuO)、氮化铜、四氧化三铁(Fe3O4)、铜-钴合金等材料构成的层。作为暗色,除了黑色以外,选择灰色、褐色、深蓝色、深绿色、暗紫色、胭脂色等适当的低明度的颜色。能够根据暗色层的材料、膜厚和晶体粒径等来选择暗色的色相和明度。
在本方式中,如图1(b)中所示的发热导体22的放大图示中的标号22L图示的那样,发热导体22由线条构成,构成为平行直线组状,但是,除此之外,如图1(c)中所示的发热导体22的放大图示中的标号22M那样,也可以由带状构成并形成为波线状。
根据图1(a)可知,电源连接布线23是在第一母线电极21a与第二母线电极21b之间连接电源40的布线。电源40只要能够供给使水滴(雾)、冻结(霜)等溶解或蒸发所需要的电力即可,没有特别限定,使用具有适当电压、电流或频率的公知的直流或交流电源即可,但是,在通电加热玻璃10应用于汽车的情况下,作为电源40,例如能够使用汽车中已经设置的铅蓄电池、锂离子蓄电池等电池作为直流电源。此时,例如能够在电池的正极连接第二母线电极21b,在负极连接第一母线电极21a。当然,也可以额外使用专用电源(电池、发电机等)。并且,在将电动机作为动力的铁路车辆的情况下,能够将从架线馈电的直流或交流电力转换为适当的电压和电流进行使用。这种电源连接布线23应用公知结构即可。
粘接层14是对包含母线电极21和发热导体22的基材层24以及第二面板15进行粘接的层。粘接层14能够采用与粘接层12相同的结构。
根据以上的各结构,如下所述成为通电加热玻璃10。根据图2可知,在第一面板11的一个面上层叠粘接层12,隔着该粘接层12在第一面板11上层叠有基材层24。并且,在基材层24中的与配置有粘接层12的一侧相反的一侧的面上配置有加热电极装置20。在加热电极装置20中的与配置有基材层24的一侧相反的一侧配置有第二面板15,但是,以嵌入基材层24和加热电极装置20与第二面板15之间的方式配置有粘接层14。由此,第二面板15层叠在基材层24和加热电极装置20上。
这种加热电极装置20和包含该加热电极装置20的通电加热玻璃10例如能够如下那样制造。图5(a)~图5(d)中示出说明用的图。
首先,如图5(a)所示,制造在由树脂膜构成的基材层24上隔着粘接剂层贴合层叠金属箔22’而得到的层叠体。接着,如图5(b)所示,在该层叠体的金属箔22’上涂布形成感光性抗蚀剂层80。
接着,准备光掩模,该光掩模具有期望图案、例如基于由图1(b)中图示的带状直线线条的平行排列图案的发热导体22、母线电极21a和21b构成的加热电极装置20的俯视图案的遮光图案。然后,使该光掩模紧密贴合在该感光性抗蚀剂层80上来载置该光掩模。然后,通过该光掩模进行紫外线曝光,去除光掩模后,通过公知的显影处理溶解去除未曝光的感光性抗蚀剂层,如图5(c)所示,在该金属箔22’上形成与期望图案80a一致的形状的抗蚀剂图案层80’。这里,在图5(c)中,将应该形成的发热导体22的位置和大小作为参考,利用虚线和淡墨色表示。根据图5(c)可知,在本例中,构成为从抗蚀剂图案层80c上形成的抗蚀剂图案80a的边缘到应该形成的发热导体22的边缘的距离为C。而且,优选该C为5μm以上且30μm以下。由此,能够通过蚀刻得到上述方式的发热导体22。
接着,从该抗蚀剂图案层80’上对该层叠体进行基于腐蚀液的蚀刻(腐蚀)加工,如图5(d)那样,腐蚀去除该抗蚀剂图案层80’的金属箔22’。然后,溶解去除(脱膜)该抗蚀剂图案层。这样,制造在基材层24上形成有图1(a)的俯视形状和图2的截面形状的规定图案的发热导体22、母线电极21a和21b的层叠部件。
接着,依次重叠第一面板11、粘接层12、由基材层24和加热电极装置20构成的层叠部件、粘接层14和第二面板15,对这些多层进行粘接层叠而一体化。通过以上工序,制造图1(a)的俯视图和图2的剖视图所示的通电加热玻璃10。
根据以上说明的通电加热玻璃10,能够通过蚀刻得到截面形状接近矩形的发热导体,与上底和下底之差较大的梯形截面的发热导体相比,能够将宽度方向的大小抑制得较小,能够增大厚度而增大截面面积。
通电加热玻璃10例如如下那样使用并发挥作用。这里,作为一个例子,对将通电加热玻璃10应用于汽车的前面板的情况进行说明。即,在图1的方式中,通电加热玻璃10配置在汽车的前面板的位置,此时,在电源连接布线23上经由开闭器50连接有电源40,能够经由母线电极21使发热导体22发热。在本方式中,作为电源40,使用汽车中已经设置的电池。当闭合开闭器50时,从电源40供给电流。该发热导体22通过焦耳热的发热对第一面板11、第二面板15进行加热,因此,作为前面板发挥功能的通电加热玻璃10的温度上升,消除冻结和雾。在本实施方式中,通过将发热导体22的截面取得较大,能够提高发热,因此,能够更快地进行冻结和雾的消除。
[第2实施方式]
图6(a)是说明一个方式的图,是俯视观察通电加热玻璃110的概念图。并且,在图6(b)中示出图6(a)中Ia所示的部位的放大图、即作为发热导体122的一个例子的发热导体122的放大图。图7是图6所示的VII-VII线的剖视图,是说明通电加热玻璃110的厚度方向上的层结构的图。这种通电加热玻璃110例如作为汽车的前玻璃而设置在汽车上。除此之外,能够在具有所谓玻璃窗的地方作为窗使用,例如,以上述汽车为首,能够举出铁路、飞机和船舶等交通工具的窗以及建筑物的窗。
根据图6、图7可知,通电加热玻璃110整体为板状,多个层在厚度方向(图6、图7所示的Z轴方向)上层叠。更具体而言,如图7的剖视图所示,本方式的通电加热玻璃110构成为具有第一面板111、粘接层112、加热电极装置120、粘接层114、第二面板115。下面,分别进行说明。
第一面板111和第二面板115是具有透光性、即透明的板状部件,以在相互面对配置的板面之间具有间隔的方式大致平行配置。是所谓双重面板构造。另外,这里,如果利用图7进行说明,则板面成为第一面板111和第二面板115的表面中的与XY平面平行的对置的2个平面。在该第一面板111与第二面板115之间配置有加热电极装置120的一部分,通过粘接层112、114而一体化。第一面板111和第二面板115能够由玻璃板构成。能够使用与应用该通电加热玻璃110的设备(例如交通工具或建筑物)通常所具有的窗中使用的玻璃板相同的玻璃板。例如举出由碱石灰玻璃(蓝板玻璃)、硼珪酸玻璃(白板玻璃)、石英玻璃、钠玻璃、钾玻璃等构成的普通玻璃板、浮法玻璃板、强化玻璃板、部分玻璃板等。并且,根据需要,可以三维地呈曲面状具有弯曲部。但是,不需要必须是玻璃板,也可以是由丙烯树脂、聚碳酸酯树脂等树脂构成的树脂板。但是,从耐候性、耐热性、透明性等观点来看,优选为玻璃板。这些第一面板111和第二面板115的厚度没有特别限定,但是,一般为1.5mm以上且5mm以下。
粘接层112是由第一面板111中的靠第二面板115侧的面上层叠的粘接剂构成的层,对基材层124和第一面板111进行粘接。粘接剂没有特别限定,但是,从粘接性、耐候性、耐热性等观点来看,能够使用聚乙烯醇缩丁醛树脂。粘接层112的厚度没有特别限定,但是,一般为0.2mm以上且1.0mm以下。
加热电极装置120构成为通过通电而发热,对通电加热玻璃110进行加热。图8中利用立体图示出加热电极装置120的一部分。根据图6~图8可知,在本方式中,加热电极装置120具有母线电极121、发热导体122、电源连接布线123和基材层124。为了简便,这里,首先对基材层124进行说明。
基材层124是作为母线电极121和发热导体122的基材发挥功能的层,在其一个面上配置有加热电极装置120的特别是该母线电极121和发热导体122。基材层124是透明的板状部件,由树脂形成。作为形成基材层124的树脂,只要透射可见光线波段的波长(380nm~780nm)即可,可以是任意的树脂,但是,优选能够使用热可塑性树脂。作为该热可塑性树脂,例如能够举出聚对苯二甲酸乙二酯、聚萘二甲酸乙二醇酯、非晶聚对苯二甲酸乙二酯(A-PET)等聚酯树脂、聚乙烯、聚丙烯、聚甲基戊烯、环状聚烯烃等聚烯烃树脂、聚甲基丙烯酸甲酯等丙烯树脂、三乙酰纤维素(三醋酸纤维素)等纤维素类树脂、聚碳酸酯树脂、聚苯乙烯、丙烯腈-苯乙烯共聚物等苯乙烯类树脂、聚氯乙烯等。特别地,丙烯树脂和聚氯乙烯的蚀刻耐性、耐候性、耐光性优良,因此是优选的。基材层124的厚度一般为20μm以上且300μm以下。根据需要,构成基材层124的树脂层使用1轴或2轴延伸的树脂层。
在本方式中,母线电极121由第一母线电极121a和第二母线电极121b形成。第一母线电极121a、第二母线电极121b为分别在一个方向(图6中为X轴方向)上延伸的带状,第一母线电极121a和第二母线电极121b配置成具有间隔且在相同方向上延伸(大致平行)。这种第一母线电极121a和第二母线电极121b能够应用公知方式,带状的该电极的宽度一般为3mm以上且15mm以下。
发热导体122以跨第一母线电极121a和第二母线电极121b的方式在与两个母线电极121a、121b交叉的方向(图6中为Y轴方向)上延伸配置。而且,第一母线电极121a和第二母线电极121b通过该发热导体122而电连接。该发热导体122通过通电而发热。在第一母线电极121a和第二母线电极121b的长度方向(图6中为X轴方向)上排列有多个这种发热导体122。
发热导体122具有以下形状。如图6所示,在设第一母线电极121a与第二母线电极121b之间的间隔为D(mm)、第一母线电极121a与第二母线电极121b之间的发热导体122的一根的长度为L(mm)时,即,在设发热导体122的一端与另一端之间的距离为D(mm)、一端与另一端之间的沿着发热导体122的长度为L(mm)时,满足1.02·D≦L<1.50·D的关系。由此,能够形成抑制光芒的方式,并且,防止发热导体的电阻以必要以上的程度增大,能够使发热量保持较高水准。即,能够抑制光芒,并且高效地去除霜和雾。
满足上述关系即可,发热导体的具体方式没有特别限定,但是,从更加可靠地防止光芒的观点来看,优选在俯视图(图6的视点)中发热导体122为波型。
并且,优选发热导体122如下构成。图9中示出放大了图7中IX所示的部位的图。在发热导体122中,在加热电极装置120的厚度方向上,在设俯视观察发热导体122的一侧(在本方式中为基材层24)的面时的每长度0.01m的表面积为SB(μm2)、俯视观察其相反侧的面时的每长度0.01m的表面积为ST(μm2)时,优选0μm2<SB-ST≦30000μm2成立。这里,“长度”是指延伸的发热导体122的取出某个0.01m时的一端与另一端之间的距离。更加优选为0μm2<SB-ST≦15000μm2。由此,在以不被视觉辨认的宽度制作发热导体122时,能够将截面面积取得较大,能够得到更高的输出(发热量)。如果能够制作矩形(长方形),则是理想的,但是,通过蚀刻进行制作难以确保所谓侧边的性质。
优选满足上述范围,并且在其他部位中如下构成。在图9中标注说明用的标号。优选图9中B所示的相邻的发热导体122的间隔为0.5mm以上且5.00mm以下。更加优选为1.0mm以上,进一步优选为1.25mm以上。并且,在该截面中,在设为上述WB(μm)以及其相反侧的边的长度WT(μm)时,优选WB>WT、3μm≦WB≦15μm并且1μm≦WT≦12μm成立。另外,该截面设为在该部位进行切断而成为最小截面的面。并且,在发热导体122的表面形成有凹凸的情况下,考虑包含该该凹凸的最小面积的截面。并且,优选发热导体122的厚度H(μm)为5μm以上且30μm以下。
并且,优选发热导体122与相邻的发热导体122之间的间距P(mm)为0.5mm以上且5.00mm以下。当间距P(mm)小于0.5mm时,较密地配置多个发热导体122,容易被视觉辨认。优选为1.0mm以上,更加优选为1.25mm以上。另一方面,当间距P(mm)大于5.00mm时,均匀的加热性能可能降低。
作为构成发热导体122的导体材料,例如能够举出通过对钨、钼、镍、铬、铜、银、白金、铝等金属或包含这些金属的镍-铬合金、青铜、黄铜等合金进行蚀刻来形成图案而构成的带状部件。
根据图6(a)可知,电源连接布线123是在第一母线电极121a与第二母线电极121b之间连接电源140的布线。电源140只要能够供给使水滴(雾)、冻结(霜)等溶解或蒸发所需要的电力即可,没有特别限定,使用具有适当电压、电流或频率的公知的直流或交流电源即可,但是,在通电加热玻璃110应用于汽车的情况下,作为电源140,例如能够使用汽车中已经设置的铅蓄电池、锂离子蓄电池等电池作为直流电源。此时,例如能够在电池的正极连接第二母线电极121b,在负极连接第一母线电极121a。当然,也可以额外使用专用电源(电池、发电机等)。或者,在将电动机作为动力的铁路车辆的情况下,能够将从架线馈电的直流或交流电力转换为适当的电压和电流进行使用。这种电源连接布线123应用公知结构即可。
粘接层114是对包含母线电极121和发热导体122的基材层124以及第二面板115进行粘接的层。粘接层114能够采用与粘接层112相同的结构。
根据以上的各结构,如下所述成为通电加热玻璃110。根据图7可知,在第一面板111的一个面上层叠粘接层112,隔着该粘接层112在第一面板111上层叠基材层124。并且,在基材层124中的与配置有粘接层112的一侧相反的一侧的面上配置有加热电极装置120。在加热电极装置120中的与配置有基材层124的一侧相反的一侧配置有第二面板115,但是,以嵌入基材层124和加热电极装置120与第二面板115之间的方式配置粘接层114。由此,第二面板115层叠在基材层124和加热电极装置120上。
这种加热电极装置120和包含该加热电极装置120的通电加热玻璃110例如能够如下那样制造。图10(a)~图10(d)中示出说明用的图。
首先,如图10(a)所示,制造在由树脂膜构成的基材层124上隔着粘接剂层贴合层叠金属箔122’而得到的层叠体。接着,如图10(b)所示,在该层叠体的金属箔122’上涂布形成感光性抗蚀剂层180。
接着,准备光掩模,该光掩模具有基于期望图案的发热导体122和母线电极121的俯视图案的遮光图案。然后,使该光掩模紧密贴合在该感光性抗蚀剂层180上来载置该光掩模。然后,通过该光掩模进行紫外线曝光,去除光掩模后,通过公知的显影处理溶解去除未曝光的感光性抗蚀剂层,如图10(c)所示,在该金属箔122’上形成与期望图案180a一致的形状的抗蚀剂图案层180’。这里,在图10(c)中,将应该形成的发热导体122的位置和大小作为参考,利用虚线和淡墨色表示。根据图10(c)可知,在本例中,构成为从抗蚀剂图案层180c上形成的抗蚀剂图案180a的边缘到应该形成的发热导体122的边缘的距离为C(μm)。而且,优选该C为5μm以上且30μm以下。由此,能够通过蚀刻得到上述方式的发热导体122。
接着,从该抗蚀剂图案层180’上对该层叠体进行基于腐蚀液的蚀刻(腐蚀)加工,如图10(d)那样,腐蚀去除该抗蚀剂图案层180’的金属箔122’。然后,溶解去除(脱膜)该抗蚀剂图案层。这样,制造在基材层124上形成有图6(a)的俯视形状和图7的截面形状的规定图案的发热导体122、母线电极121a和21b的层叠部件。
在本实施方式中,如上所述规定了发热导体122的截面,因此,能够以生产率较高的方式形成发热导体122。
接着,针对由第一面板111、粘接层112、加热电极装置120构成的层叠部件依次重叠粘接层114和第二面板115,对这些多层进行粘接层叠而使其一体化。通过以上工序,制造图6(a)的俯视图和图7的剖视图所示的通电加热玻璃110。
根据以上说明的通电加热玻璃110的制造方法,能够通过蚀刻得到截面形状接近矩形的发热导体,与上底和下底之差较大的梯形截面的发热导体相比,能够将宽度方向的大小抑制得较小,并且能够增大厚度而增大截面面积。
通电加热玻璃110例如如下那样使用并发挥作用。这里,作为一个例子,对将通电加热玻璃110应用于汽车的前面板的情况进行说明。即,在图6的方式中,通电加热玻璃110配置在汽车的前面板的位置,此时,在电源连接布线123上经由开闭器150连接有电源140,能够经由母线电极121使发热导体122发热。在本方式中,作为电源140,使用汽车中已经设置的电池。当闭合开闭器150时,从电源140供给电流。该发热导体122通过焦耳热的发热对第一面板111、第二面板115进行加热,因此,作为前面板发挥功能的通电加热玻璃110的温度上升,消除冻结和雾。在本实施方式中,通过使发热导体122的长度处于上述规定的长度的范围,能够抑制光芒,并且提高发热,因此,能够防止光芒,并且高效地进行冻结和雾的消除。
实施例
在实施例中,针对发热导体的端部之间的距离D(mm),变更沿着发热导体的该发热导体的长度L(mm)的比率,评价融冰时间和光芒。
模仿通电加热玻璃110的例子制作了通电加热玻璃。此时,发热区域纵横均设为300mm,在两端以厚度50μm、宽度20mm设置基于镍的电极。各发热导体的厚度设为12μm,相邻的发热导体的间距设为1.25mm。在表1中示出各例中的D与L的关系。
如下那样进行光芒试验。首先,从分开4m的位置配置的光源(汽车(富士重工业株式会社制、森林人(注册商标))的灯)对所制作的通电加热玻璃照射光。此时,通电加热玻璃以相对于铅直倾斜60度的方式设置。然后,隔着通电加热玻璃,从与光源相反的一侧相对于该通电加热玻璃分开50cm来目视通电加热玻璃。将产生光芒的部分设为B,将未产生光芒的部分设为A。
另一方面,以JIS D 4501-1994为基准进行融冰试验(除霜性能试验),与光芒同样,试验体以相对于铅直倾斜60度的角度的方式设置。设为通电加热玻璃被冰覆盖的状态,开始进行通电,测定直到冰从通电加热玻璃的整个面消失为止的时间。这里,对通电加热玻璃施加的电压设为4.2V。
在表1中,除了上述发热导体长度以外,还示出融冰时间和有无光芒。
【表1】
Figure GDA0003470195760000261
根据表1可知,通过满足本实施方式,能够得到光芒的抑制和融冰时间的良好双方。
[第3实施方式]
在以下的说明中,“板”、“片”和“膜”的用语不能仅根据称呼的差异而相互区分。例如“片”的用语是能够包含被称为“板”或“膜”等的部件的概念,不是必须仅根据称呼的差异进行区分。并且,本说明书中使用的形状、几何学的条件以及确定它们程度的用语(例如“同一”、“相同”和“相等”等用语以及其他表示长度或角度的值等物性值的用语)不限于严格意义,包含能够期待同样功能的程度的范围来解釈。
并且,本说明书中添加的附图所示的各要素不是必须与实物的尺寸和配置一致,适当变更比例尺、纵横的尺寸比和配置关系等进行图示。
首先,关于与发热板(参照图14的标号“210”)有关的“光芒的产生防止”、“防眩”和“光芒的产生防止和防眩的同时实现”,对本案件发明人的见解进行说明,该发热板具有包含多个导电性细线的发热用导电体。
<关于光芒的产生防止>
本案件发明人进行专心研究后新发现,细线状的发热用导电体(导电性细线)可能成为光芒的产生原因,特别是在以同一图案配设多个导电性细线的事例中容易产生光芒。一般而言,光芒是由于光的衍射而引起的,例如在光入射到透明发热板时,该入射光由于各导电性细线而进行衍射,但是,特别是以同一图案配设的多个导电性细线导致的衍射光相互干涉,容易导致细长放射状的线状延伸的能够视觉辨认的光芒。
本案件发明人关注于上述光芒的产生机理,新发现了通过不规则地配设多个导电性细线,有效防止能够视觉辨认的光芒的产生。即,本案件发明人新发现了从防止能够视觉辨认的光芒的产生这样的观点来看,“并列呈直线状配设的多个导电性细线”和“以同一图案形状配设的多个导电性细线”是不优选的,“在俯视时具有各种曲率且不规则地配设的多个导电性细线”是优选的(参照后述图15的标号“230”)。另外,俯视形状是从该发热板210的表背面的法线方向(后述图15中的Z方向)观察具有发热用导电体230的发热板210的形状,图15正确地示出发热用导电体230的俯视形状。
<关于防眩>
一般而言,从实现良好视场的观点来看,导致可能损害视场的炫亮等现象的窗户是不优选的。例如在车窗中使用透明发热板的事例中,在隔着这种车窗观察到的光中,由于导电性细线(发热用导电体)的表面的光反射,在特定入射角和观察者的视线方向的组合的情况下产生该导电性细线较亮而被视觉辨认的所谓晃眼或扩散等炫亮现象时,不仅可能损害驾驶员等车辆乘员的视场,还使车辆乘员的眼睛疲劳增大。因此,在窗户中使用上述这种“包含在俯视时具有各种曲率而不规则地配设的多个导电性细线的透明发热板”的事例中,也要求抑制炫亮等现象来确保良好的视场。
入射到包含多个导电性细线的透明发热板的光的一部分通过各导电性细线而进行反射,但是,根据各导电性细线的横截面的形状,各导电性细线中的具体的光反射方式各种各样。
图11A和图11B是用于说明细线状的发热用导电体230的横截面形状与光反射方式的关系的图,图11A示出横截面为矩形状的发热用导电体230的一例,图11B示出横截面为非矩形状的发热用导电体230的一例。另外,这里所说的横截面是指在与发热用导电体(导电性细线)的延伸方向(例如导电性细线的中心线的方向(长度方向))成直角的方向上切断发热用导电体(导电性细线)而得到的截面。例如,在后述图17A和图17B中也图示了横截面中的发热用导电体。并且,在该图中,延伸方向为Y方向,横截面为ZX平面。
如图11A所示,在各发热用导电体230的横截面具有由在与光的入射方向L相同的方向上延伸的2个边S2、S4和在与该入射方向L垂直的方向上延伸的2个边S1、S3限定的矩形状的情况下,通过与入射方向L垂直的方向的边S1反射的光在与入射方向L正相反的方向上行进,其他边S2、S3、S4原则上不会反射在入射方向L上行进的光。因此,如果发热板中包含的发热用导电体230的横截面为矩形状,则在入射方向L上行进的光中的通过发热用导电体230反射的光成分不会进入隔着发热板(车窗)观察光的车辆乘员的视野而进行妨碍。
但是,现实中,将发热用导电体230的横截面准确地加工成矩形状是非常难的,特别是在通过蚀刻(腐蚀加工)形成发热用导电体230的情况下,由于所谓侧蚀刻现象,发热用导电体230通常具有图11B所示的非矩形状的横截面。图11B所示的发热用导电体230具有在与光的入射方向L垂直的方向上延伸的2个边S1(上底部)、S3(下底部),这点与图11A的发热用导电体230相同,但是,连接与入射方向L垂直的方向的边S1、S3彼此的边S2(第1倾斜部)、S4(第2倾斜部)的延伸方向不与入射方向L相同。即,在与入射方向L垂直的方向的边S1、S3的一端之间延伸的边S2和在另一端之间延伸的边S4分别以相对于入射方向L具有倾斜的方式弯曲。因此,在入射方向L上行进的光的一部分在发热用导电体230的这些倾斜的边(以下称为“倾斜部”)S2、S4进行反射,然后,在与本来的入射方向L不同的各个方向上行进。特别地,入射到发热板(车窗等)的实际的观察光不是必须仅包含在一个方向上行进的光成分,在绝大多数事例中,通过在各个方向上行进的光成分构成观察光,因此,在发热用导电体230的倾斜部S2、S4中反射的光的一部分有时进入车辆乘员的视野。这种反射光是在与本来的行进方向不同的方向上行进的光,以假想以外的角度入射到用户(观察透射光的观察者)的视野,而成为晃眼或扩散等炫亮的原因,因此,从确保良好视场的观点来看是不优选的。
本案件发明人关注于上述导电性细线的光反射机理,新发现了对导电性细线的横截面形状进行调整,使得多个导电性细线的倾斜部具有多种角度作为其横截面中的倾斜角,由此,能够有效抑制晃眼或扩散等炫亮。即,关于发热板中包含的全部导电性细线,当横截面的倾斜部的倾斜角相同时,在用户隔着发热板观察的光中,可能对晃眼或扩散等进行强调。因此,本案件发明人新发现了通过使多个导电性细线在其横截面中具有多种角度(倾斜),能够有效抑制炫亮。
<关于光芒的产生防止和防眩的同时实现>
在使用上述发热板的窗户中,在用户的视场中存在导电性细线,但是,从实现洁净(清晰)视场的观点来看,优选使各导电性细线足够细,以尽可能不会视觉辨认到导电性细线。
但是,当减细导电性细线时,很难使导电性细线的横截面的倾斜部的倾斜角具有多种角度变化。即,当在极细的导电性细线中减小横截面的倾斜部的倾斜角来实现平缓的倾斜时,例如在图11B所示的例子中,在边S1(上底部)与边S3(下底部)之间,长度的差异较大,特别是在较短的边S1(上底部)中,无法确保足够的长度。当导电性细线的横截面的上底部S1极短时,由于制造误差等,在导电性细线中产生断线的可能性变高。
因此,通过在各导电性细线中混合存在有相对较粗的部位和相对较细的部位,容易使各导电性细线的横截面的倾斜部的倾斜角具有期望的角度变化。特别地,从防止导电性细线的断线的观点来看,优选利用导电性细线中的相对较粗的部位的倾斜部实现“倾斜角较小的平缓的倾斜”,利用导电性细线中的相对较细的部位的倾斜部实现“倾斜角较大的急剧的倾斜”。
另一方面,关于为了防止光芒的产生而以具有各种曲率的方式配设的多个导电性细线,在与配设空间有关的制约下,与曲率较大且弯曲程度较大的部位相比,曲率较小且弯曲程度较小的部位容易增大导电性细线的宽度。因此,优选加粗各导电性细线中的曲率较小的部位而使横截面的倾斜部的倾斜平缓,另一方面,减细曲率较大的部位而使横截面的倾斜部的倾斜急剧,由此使倾斜部的倾斜角具有变化。
另外,作为导电性细线的形成方法,例如适合使用对作为导电性细线的基础的膜进行蚀刻而形成期望布线形状的导电性细线的方法。在通过蚀刻来形成导电性细线的情况下,为了使倾斜部的倾斜急剧而使蚀刻对膜的浸蚀程度相对较强,为了使倾斜部的倾斜平缓而使蚀刻对膜的浸蚀程度相对较弱,由此,能够形成具有多种倾斜部的导电性细线。另外,在利用蚀刻在导电性细线较细的部位使倾斜部的倾斜平缓时,膜中的被抗蚀剂覆盖而暴露在蚀刻中的一侧的浸蚀比膜的其他部分的浸蚀快,在导电性细线整体的蚀刻完成之前,由抗蚀剂覆盖的一侧的膜部分全部被浸蚀,可能导致导电性细线的断线。
本案件发明人基于上述分析和见解,新得到如下的见解:“使导电性细线(后述导电性主细线和导电性副细线)的横截面中的大曲率部分(后述图15的第1大曲率部分231b)的横截面的斜率大于小曲率部分(后述图15的第1小曲率部分231a)的横截面的斜率”,由此,能够以较高水平同时实现光芒的产生防止和防眩。
另外,优选在发热板(导电性细线)的整体范围内实现这种“导电性细线具有根据曲率而不同的横截面的斜率”,但是,也可以仅在发热板(导电性细线)的一部分中实现。例如,在车窗中应用发热板的情况下,也可以仅在车窗中的与车辆乘员的通常视野的一部分或全部对应的范围内,根据曲率来确定导电性细线的横截面的斜率。并且,也可以仅在导电线细线的一部分中,根据曲率来确定导电性细线的横截面的斜率。
下面,对基于上述分析和见解的本发明的具体的一个实施方式进行说明。
图12是概略地示出搭载电池(电源)207的汽车(交通工具)201的立体图。
一般而言,汽车201具有前窗、后窗、侧窗和天窗等各种窗户。本发明的一个实施方式的透明的发热板210能够应用于这些窗户中的任意一方,但是,下面,对前窗205由透明的发热板210构成的例子进行说明。
图13是由透明的发热板210构成的前窗205的主视图。
本例的发热板210具有第1透明板211和第2透明板212、以及配置在第1透明板211与第2透明板212之间的导电体片220。导电体片220包含经由布线部215而与电池207连接的一对母线225、以及配设在一对母线225之间且与一对母线225分别连接的发热用导电体(参照后述图14的标号“230”)。当通过电池207对一对母线225施加电压时,与一对母线225连接的发热用导电体被通电,通过电阻加热而发热。包含这些母线225和发热用导电体的导电体片220配置在第1透明板211与第2透明板212之间的密闭空间内,但是,经由从母线225分别延伸到第1透明板211和第2透明板212的外部的布线部215而与设置在外部的电池207电连接。
另外,在图12和图13所示的例子中,发热板210(前窗205)、第1透明板211和第2透明板212弯曲,但是,为了容易理解,在其他图中,呈平板状示出发热板210、第1透明板211和第2透明板212。
图14是沿着图13所示的线XIV-XIV的发热板210(前窗205)的横剖视图。
导电体片220具有支承基材221、以及配置在该支承基材221上且支承在该支承基材221上的发热用导电体230。支承基材221中的配置有发热用导电体230的一侧的面隔着第1接合层213而与第1透明板211接合,支承基材221中的与配置有发热用导电体230的一侧的面相反的一侧的面隔着第2接合层214而与第2透明板212接合。因此,在本例的发热板210中,第1透明板211作为覆盖发热用导电体230的覆盖部件发挥功能,发热用导电体230配置在支承基材221与第1透明板211之间。
由发热用导电体230产生的热经由第1接合层213传递到第1透明板211,并且,经由支承基材221和第2接合层214传递到第2透明板212。由此,第1透明板211和第2透明板212变温,能够去除第1透明板211和第2透明板212上附着的霜、冰(雪等)和水等,而消除第1透明板211和第2透明板212的雾。这样,通过活用上述发热板210作为除霜器,能够防止前窗205(特别是第1透明板211和第2透明板212)上的结霜、结冰和结露,而良好地保持车辆乘员的视场。
另外,本实施方式中的发热板210的透明性为能够隔着发热板210从该发热板210的一侧透视到另一侧的程度的透明性即可,没有特别限定,优选发热板210具有例如30%以上的可见光透射率,更加优选具有70%以上的可见光透射率。这里所说的可见光透射率例如被确定为使用分光光度计(例如株式会社岛津制作所制的“UV-3100PC”、JISK0115基准品)在测定波长380nm~780nm的范围内进行测定时的各波长的透射率的平均值。
如本例那样,在发热板210用于前窗205的事例中,要求通过发热板210确保特别洁净的视场。因此,优选构成前窗205中使用的发热板210的第1透明板211和第2透明板212的可见光透射率较高,优选具有例如90%以上的可见光透射率。作为这种第1透明板211和第2透明板212的材质,能够选择各种部件,例如能够使用树脂板或玻璃板。作为构成第1透明板211和第2透明板212的树脂材料,能够例示聚(甲基)丙烯酸甲酯、聚(甲基)丙烯酸丁酯、(甲基)丙烯酸甲酯-(甲基)丙烯酸丁酯共聚物和(甲基)丙烯酸甲酯-苯乙烯共聚物等丙烯树脂聚碳酸酯。另外,这里所说的“(甲基)丙烯酸酯”意味着丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯。丙烯树脂具有高耐久性,这点在发热板210、特别是前窗205或后窗中使用的发热板210中是适合的。另外,可以在第1透明板211和第2透明板212的一部分或全部中,通过着色等降低可见光透射率。例如,为了通过遮挡太阳光的直射来抑制夏季晴天时的车内温度的上升、并且不容易从车外视觉辨认车内,也可以使第1透明板211和第2透明板212的一部分或全部成为比较低的可见光透射率。
并且,从确保优良的强度和光学特性的观点来看,优选第1透明板211和第2透明板212例如具有2mm以上且20mm以下的厚度。并且,第1透明板211和第2透明板212可以由相同材料制作,也可以具有相同结构,还可以使材料和结构中的至少一方相互不同。并且,本例的第1透明板211和第2透明板212具有大致相同的平面形状和尺寸,但是,根据需要,也可以具有不同的平面形状和尺寸。
对第1透明板211和导电体片220(支承基材221)进行接合的“第1接合层213”以及对第2透明板212和导电体片220(支承基材221)进行接合的“第2接合层214”分别能够通过具有各种粘接性或粘着性的材料形成为层状。从确保洁净视场的观点来看,优选第1接合层213和第2接合层214由可见光透射率较高的材料构成,典型地由聚乙烯醇缩丁醛(PVB)构成。优选第1接合层213和第2接合层214的厚度分别为0.15mm以上且1mm以下。并且,第1接合层213和第2接合层214可以由相同材料制作,也可以具有相同结构,还可以使材料和结构中的至少一方相互不同。
另外,透明的发热板210不限于图示的例子,例如也可以在上述结构的基础上,设置期待发挥特定功能的其他功能层。并且,构成发热板210的各要素可以发挥2个以上的功能,例如,可以进一步对第1透明板211、第2透明板212、第1接合层213、第2接合层214和导电体片220(发热用导电体230和支承基材221)中的至少一个要素赋予上述功能以外的功能。例如,可以对构成发热板210的各要素附加发挥反射防止(AR:Anti-Reflection)功能、具有耐擦伤性的硬涂层(HC:Hard Coating)功能、红外线遮蔽(反射)功能、紫外线遮蔽(反射)功能、防污功能和其他功能中的至少一个功能的部件和结构。
<导电体片220>
如上所述,本例的导电体片220包含一对母线225和发热用导电体230,具有与第1透明板211和第2透明板212大致相同的平面形状和尺寸,配置在第1透明板211和第2透明板212(发热板210)的整体范围内。但是,导电体片220的平面形状和尺寸没有特别限定,导电体片220也可以小于第1透明板211和第2透明板212。例如,也可以仅在发热板210(第1透明板211和第2透明板212)的一部分设置导电体片220,使得仅驾驶席的正面部分等特定区域被导电体片220覆盖。
构成导电体片220的支承基材221的材料能够适当支承发热用导电体230即可,没有特别限定,从确保洁净视场的观点来看,优选为可见光透射率较高的材料。因此,能够适合使用可见光线波段(例如380nm~780nm)的波长能够透射的透明的电绝缘性膜作为支承基材221。例如,能够通过聚对苯二甲酸乙二酯、聚萘二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二酯和对苯二甲酸乙二醇酯-间苯二酸酯共聚物等聚酯树脂构成支承基材221。为了确保充分的光透射性并适当支承发热用导电体230,优选支承基材221具有0.03mm以上且0.15mm以下的厚度。
另一方面,构成发热用导电体230的材料能够通过通电而发热即可,没有特别限定。例如,能够通过金、银、铜、白金、铝、铬、钼、镍、钛、钯、铟、钨或它们的合金构成发热用导电体230。发热用导电体230能够使用不透明的金属材料形成,但是,在通过不透明材料或透明性较低的材料构成发热用导电体230的情况下,优选使发热用导电体230足够细,以不会过度遮挡用户的视场。
因此,优选支承基材221的平面区域中的未由发热用导电体230覆盖的区域的比例(即非覆盖率)较高地设定为例如70%以上且98%以下的程度。并且,优选构成发热用导电体230的导电性细线(后述导电性主细线231和导电性副细线232)的线宽为2μm以上且20μm以下的程度。具体而言,优选导电性细线的尺寸中的沿着透明发热板210的板面的方向上的宽度W为2μm以上且20μm以下的程度,优选透明发热板210的板面的法线方向上的高度(厚度)H为1μm以上且20μm以下。如果是具有这种宽度W和高度H的发热用导电体230(导电性细线),则发热用导电体230足够细,能够使发热用导电体230在视觉上不醒目。根据这种非覆盖率和线宽来设置发热用导电体230,由此,设置有发热用导电体230的区域整体具有较高透明性,发热用导电体230的存在不会过度损害透明发热板210的透视性。
这样,发热用导电体230以非覆盖率较高的方式形成在支承基材221上,第1接合层213与发热用导电体230接触,并且,还与未由发热用导电体230覆盖的支承基材221的部分(非覆盖部分)接触。因此,在本例的发热板210中,成为发热用导电体230嵌入第1接合层213中的状态。
另外,发热用导电体230可以在其表面部分具有暗色层(参照后述图25等所示的“第1暗色层237”和“第2暗色层238”),也可以通过暗色层覆盖发热用导电体230的中央的通电部分(参照图25等所示的“导电层236”)中的至少一部分。有时发热用导电体230根据结构材料而呈现比较高的光反射率,发热用导电体230的反射光在视觉上醒目。这种发热用导电体230的反射光妨碍车辆内部的车辆乘员的视场,能够从车辆外部视觉辨认发热用导电体230,使设计性降低。因此,与发热用导电体230的中央的通电部分相比,在发热用导电体230的表面形成可见光反射率较低的黑色等暗色层,由此,能够抑制发热用导电体230对光的反射,能够确保车辆乘员的良好视场,并且防止设计性的降低。
接着,对本实施方式的发热用导电体230的布线图案进行说明。
图15是示出发热用导电体230的布线图案的一例的放大俯视图。另外,在图15中,为了便于说明,仅示出发热板210中的发热用导电体230和支承基材221。
本例的发热用导电体230具有多个导电性主细线231、以及连结相邻配置的导电性主细线231彼此的导电性副细线232。各导电性主细线231在一对母线225(参照图13)之间、在从一个母线225朝向另一个母线225的方向(参照图15的Y方向)上延伸,与各母线225连接。导电性主细线231分别呈不规则的波形状弯曲而配设在支承基材221上,各导电性主细线231包含曲率(即弯曲程度)相互不同的多个弯曲部,并且,导电性主细线231彼此具有不同的波形状。
导电性副细线232设置在多个导电性主细线231中的至少一部分上,具有离散的配置。即,本例的导电性副细线232设置多个,这些多个导电性副细线232在从一对母线225中的一方朝向另一方的方向(参照图15的Y方向)上配置在相互不同的位置。导电性副细线232分别包含曲率(即弯曲程度)相互不同的多个弯曲部,具有不规则的波形状,并且,导电性副细线232彼此具有不同的波形状。另外,导电性副细线232具有与导电性主细线231相同的组成,导电性主细线231和导电性副细线232连续且一体地形成。
如上所述,构成发热用导电体230的导电性主细线231和导电性副细线232分别包含以各种曲率弯曲的部分。特别地,本实施方式的导电性主细线231包含横截面的斜率相互不同的“曲率相对较小的部分(第1小曲率部分;参照图15的标号“231a”)”和“曲率相对较大的部分(第1大曲率部分;参照图15的标号“231b”))”。即,导电性主细线231的横截面中的曲率相对较大的第1大曲率部分的横截面的斜率大于曲率相对较小的第1小曲率部分的横截面的斜率。
图16A是图15的标号“231a”所示的部分(第1小曲率部分)的放大图,图16B是图15的标号“231b”所示的部分(第1大曲率部分)的放大图。并且,图17A是沿着图16A的线XVIIA-XVIIA的横剖视图,图17B是沿着图16B的线XVIIB-XVIIB的横剖视图。
本实施方式的发热用导电体230(导电性主细线231和导电性副细线232)的横截面由与支承基材221相接的下底部S3、配置在与该下底部S3对置的位置的上底部S1、在下底部S3的一端E2与上底部S1的一端E1之间延伸的第1倾斜部S2和在下底部S3的另一端E4与上底部S1的另一端E3之间延伸的第2倾斜部S4限定(参照图17A和图17B)。并且,本实施方式的发热用导电体230(导电性主细线231和导电性副细线232)的横截面形成为,将穿过上底部S1的中央和下底部S3的中央的轴作为对称轴而大致轴对称。
而且,发热用导电体230(导电性主细线231和导电性副细线232)的横截面的斜率由通过下底部S3的一端E2和上底部S1的一端E1的直线的斜率以及穿过下底部S3的另一端E4和上底部S1的另一端E3的直线的斜率分别表示。
如上所述,在本实施方式的导电性主细线231中,曲率相对较大的大曲率部分(第1大曲率部分)31b的横截面的斜率大于曲率相对较小的小曲率部分(第1小曲率部分)31a的横截面的斜率。因此,“斜率角θ1”和“斜率角θ2”满足以下的关系式1,该“斜率角θ1”通过图17A所示的小曲率部分231a的“穿过下底部S3的一端E2和上底部S1的一端E1的直线T1”和“穿过下底部S3的另一端E4和上底部S1的另一端E3的直线T1”各自与下底部S3形成,“斜率角θ2”通过图17B所示的大曲率部分231b的“穿过下底部S3的一端E2和上底部S1的一端E1的直线T2”和“穿过下底部S3的另一端E4和上底部S1的另一端E3的直线T2”各自与下底部S3形成。
<关系式1>
θ1<θ2
并且,发热用导电体230(导电性主细线231和导电性副细线232)的横截面具有大致相同的高度。即,图17A所示的小曲率部分231a的横截面的上底部S1与下底部S3之间的间隔H1跟图17B所示的大曲率部分231b的横截面的上底部S1与下底部S3之间的间隔H2相等,满足以下的关系式2。
<关系式2>
H1=H2
并且,小曲率部分231a的横截面在支承基材221上的投影的尺寸P1(参照图17A)大于大曲率部分231b的横截面在支承基材221上的投影的尺寸P2(参照图17B),满足以下的关系式3。即,关于沿着支承基材221的支承面的方向(参照图17A和图17B的X方向),“小曲率部分231a的横截面整体(在本实施方式中特别是下底部S3)的长度”大于“大曲率部分231b的横截面整体(在本实施方式中特别是下底部S3)的长度”。
<关系式3>
P1>P2
并且,支承基材221上的小曲率部分231a的横截面的“第1倾斜部S2的投影的尺寸P3a”和“第2倾斜部S4的投影的尺寸P3b”之和大于支承基材221上的大曲率部分231b的横截面的“第1倾斜部S2的投影的尺寸P4a”和“第2倾斜部S4的投影的尺寸P4b”之和,满足以下的关系式4。即,关于沿着支承基材221的支承面的方向,“小曲率部分231a的横截面的第1倾斜部S2和第2倾斜部S4的长度之和”大于“大曲率部分231b的横截面的第1倾斜部S2和第2倾斜部S4的长度之和”。
<关系式4>
(P3a+P3b)>(P4a+P4b)
并且,小曲率部分231a的横截面的上底部S1在支承基材221上的投影的尺寸W1大于大曲率部分231b的横截面的上底部S1在支承基材221上的投影的尺寸W2。
并且,小曲率部分231a的横截面的面积大于大曲率部分231b的横截面的面积。
如以上说明的那样,根据本实施方式,根据发热用导电体230(导电性细线)的布线的曲率,确定各导电性细线(导电性主细线231)的横截面的形状和尺寸,能够以较高水平同时实现光芒的产生防止和防眩。即,通过“以具有各种曲率的方式不规则地配设的多个导电性细线”构成导电性主细线231,由此,有效抑制能够视觉辨认的光芒的产生。并且,通过“在导电性主细线231的横截面中具有多种角度(参照图17A的“θ1”和图17B的“θ2”)的倾斜”,有效抑制晃眼或扩散等炫亮。而且,通过“使导电性主细线231的横截面中的大曲率部分(大曲率部分231b)的横截面的斜率大于小曲率部分(小曲率部分231a)的横截面的斜率”,避免了导电性主细线231的断线,并且能够以较高水平同时实现上述“光芒的产生防止”和“防眩”。
另外,上述导电性主细线231的结构针对导电性副细线232(参照图15)也是有效的,优选导电性副细线232的横截面也同样满足与上述导电性主细线231的横截面有关的上述关系。因此,通过“以具有各种曲率的方式不规则地配设的多个导电性细线”构成导电性副细线232,“各导电性副细线232包含曲率相对较大的曲率部分(第2大曲率部分)和曲率相对较小的曲率部分(第2小曲率部分)”,“在导电性副细线232的横截面中具有多种角度的倾斜”、“使导电性副细线232的横截面中的大曲率部分(第2大曲率部分)的横截面的斜率大于小曲率部分(第2小曲率部分)的横截面的斜率”,由此,避免了导电性副细线232的断线,并且能够以较高水平同时实现上述“光芒的产生防止”和“防眩”。
并且,发热板210不限于图14所示的结构,也可以追加其他层,还可以省略发热用导电体230以外的要素。例如如图18所示,也可以在设置有发热用导电体230的支承基材221的面上以覆盖发热用导电体230的方式直接层叠第1透明板211,通过这些第1透明板211、发热用导电体230和支承基材221构成发热板210。并且,可以针对图18所示的发热用导电体230适当追加其他功能层。
<发热板210的制造方法>
接着,对上述发热板210的制造方法进行说明。制造上述发热板210的方法没有特别限定,但是,作为一例,下面,对在支承基材221上形成包含导电层和暗色层的导电性细线(导电性主细线231和导电性副细线232)的方法进行说明。另外,在以下的说明中,对制造图18所示的发热板210的方法的一例进行说明,但是,通过适当应用以下制造方法,还能够制造具有其他结构的发热板210(参照图14)。
图19~图25是用于说明发热板210的制造方法的一例的横剖视图,依次示出发热板210的制造工序。
首先,如图19所示,在作为发热用导电体230(导电性主细线231和导电性副细线232)的导电层的基础的部件即铜箔膜236a上层叠作为发热用导电体230(导电性主细线231和导电性副细线232)的第1暗色层的基础的暗色膜237a。铜箔膜236a的形成方法没有特别限定,能够通过公知方法形成铜箔膜236a。例如,能够基于包含电解镀和无电解镀的镀覆法、溅射法、CVD法、PVD法、离子镀法或组合它们中的两个以上的方法而得到的方法,形成铜箔膜236a。另一方面,暗色膜237a的形成方法也没有特别限定,能够通过公知方法形成暗色膜237a。例如,能够根据包含电解镀和无电解镀的镀覆法、溅射法、CVD法、PVD法、离子镀法或组合它们中的两个以上的方法而得到的方法,在铜箔膜236a上形成暗色膜237a。另外,暗色膜237a能够由各种公知材料构成,例如可以由氮化铜、氧化铜或氮化镍等构成。
接着,如图20所示,在暗色膜237a中的与层叠有铜箔膜236a的一侧的面相反的一侧的面上层叠透明的支承基材221。另外,也可以在支承基材221与暗色膜237a之间设置包含粘着剂或粘接剂的接合层,可靠地接合支承基材221和暗色膜237a。支承基材221能够适当保持发热用导电体230即可,可以由任意部件构成,例如,举出实施了2轴延伸处理的聚对苯二甲酸乙二酯或聚萘二甲酸乙二醇酯等聚酯树脂作为支承基材221的结构材料。但是,当考虑发热用导电体230的保持性等时,优选支承基材221的厚度为30μm以上且150μm以下。
接着,如图21所示,在铜箔膜236a中的与层叠有暗色膜237a的一侧的面相反的一侧的面上设置有抗蚀剂图案239。抗蚀剂图案239配置在铜箔膜236a上,抗蚀剂图案239具有的形状与支承基材221上最终应该形成的发热用导电体230的布线图案(布线形状)对应。即,仅在铜箔膜236a中的最终构成发热用导电体230(导电性主细线231和导电性副细线232)的部位上设置抗蚀剂图案239。该抗蚀剂图案239能够通过公知的使用光刻技术的构图来形成。例如,在利用基于光掩模的近接曝光的事例中,在使用底片型的光抗蚀剂的情况下,在光掩模上形成遮蔽图案,进行构图,由此,能够在铜箔膜236a上形成期望的抗蚀剂图案239。
接着,使用抗蚀剂图案239作为掩模,对铜箔膜236a和暗色膜237a进行蚀刻。通过该蚀刻进行构图,使得铜箔膜236a和暗色膜237a成为与抗蚀剂图案239大致相同的平面形状。该构图的结果,如图22所示,由铜箔膜236a形成构成导电性细线(导电性主细线231和导电性副细线232)的一部分的导电层236,并且,由暗色膜237a形成构成导电性细线(导电性主细线231和导电性副细线232)的一部分的第1暗色层237。
另外,蚀刻方法没有特别限定,能够采用公知方法,例如,能够通过使用氯化铁水溶液等蚀刻液的湿蚀刻、等离子体蚀刻等干蚀刻进行铜箔膜236a和暗色膜237a的蚀刻。
接着,如图23所示,通过任意方法去除抗蚀剂图案239。由此,得到在支承基材221上以规定图案布线的发热用导电体230(导电层236和第1暗色层237)。
接着,如图24所示,在导电层236中的与设置有第1暗色层237的面235b相反的一侧的面235a上以及导电层236的侧面35c、35d上形成第2暗色层238。第2暗色层238的形成方法没有特别限定,例如,通过对导电层236的一部分实施暗色化处理(黑化处理),能够从构成导电层236的材料的一部分形成暗色层238。本例的导电层236由铜(铜箔膜236a)制作,因此,例如能够形成由氧化铜或硫化铜构成的第2暗色层238作为导电层236的表面层。
或者,也可以在导电层236的表面附加设置暗色材料的涂膜、镍或铬等镀层或者氧化铜(CuO)或氮化铜的溅射层等的第2暗色层238。另外,在附加设置第2暗色层238的情况下,也可以在对导电层236的表面(面235a和侧面235c、235d)中的至少一部分进行粗化后,在导电层236上设置第2暗色层238。
经由上述一连串的工序(参照图19~图24),在支承基材221上形成借助于第1暗色层237和第2暗色层238涂敷了导电层236而得到的发热用导电体230(导电性主细线231和导电性副细线232),制作导电体片220。这样,发热用导电体230形成在与上述第1透明板211(参照图18)不同的支承基材221上,该支承基材221作为形成发热用导电体230时的支承部件而具有适当厚度即可,支承基材221不需要具有用于对发热板210赋予刚性的厚度。因此,根据图19~图24所示的一连串的制造方法,能够在长条的支承基材221上连续形成多个发热板210中使用的多个发热用导电体230,与按照每个发热板210形成发热用导电体的现有方法相比,能够极其廉价地制造发热用导电体230。而且,根据上述制造方法,能够使用与发热用导电体230相同的材料,与发热用导电体230并行地形成图13所示的一对母线225和布线部215的一部分,因此,能够廉价地制造导电体片220和发热板210。并且,根据上述制造方法,能够使用与发热用导电体230相同的材料,与发热用导电体230一体地形成一对母线225和布线部215的一部分。该情况下,能够更加稳定地确保从发热用导电体230经由母线225到布线部215的电连接。
接着,在支承基材221中的设置有发热用导电体230(导电层236、第1暗色层237和第2暗色层238)的面上层叠第1透明板211。图25图示出通过注射成型形成第1透明板211、且该第1透明板211与支承基材221接合的例子。在图25所示的例子中,在注射成型用的模241的型腔241a内配置有导电体片220。导电体片220配置在型腔241a内,使得支承基材221中的配置有发热用导电体230的面朝向型腔241a的内侧,从模241的树脂供给口42供给到型腔241a的树脂层叠在“支承基材221中的配置有发热用导电体230的面”上。然后,被加热而具有流动性的丙烯等树脂从模241的树脂供给口42朝向型腔241a注射,层叠在支承基材221和发热用导电体230(导电层236、第1暗色层237和第2暗色层238)上。注射到型腔241a内的树脂在型腔241a内冷却,在支承基材221和发热用导电体230上固化,最终形成与支承基材221和发热用导电体230接合的第1透明板211。根据上述注射成型,不管第1透明板211(发热板210)是平板状还是弯曲板状,都能够廉价且容易地在导电体片220(支承基材221和发热用导电体230)上形成第1透明板211(发热板210)。
另外,也可以在导电体片220(支承基材221)中的形成有发热用导电体230的一侧的面上预先设置用于确保易粘接性的引物层。该情况下,能够通过引物层提高导电体片220(支承基材221)与第1透明板211的紧密贴合性。
根据上述图19~图25所示的发热板210的制造方法,能够比较简单且可靠地在第1透明板211与支承基材221之间配置发热用导电体230。特别地,通过使用第1透明板211作为发热用导电体230的覆盖部件,不需要使用重量密度较大的玻璃作为发热用导电体230的支承基材,能够实现发热板210的大幅轻量化。并且,发热用导电体230形成在作为支承材料发挥功能的支承基材221上,因此,能够提供处理性优良的导电体片220。因此,根据上述一连串的制造方法,根据光刻技术,能够典型地以角色到角色(role-to-role)的方式容易且迅速地形成导电体片220。这样,根据图19~图25所示的发热板210的制造方法,能够连续、高效且廉价地制造多个发热用导电体230,并且,最终能够廉价且稳定地制造轻量化的发热板210。
<变形例>
本发明不限于上述实施方式,可以对上述实施方式施加各种变更。
例如,在上述制造方法中,如图25所示,制作依次层叠有支承基材221、发热用导电体230和第1透明板211的发热板210,但是,也可以进一步层叠其他层。例如,也可以在“第1透明板211中的和与支承基材221接合的一侧的面相反的一侧的面”和“支承基材221(导电体片220)中的和与第1透明板211接合的一侧的面相反的一侧的面”中的至少一方上层叠其他覆盖层。
图26是示出发热板210的另一个变形例的横剖视图。本例的发热板210在上述支承基材221、发热用导电体230和第1透明板211(参照图25)的基础上,还具有从与导电体片220相反的一侧覆盖第1透明板211的透明的覆盖层245、以及从与第1透明板211相反的一侧覆盖导电体片220的透明的覆盖层246。形成发热板210的表面层(最外面)的这些覆盖层245、246作为具有耐擦伤性的硬涂层发挥功能,能够保护第1透明板211和导电体片220,提高发热板210的耐久性。这些覆盖层245、246例如能够使用公知的丙烯类紫外线硬化型树脂形成。即,在第1透明板211和导电体片220(支承基材221)上分别呈膜状涂布丙烯类紫外线硬化型树脂的单体、预聚物、或包含这两者和光聚合引发剂的组成物。然后,对该涂布膜照射紫外线,通过交联反应和聚合反应使该涂布膜硬化,由此得到硬化树脂层。能够将这样得到的硬化树脂层用作作为硬涂层发挥功能的覆盖层245、246。
并且,在上述实施方式(例如参照图25)中,第1透明板211以与导电体片220中的设置有发热用导电体230的一侧的面对置的方式层叠在导电体片220(支承基材221和发热用导电体230)上,但是,第1透明板211的配置位置不限于此。
图27是示出发热板210的另一个变形例的横剖视图。在本例的发热板210中,第1透明板211以与导电体片220(支承基材221)中的与设置有发热用导电体230的一侧相反的一侧的面对置的方式,层叠在导电体片220(支承基材221)上。在本例中,发热用导电体230未由第1透明板211覆盖而露出到外部,因此,冲击等来自外部的力可能作用于发热用导电体230而断线,可能由于空气中的水分等而使发热用导电体230生锈。因此,在发热用导电体230未由第1透明板211覆盖的情况下,优选通过其他覆盖层覆盖发热用导电体230,防止发热用导电体230露出到外部。
图28是示出发热板210的另一个变形例的横剖视图。通过将图26所示的覆盖层245、246应用于图27所示的发热板210而得到本例的发热板210。即,在导电体片220(支承基材221)中的设置有发热用导电体230的一侧的面上设置覆盖层245,通过该覆盖层245覆盖发热用导电体230。通过该覆盖层245将发热用导电体230与外部隔离来保护发热用导电体230,能够防止发热用导电体230的断线和生锈。并且,在第1透明板211中的与设置有支承基材221的一侧的面相反的一侧的面上设置覆盖层246,通过该覆盖层246覆盖第1透明板211。由此,将第1透明板211与外部隔离来保护第1透明板211,能够提高发热板210的耐久性。
并且,也可以在发热板210中的至少任意一层具有分散在其内部的紫外线吸收剂。该情况下,紫外线吸收剂吸收紫外线,在比具有该紫外线吸收剂的层更靠内侧,从外部入射的紫外线的量减少,因此,有效防止在比具有紫外线吸收剂的层更靠内侧的部件中产生紫外线导致的变黄等劣化。即,发热板210包含紫外线吸收剂,由此,能够提高发热板210的耐光性。作为紫外线吸收剂,能够例示苯并三唑类化合物和苯酮类化合物等。优选包含紫外线吸收剂的层中的紫外线吸收剂的质量比为0.5~5.0质量%。
并且,在发热板210上设置覆盖层的情况下,该覆盖层的透湿度可以低于支承基材221的透湿度。根据低透湿度的覆盖层,能够有效防止水蒸气到达发热用导电体230(导电性主细线231和导电性副细线232),能够防止发热用导电体230(导电性主细线231和导电性副细线232)生锈而引起的劣化。另外,能够利用JISZ0208中规定的方法测定透湿度。
并且,发热板210可以是曲面状,也可以是平板状,还可以是与用途对应的其他形状。
并且,在所述实施方式中,例示了使用丙烯树脂作为第1透明板211的材料的方式,但是,不限于该例子。例如,也可以使用聚烯烃树脂、聚碳酸酯树脂、氯乙烯树脂等作为第1透明板211的材料。
并且,在所述实施方式中,例示了如下方式(参照图25):关于第1透明板211和导电体片220的层叠方法,在使第1透明板211成型的模具型腔内预先配置导电体片220后,在该型腔内注射和填充构成第1透明板211的树脂的熔融物,由此对第1透明板211和导电体片220进行层叠一体化,但是,不限于该例子。例如,也可以准备预先成型的第1透明板211,在该第1透明板211的一个面上隔着粘接剂层粘接导电体片220,由此对第1透明板211和导电体片220进行层叠一体化。作为一个具体例,隔着由聚乙烯醇缩丁醛(PVB)构成的第1接合层213和第2接合层214,对第1透明板211和第2透明板212进行加热和加压使它们粘接于导电体片220,由此能够制作图24所示的发热板210。
并且,发热板210不仅可以用于汽车201的窗户,还可以用于汽车201以外的交通工具(例如铁路、飞机、船舶和宇宙飞船等)的窗和门。
并且,发热板210能够应用于交通工具以外的用途,例如能够适当用于大厦、店铺和住宅等建筑物用的窗等这样的“划分空间(例如室内和室外)的部位”。
并且,上述实施方式和变形例可以适当组合。
[第4实施方式]
另外,在本说明书中,“板”、“片”、“膜”的用语不是仅根据称呼的差异而相互区分。例如,“带导电体的片”是包含能够被称为板或膜的部件的概念,因此,“带导电体的片”与被称为“带导电体的板(基板)”或“带导电体的膜”的部件无法仅根据称呼的差异进行区分。并且,“导电性图案片”与被称为“导电性图案板(基板)”或“导电性图案膜”的部件无法仅根据称呼的差异进行区分。
并且,在本说明书中,“片面(板面、膜面)”是指在整体且全局地观察作为对象的片状(板状、膜状)部件时与作为对象的片状部件(板状部件、膜状部件)的平面方向一致的面。并且,针对片状(膜状、板状)部件的法线方向是指该片状(膜状、板状)部件的片面(膜面、板面)上的法线方向。
进而,本说明书中使用的形状、几何学的条件以及确定它们程度的例如“平行”、“垂直”、“同一”等用语、长度或角度的值等不限于严格意义,包含能够期待同样功能的程度的范围来解釈。
图29~图43是用于说明本发明的一个实施方式的图。其中,图29是概略地示出具有发热板的汽车的图,图30是从发热板的板面的法线方向观察发热板的图,图31是图30的发热板的横剖视图。
如图29所示,作为交通工具的一例的汽车301具有前窗、后窗、侧窗等玻璃窗。这里,对前窗305由发热板310构成的例子进行说明。并且,汽车301具有电池等电源307。
如图30和图31所示,本实施方式的发热板310具有一对玻璃311、312、配置在一对玻璃311、312之间的带导电体的片320、以及对各玻璃311、312和带导电体的片320进行接合的一对接合层313、314。另外,在图29和图30所示的例子中,发热板310、玻璃311、312弯曲,但是,在其他图中,为了容易理解,呈平板状图示发热板310和玻璃311、312。
带导电体的片320具有基材膜321、母线325、以及设置在基材膜321的与玻璃311相面对的面上且包含导电性细线331的发热用导电体330。
并且,如图30所示,发热板310具有用于经由母线325对带导电体的片320的发热用导电体330进行通电的布线部315。在图示的例子中,从电池等电源307经由布线部315和母线325对发热用导电体330进行通电,使发热用导电体330的导电性细线331通过电阻加热而发热。发热用导电体330中产生的热传递到玻璃311、312,玻璃311、312变温。由此,能够去除玻璃311、312上附着的基于结露的雾。并且,在玻璃311、312上附着有雪或冰的情况下,能够使该雪或冰融化。因此,良好地确保乘员的视场。
下面,对发热板310的各结构要素进行说明。
首先,对玻璃311、312进行说明。在如图29所示的例子那样用于汽车的前窗的情况下,优选玻璃311、312使用可见光透射率较高的玻璃,使得不会妨碍乘员的视场。作为这种玻璃311、312的材质,能够例示碱石灰玻璃或蓝玻璃板。优选玻璃311、312的可见光区域中的透射率为90%以上。这里,玻璃311、312的可见光透射率被确定为,使用分光光度计((株式会社)岛津制作所制“UV-3100PC”、JIS K 0115基准品)在测定波长380nm~780nm的范围内测定出的各波长的透射率的平均值。另外,可以对玻璃311、312的一部分或整体进行着色等,降低可见光透射率。该情况下,能够遮挡太阳光的直射,并且不容易从车外视觉辨认车内。
并且,优选玻璃311、312具有1mm以上且5mm以下的厚度。成为这种厚度时,能够得到强度和光学特性优良的玻璃311、312。一对玻璃311、312可以利用相同材料同样构成,或者,也可以使材料和结构中的至少一方相互不同。
接着,对接合层313、314进行说明。第1接合层313配置在第1玻璃311与带导电体的片320之间,使玻璃311和带导电体的片320相互接合。第2接合层314配置在第2玻璃312与带导电体的片320之间,使玻璃312和带导电体的片320相互接合。
作为这种接合层313、314,能够使用由具有各种粘接性或粘着性的材料构成的层。并且,优选接合层313、314使用可见光透射率较高的材料。作为典型的接合层,能够例示由聚乙烯醇缩丁醛(PVB)构成的层。优选接合层313、314的厚度分别为0.15mm以上且1mm以下。一对接合层313、314可以利用相同材料同样构成,或者,也可以使材料和结构中的至少一方相互不同。
另外,不限于图示的例子,也可以在发热板310中设置期待发挥特定功能的其他功能层。并且,一个功能层可以发挥2个以上的功能,例如,可以对发热板310的玻璃311、312、接合层313、314、后述带导电体的片320的基材膜321中的至少一方赋予某些功能。作为能够对发热板310赋予的功能,作为一例,能够例示反射防止(AR)功能、具有耐擦伤性的硬涂层(HC)功能、红外线遮蔽(反射)功能、紫外线遮蔽(反射)功能、防污功能等。
接着,对带导电体的片320进行说明。带导电体的片320具有基材膜321、母线325、以及设置在基材膜321的与玻璃311相面对的面上且包含导电性细线331的发热用导电体330。带导电体的片320具有与玻璃311、312大致相同的平面尺寸,可以配置在发热板310的整体范围内,也可以仅配置在图29的例子中的驾驶席的正面部分等发热板310的一部分。
基材膜321作为支承发热用导电体330的基材发挥功能。基材膜321是透射可见光线波段的波长(380nm~780nm)的一般来讲透明的电绝缘性的基板。作为基材膜321,能够透射可见光且适当支承发热用导电体330即可,可以是任意的材质,例如,能够举出聚对苯二甲酸乙二酯、聚萘二甲酸乙二醇酯、聚碳酸酯、聚苯乙烯、环状聚烯烃等。并且,当考虑光透射性、发热用导电体330的适当支承性等时,优选基材膜321具有0.03mm以上且0.20mm以下的厚度。
接着,参照图32对发热用导电体330进行说明。图32是从该片面的法线方向观察发热用导电体330的俯视图。图32是示出发热用导电体330的配置的一例的图。
如图32所示,发热用导电体330具有连结一对母线325的线状的多个导电性细线331。导电性细线331从电池等电源307经由布线部315和母线325而通电,通过电阻加热而发热。然后,该热经由接合层313、314传递到玻璃311、312,由此,玻璃311、312变温。
在图32所示的例子中,多个导电性细线331分别从一个母线325向另一个母线325延伸。多个导电性细线331以相互分开的方式排列。特别地,多个导电性细线331在与该导电性细线331的延伸方向垂直的方向上排列。而且,在相邻的2个导电性细线331之间形成间隙335。
作为用于构成这种发热用导电体330的材料,例如能够例示金、银、铜、白金、铝、铬、钼、镍、钛、钯、铟、钨等金属以及镍-铬合金、黄铜等从这些例示的金属中选择出的2种以上的金属的合金的一种以上。
如上所述,发热用导电体330能够使用不透明的金属材料形成。另一方面,以70%以上且99.8%以下的程度的较高非覆盖率形成发热用导电体330的导电性细线331。因此,理解为发热用导电体330的形成导电性细线331和连结导电性细线332的区域整体透明,不会损害视觉辨认性。
在图31所示的例子中,导电性细线331整体具有大致梯形状的截面。更严格地讲,为了进行后述制造过程的蚀刻,导电性细线331的侧面成为凹曲面形状。并且,优选导电性细线331的底部的宽度W即沿着发热板310的板面的长度为11μm以上且20μm以下,高度(厚度)H即沿着发热板310的板面上的法线方向的高度(厚度)为1μm以上且60μm以下。根据这种尺寸的导电性细线331,该导电性细线331充分细线化,因此,能够有效地使发热用导电体330不可视。
并且,如图31所示,导电性细线331包含导电性金属层336、覆盖导电性金属层336的表面中的与基材膜321对置的一侧的面的第1暗色层337、覆盖导电性金属层336的表面中的与玻璃311对置的一侧的面和两侧面的第2暗色层338。
由具有优良导电性的金属材料构成的导电性金属层336呈现比较高的反射率。而且,当通过构成发热用导电体330的导电性细线331的导电性金属层336反射光时,该反射的光被视觉辨认,有时妨碍乘员的视场。并且,当从外部视觉辨认到导电性金属层336时,有时设计性降低。因此,第1和第2暗色层337、338配置在导电性金属层336的表面中的至少一部分。第1和第2暗色层337、338是可见光的反射率低于导电性金属层336的层即可,例如是黑色等暗色的层。通过该暗色层337、338,不容易视觉辨认导电性金属层336,能够良好地确保乘员的视场。并且,能够防止从外部观察时的设计性降低。
另外,如上所述,从确保透视性或视觉辨认性的观点来看,发热用导电体330的导电性细线331以较高非覆盖率形成在基材膜321上。因此,如图31所示,接合层313和带导电体的片320的基材膜321经由导电性细线331的非覆盖部、即与相邻的导电性细线331之间的区域而接触。因此,发热用导电体330成为嵌入接合层313内的状态。
但是,在图33中示出从片面的法线方向观察的导电性细线331的一部分的放大图。本案件发明人反复进行专心研讨后,如图33所示,实际制作出的发热用导电体330的导电性细线331沿着其长度方向在线宽度W上具有分布。在以参照图35~图43后述的制造方法制作出的带导电体的片320的发热用导电体330中,显著产生这种倾向。而且,本案件发明人调查线宽度W的变动与导电性细线331的断线之间的关系后,确认到线宽度W的变动能够对导电性细线331的断线容易度造成较强影响。本案件发明人进行确认后,当设导电性细线331的宽度W的平均为Wave、标准偏差为σ时,在宽度W以满足下式(a)的方式分布的情况下,能够在发热用导电体330的导电性细线331不容易产生断线、且在导电性细线331不会被视觉辨认的范围内设定导电性细线331的宽度。
0≦4σ/Wave≦0.3…式(a)
另外,图34是从横截面观察的带导电体的片320上的导电性细线331的放大图。在图34中省略导电性金属层和暗色层。图34所示的导电性细线331示出以后述制造方法制作出的导电性细线331的截面。在图34所示的例子中,导电性细线331的宽度W在沿着带导电体的片320的法线方向的各位置处变化。在图34所示的例子中,导电性细线331的宽度W在沿着带导电体的片320的法线方向的各位置处变化。关于宽度W沿着带导电体的片320的法线方向变动的导电性细线331,导电性细线331的宽度W是指容易对断线和可视化造成影响的各截面中的最大宽度。即,在图34所示的例子中,导电性细线331的宽度W是指最接近基材膜321的底部的宽度。
并且,如图33所示,导电性细线331包含曲线部分,不仅该曲线部分的宽度不固定,曲率也不固定。特别是在图示的例子中,导电性细线331仅由曲线部分形成。导电性细线331包含曲线部分,由此,能够有效地使光芒的产生不醒目,该光芒是由于导电性细线331中的衍射而引起的朝向特定方向的线状的较强光。
如图33所示,导电性细线331的曲线部分的曲率不固定。特别地,导电性细线331包含导电性细线331的宽度W相互不同的“曲率相对较小的部分(小曲率部分;参照图33的标号“A”)”和“曲率相对较大的部分(第1大曲率部分;参照图33的标号“B”))”。导电性细线331的宽度W在曲率相对较小的小曲率部分A中较粗,在曲率相对较大的大曲率部分B中较细。本案件发明人反复进行专心研究后,导电性细线331的宽度W在小曲率部分A中较粗,在大曲率部分B中较细,由此,能够有效防止呈点状视觉辨认到小曲率部分A,其结果,能够有效地使发热用导电体330不可视。
接着,参照图35~图43对发热板310的制造方法的一例进行说明。图35~图38、图41~图43是依次示出发热板310的制造方法的一例的剖视图。图39和图40是说明后述蚀刻用的蚀刻液的散布的图。
首先,如图35那样,在基材膜321上设置形成第1暗色层337的暗色膜337a。作为基材膜321,能够适当保持发热用导电体330即可,可以是任意的材质,例如,能够举出聚对苯二甲酸乙二酯、聚萘二甲酸乙二醇酯、聚碳酸酯、聚苯乙烯、环状聚烯烃等。并且,当考虑发热用导电体330的保持性等时,优选基材膜321的厚度使用30μm以上且150μm以下的厚度。并且,例如,能够通过包含电解镀和无电解镀的镀覆法、溅射法、CVD法、PVD法、离子镀法或组合它们中的两个以上的方法而得到的方法,设置暗色膜337a。另外,作为暗色膜337a的材料,能够使用各种公知的材料。例如能够例示氮化铜、氧化铜、氮化镍等。
接着,如图36所示,在暗色膜337a上设置形成导电性金属层336的金属膜336a。如作为构成导电性金属层336的材料已经说明的那样,金属膜336a能够使用金、银、铜、白金、铝、铬、钼、镍、钛、钯、铟、钨、和它们的合金中的一种以上形成。金属膜336a能够通过公知的方法形成。例如,能够采用粘贴铜箔等金属箔的方法、包含电解镀和无电解镀的镀覆法、溅射法、CVD法、PVD法、离子镀法或组合它们中的两个以上的方法而得到的方法。
接着,如图37所示,在金属膜336a上设置抗蚀剂图案339,制作被蚀刻材料(在图示的例子中为应该蚀刻的片状部件)340。抗蚀剂图案339成为与应该形成的发热用导电体330对应的形状。在这里说明的方法中,仅在最终构成发热用导电体330的部位上设置有抗蚀剂图案339。该抗蚀剂图案339能够通过公知的使用光刻技术的构图来形成。
接着,如图38所示,将抗蚀剂图案339作为掩模,对被蚀刻材料340的金属膜336a和暗色膜337a进行蚀刻。通过该蚀刻,将金属膜336a和暗色膜337a构图成与抗蚀剂图案339大致相同的图案。其结果,由被构图的金属膜336a形成构成导电性细线331的一部分的导电性金属层336。并且,由被构图的暗色膜337a形成第1暗色层337,该第1暗色层337构成导电性细线331和连结导电性细线332的一部分。
这里,参照图39和图40对蚀刻的方法进行说明。首先,如图39所示,使被蚀刻材料(在图示的例子中为应该蚀刻的片状部件)340沿箭头方向移动。此时,使抗蚀剂图案339的延伸方向即蚀刻后生成的导电性金属层336的延伸方向和被蚀刻材料340的行进方向一致。然后,针对移动的被蚀刻材料340,从设置在被蚀刻材料340的上方的喷雾器350散布蚀刻液。此时,使喷雾器350与被蚀刻材料340的行进方向垂直地摆动,并散布蚀刻液。通过该方式,能够在与抗蚀剂图案339的延伸方向垂直的方向上均匀地散布蚀刻液。并且,通过对来自喷雾器350的蚀刻液的散布量和被蚀刻材料340的行进速度进行调节,能够调节针对被蚀刻材料340整体的蚀刻进行程度。
如上所述散布蚀刻液后,如图40的区域A’那样,在抗蚀剂图案339的曲率较小的部位,蚀刻液扩散,因此,蚀刻的进行比较慢。因此,最终形成导电性细线331的导电性金属层336的宽度变宽。即,在图33所示的小曲率部分A中,导电性细线331的线宽度W相对较粗。另一方面,如区域B’那样,抗蚀剂图案339的曲率越大的部位,蚀刻液越集中,因此,蚀刻的进行比较快。因此,最终形成导电性细线331的导电性金属层336的宽度变窄。即,在图33所示的大曲率部分B中,导电性细线331的线宽度W相对较细。即,伴随图39所示的蚀刻方法,通过对来自喷雾器350的蚀刻液的散布量和被蚀刻材料340的行进速度进行调节,能够根据抗蚀剂图案339的曲率即所形成的导电性细线331的曲率,对导电性细线331的宽度W进行控制。
这样,根据抗蚀剂图案339上的蚀刻液的散布量和被蚀刻材料340的行进速度,能够容易地调节最终形成导电性细线331的导电性金属层336的宽度。对蚀刻进行调节,使得在抗蚀剂图案339的曲率较大的部位不会过快行进。如上所述,对被蚀刻材料340进行蚀刻,形成导电性金属层336、第1暗色层337。然后,如图41所示,去除抗蚀剂图案339。
接着,如图42所示,在导电性金属层336的与设置有第1暗色层337的面331b相反的一侧的面331a和侧面331c、331d,形成第2暗色层338。关于第2暗色层338,例如,对构成导电性金属层336的材料的一部分实施暗色化处理(黑化处理),能够由构成导电性金属层336的一部分形成由金属氧化物或金属硫化物构成的第2暗色层338。并且,如暗色材料的涂膜、镍或铬等的镀层等那样,也可以在导电性金属层336的表面设置第2暗色层338。并且,也可以对导电性金属层336的表面进行粗化来设置第2暗色层338。通过以上工序,制作带导电体的片320。
最后,如图43所示,从带导电体的片320的发热用导电体330侧层叠接合层313和玻璃311,例如通过加热加压对带导电体的片320和玻璃311进行接合。同样,从基材膜321侧层叠接合层314和玻璃312,对带导电体的片320和玻璃312进行接合。由此,制作图31所示的发热板310。
如上所述,本实施方式的发热板310在被施加电压时发热,其中,该发热板310具有:一对玻璃311、312;一对母线325,它们被施加电压;以及发热用导电体330,其连结在一对母线325之间,发热用导电体330包含呈线状延伸而连结在一对母线325之间的多个导电性细线331,导电性细线331的底部的宽度W的平均Wave相对于宽度W的分布的标准偏差σ处于下式(a)的范围。
0≦4σ/Wave≦0.3…式(a)
根据这种发热板310,导电性细线331的底部的宽度W之差整体较小,因此,在发热用导电体330的导电性细线331中不容易产生断线、且能够在导电性细线331不会被视觉辨认的范围内设定导电性细线331的宽度。因此,在发热板310中不容易产生发热不均,并且,能够得到隔着发热板310的良好视野。
并且,在本实施方式的发热板310中,导电性细线331包含俯视时的图案的曲率相对较大的大曲率部分B和俯视时的图案的曲率相对较小的小曲率部分A。导电性细线331的宽度W在大曲率部分B中较细,在小曲率部分A中较粗。根据这种本实施方式,能够有效地使发热用导电体330不可视。
发热板310可以用于汽车301的前窗、侧窗或天窗。并且,可以用于汽车以外的铁路车辆、飞机、船舶、宇宙飞船等交通工具的窗或透明门。
进而,除了交通工具以外,发热板310还能够用作特别是划分室内和室外的部位、例如大厦、店铺、住宅的窗或透明门等建筑物用窗。
另外,能够对所述实施方式施加各种变更。
[第5实施方式]
图44~图54是用于说明本发明的一个实施方式的图。其中,图44是概略地示出具有发热板的汽车的图,图45是从发热板面的法线方向观察发热板的图,图46是图45的发热板的横剖视图。
如图44所示,作为交通工具的一例的汽车401具有前窗、后窗、侧窗等玻璃窗。这里,对前窗405由发热板410构成的例子进行说明。并且,汽车401具有电池等电源407。
如图45和图46所示,本实施方式的发热板410具有一对玻璃411、412、配置在一对玻璃411、412之间的带导电体的片420、以及对各玻璃411、412和带导电体的片420进行接合的一对接合层413、414。另外,在图44和图45所示的例子中,发热板410、玻璃411、412弯曲,但是,在其他图中,为了容易理解,呈平板状图示发热板410和玻璃411、412。
带导电体的片420具有基材膜421、母线425、以及设置在基材膜421的与玻璃411相面对的面上的发热用导电体430。发热用导电体430包含主导电性细线431和连接在各主导电性细线431之间的连结导电性细线432。
并且,如图45所示,发热板410具有用于经由母线425对带导电体的片420的发热用导电体430进行通电的布线部415。在图示的例子中,从电池等电源407经由布线部415和母线425对发热用导电体430进行通电,使发热用导电体430的主导电性细线431和连结导电性细线432通过电阻加热而发热。发热用导电体430中产生的热传递到玻璃411、412,玻璃411、412变温。由此,能够去除玻璃411、412上附着的基于结露的雾。并且,在玻璃411、412上附着有雪或冰的情况下,能够使该雪或冰融化。因此,良好地确保乘员的视场。
下面,对发热板410的各结构要素进行说明。
首先,对玻璃411、412进行说明。在如图44所示的例子那样用于汽车的前窗的情况下,优选玻璃411、412使用可见光透射率较高的玻璃,以不会妨碍乘员的视场。作为这种玻璃411、412的材质,能够例示碱石灰玻璃或蓝玻璃板。优选玻璃411、412的可见光区域中的透射率为90%以上。这里,玻璃411、412的可见光透射率被确定为,使用分光光度计((株式会社)岛津制作所制“UV-3100PC”、JIS K 0115基准品)在测定波长380nm~780nm的范围内测定出的各波长的透射率的平均值。另外,可以对玻璃411、412的一部分或整体进行着色等,降低可见光透射率。该情况下,能够遮挡太阳光的直射,并且不容易从车外视觉辨认车内。
并且,优选玻璃411、412具有1mm以上且5mm以下的厚度。成为这种厚度时,能够得到强度和光学特性优良的玻璃411、412。一对玻璃411、412可以利用相同材料同样构成,或者,也可以使材料和结构中的至少一方相互不同。
接着,对接合层413、414进行说明。接合层413配置在玻璃411与带导电体的片420之间,使玻璃411和带导电体的片420相互接合。接合层414配置在玻璃412与带导电体的片420之间,使玻璃412和带导电体的片420相互接合。
作为这种接合层413、414,能够使用由具有各种粘接性或粘着性的材料构成的层。并且,优选接合层413、414使用可见光透射率较高的材料。作为典型的接合层,能够例示由聚乙烯醇缩丁醛(PVB)构成的层。优选接合层413、414的厚度分别为0.15mm以上且1mm以下。一对接合层413、414可以利用相同材料同样构成,或者,也可以使材料和结构中的至少一方相互不同。
另外,发热板410不限于图示的例子,也可以设置期待发挥特定功能的其他功能层。并且,一个功能层可以发挥2个以上的功能,例如,可以对发热板410的玻璃411、412、接合层413、414、后述带导电体的片420的基材膜421中的至少一方赋予某些功能。作为能够对发热板410赋予的功能,作为一例,能够例示反射防止(AR)功能、具有耐擦伤性的硬涂层(HC)功能、红外线遮蔽(反射)功能、紫外线遮蔽(反射)功能、防污功能等。
接着,对带导电体的片420进行说明。带导电体的片420具有基材膜421、母线425、以及设置在基材膜421的与玻璃411相面对的面上的发热用导电体430。发热用导电体430包含主导电性细线431和连结导电性细线432。带导电体的片420具有与玻璃411、412大致相同的平面尺寸,可以配置在发热板410的整体范围内,也可以仅配置在图44的例子中的驾驶席的正面部分等发热板410的一部分中。
基材膜421作为支承发热用导电体430的基材发挥功能。基材膜421是透射可见光线波段的波长(380nm~780nm)的一般来讲透明的电绝缘性的基板。作为基材膜421,能够透射可见光且适当支承发热用导电体430即可,可以是任意的材质,例如,能够举出聚对苯二甲酸乙二酯、聚萘二甲酸乙二醇酯、聚碳酸酯、聚苯乙烯、环状聚烯烃等。并且,当考虑光透射性、发热用导电体430的适当支承性等时,优选基材膜421具有0.03mm以上且0.20mm以下的厚度。
接着,参照图47对发热用导电体430进行说明。图47是从该片面的法线方向示出发热用导电体430的俯视图。图47是示出发热用导电体430的配置的一例的图。
如图47所示,发热用导电体430具有连结一对母线425的线状的多个主导电性细线431、以及连结在相邻的两个主导电性细线431之间的连结导电性细线432。主导电性细线431和连结导电性细线432从电池等电源407经由布线部415和母线425而通电,通过电阻加热而发热。然后,该热经由接合层413、414传递到玻璃411、412,由此,玻璃411、412变温。
在图47所示的例子中,多个主导电性细线431分别以规则的构造从一个母线425向另一个母线425延伸。多个主导电性细线431以相互分开的方式进行排列。由此,在相邻的2个主导电性细线431之间形成间隙435。
主导电性细线431各自的排列图案不限于上述图47的图案,也可以是直线、折线、不规则曲线、这些图案的组合。并且,主导电性细线431也可以分别以不同的图案从一个母线425向另一个母线425延伸。
如图47那样,连结导电性细线432配置成,在上述相邻的2个主导电性细线431之间的间隙435中连结相邻的2个主导电性细线431。因此,当配置连结导电性细线432后,相邻的2个主导电性细线431电连接。因此,即使主导电性细线431产生断线,也维持电连接。连结导电性细线432具有直线、圆弧或组合直线和圆弧而得到的线的形状。进而,各连结导电性细线432具有与3个以上的连结导电性细线432不同的图案,或者优选具有与全部其他连结导电性细线432不同的图案。这里,连结导电性细线432的图案不同意味着,导电性细线的形状和连接连结导电性细线的两端的方向中的至少一方在进行对比的连结导电性细线432之间不同。即,在进行对比的连结导电性细线432之间,即使形状相同,只要连接两端的方向不同,则视为连结导电性细线432的图案不同,或者,即使连接两端的方向相同,只要形状不同,则视为连结导电性细线432的图案不同。
作为用于构成这种发热用导电体430的材料,例如能够例示金、银、铜、白金、铝、铬、钼、镍、钛、钯、铟、钨等金属以及镍-铬合金、黄铜等从这些例示的金属中选择出的2种以上的金属的合金的一种以上。
如上所述,发热用导电体430能够使用不透明的金属材料形成。另一方面,以70%以上且99.8%以下的程度的较高非覆盖率形成发热用导电体430的主导电性细线431和连结导电性细线432。因此,理解为发热用导电体430的形成有主导电性细线431和连结导电性细线432的区域整体透明,不会损害视觉辨认性。
在图46所示的例子中,主导电性细线431和连结导电性细线432整体具有矩形状的截面。优选主导电性细线431和连结导电性细线432的宽度W即沿着发热板410的板面的宽度W为2μm以上且20μm以下,高度(厚度)H即沿着发热板410的板面上的法线方向的高度(厚度)H为1μm以上且60μm以下。根据这种尺寸的主导电性细线431和连结导电性细线432,该主导电性细线431和连结导电性细线432充分细线化,因此,能够有效地使发热用导电体430不可视。
并且,如图46所示,主导电性细线431和连结导电性细线432包含导电性金属层436、覆盖导电性金属层436的表面中的与基材膜421对置的一侧的面的第1暗色层437、覆盖导电性金属层436的表面中的与玻璃411对置的一侧的面和两侧面的第2暗色层438。
由具有优良导电性的金属材料构成的导电性金属层436呈现比较高的反射率。而且,当通过构成发热用导电体430的主导电性细线431和连结导电性细线432的导电性金属层436反射光时,该反射的光被视觉辨认,有时妨碍乘员的视场。并且,当从外部视觉辨认到导电性金属层436时,有时设计性降低。因此,第1和第2暗色层437、438配置在导电性金属层436的表面中的至少一部分上。第1和第2暗色层437、438是可见光的反射率低于导电性金属层436的层即可,例如是黑色等暗色的层。通过该暗色层437、438,不容易视觉辨认导电性金属层436,能够良好地确保乘员的视场。并且,能够防止从外部观察时的设计性降低。
另外,如上所述,从确保透视性或视觉辨认性的观点来看,发热用导电体430的主导电性细线431和连结导电性细线432以较高非覆盖率形成在基材膜421上。因此,如图46所示,接合层413和带导电体的片420的基材膜421经由主导电性细线431和连结导电性细线432的非覆盖部即未设置主导电性细线431和连结导电性细线432的区域而接触。因此,发热用导电体430成为嵌入接合层413内的状态。
接着,参照图48~图54对发热板410的制造方法的一例进行说明。图48~图54是依次示出发热板410的制造方法的一例的剖视图。
首先,如图48那样,在基材膜421上设置形成第1暗色层437的暗色膜437a。作为基材膜421,能够适当保持发热用导电体430即可,可以是任意的材质,例如,能够举出聚对苯二甲酸乙二酯、聚萘二甲酸乙二醇酯、聚碳酸酯、聚苯乙烯、环状聚烯烃等。并且,当考虑发热用导电体430的保持性等时,优选基材膜421的厚度使用30μm以上且150μm以下的厚度。并且,例如,能够通过包含电解镀和无电解镀的镀覆法、溅射法、CVD法、PVD法、离子镀法或组合它们中的两个以上的方法而得到的方法,设置暗色膜437a。另外,作为暗色膜437a的材料,能够使用各种公知的材料。例如能够例示氮化铜、氧化铜、氮化镍等。
接着,如图49所示,在暗色膜437a上设置形成导电性金属层436的金属膜436a。如作为构成导电性金属层436的材料已经说明的那样,金属膜436a能够使用金、银、铜、白金、铝、铬、钼、镍、钛、钯、铟、钨、和它们的合金中的一种以上形成。金属膜436a能够通过公知的方法形成。例如,能够采用粘贴铜箔等金属箔的方法、包含电解镀和无电解镀的镀覆法、溅射法、CVD法、PVD法、离子镀法或组合它们中的两个以上的方法而得到的方法。
接着,如图50所示,在金属膜436a上设置抗蚀剂图案439。抗蚀剂图案439成为与应该形成的发热用导电体430对应的形状。在这里说明的方法中,仅在最终构成发热用导电体430的部位上设置抗蚀剂图案439。该抗蚀剂图案439能够通过公知的使用光刻技术的构图来形成。
接着,如图51所示,将抗蚀剂图案439作为掩模,对金属膜436a和暗色膜437a进行蚀刻。通过该蚀刻,将金属膜436a和暗色膜437a构图成与抗蚀剂图案439大致相同的图案。其结果,由被构图的金属膜436a形成构成主导电性细线431和连结导电性细线432的一部分的导电性金属层436。并且,由被构图的暗色膜437a形成构成主导电性细线431和连结导电性细线432的一部分的第1暗色层437。
另外,蚀刻方法没有特别限定,能够采用公知方法。作为公知方法,例如举出使用蚀刻液的湿蚀刻、等离子体蚀刻等。特别是在“角色到角色”的湿蚀刻中,由于存在连结导电性细线432,能够有效防止由于导电性金属层436和第1暗色层437的输送而引起的崩塌和剥离。然后,如图52所示,去除抗蚀剂图案439。
接着,如图53所示,在导电性金属层436的与设置有第1暗色层437的面431b相反的一侧的面431a和侧面431c、431d形成第2暗色层438。关于第2暗色层438,例如,对构成导电性金属层436的材料的一部分实施暗色化处理(黑化处理),能够从构成导电性金属层436的一部分形成由金属氧化物或金属硫化物构成的第2暗色层438。并且,如暗色材料的涂膜、镍或铬等的镀层等那样,也可以在导电性金属层436的表面设置第2暗色层438。并且,也可以对导电性金属层436的表面进行粗化来设置第2暗色层438。通过以上工序,制作带导电体的片420。
最后,如图54所示,从带导电体的片420的发热用导电体430侧层叠接合层413和玻璃411,例如通过加热加压对带导电体的片420和玻璃411进行接合。同样,从基材膜421侧层叠接合层414和玻璃412,对带导电体的片420和玻璃412进行接合。由此,制作图46所示的发热板410。
如上所述,本实施方式的发热板410在被施加电压时发热,其中,该发热板410具有:一对玻璃411、412;一对母线425,它们被施加电压;以及发热用导电体430,其连结在一对母线425之间,发热用导电体430包含呈线状延伸而连结在一对母线425之间的多个主导电性细线431、以及连结在相邻的两个主导电性细线431之间的连结导电性细线432,各连结导电性细线432具有3个以上的不同图案。根据这种发热板410,即使在主导电性细线431的某个部位产生断线,也通过连结导电性细线432确保主导电性细线431的电连接。因此,能够抑制由于断线而产生的发热不均。并且,连结导电性细线432具有3个以上的不同图案,因此,连结导电性细线432不容易在特定方向上具有指向性。因此,在观察发热板410整体时,连结导电性细线432的配向方向不容易醒目。进而,连结导电性细线432具有3个以上的不同图案,因此,由该连结导电性细线432产生的衍射像的朝向与由其他连结导电性细线432产生的衍射像的朝向不同。即,在连结导电性细线432整体中,不容易产生衍射像变强的方向。由此,不会在特定方向上产生线状的较强光即光芒。因此,能够避免隔着发热板410的视觉辨认性的恶化。
进而,在本实施方式的发热板410中,各连结导电性细线432具有与其他全部连结导电性细线432不同的图案。根据这种发热板410,能够进一步发挥上述不容易在特定方向上产生光芒的效果、以及连结导电性细线432不容易在特定排列方向上醒目的效果。因此,能够进一步发挥避免隔着发热板410的视觉辨认性的恶化的效果。
发热板410可以用于汽车401的前窗、侧窗或天窗。并且,可以用于汽车以外的铁路车辆、飞机、船舶、宇宙飞船等交通工具的窗或透明门。
进而,除了交通工具以外,发热板410还能够用作特别是划分室内和室外的部位、例如大厦、店铺、住宅的窗或透明门等建筑物用窗。
另外,能够对所述实施方式施加各种变更。
[第6实施方式]
图55是本发明的一个实施方式的导电性发热体505的俯视图。图55的导电性发热体505例如具有发热体列533,该发热体列533具有配置在80mm见方的范围531内的多个曲线发热体532。如图56所示,能够纵横各配置多个发热体列533。80mm是一例,其数值能够任意变更。如后所述,在本实施方式中,使一个发热体列533中包含的多个曲线发热体532的形状不规则,但是,当纵横配置发热体列533时,以发热体列533为单位,使各曲线发热体532成为周期性的构造。
为了使得即使各曲线发热体532成为周期性的构造、光芒和闪烁也不醒目,公知使发热体列533的尺寸以某种程度以上较大即可。具体而言,当发热体列533的1边超过50mm时,即使纵横配置多个发热体列533,光芒和闪烁也不会醒目。下面,作为一例,设发热体列533的纵横尺寸为80mm。
发热体列533中包含的各曲线发热体532是由钨或铜等导电性材料构成的线状的电热线。各曲线发热体532的线宽例如为5~20μm,优选为7~10μm。为了不容易视觉辨认到透明基材上配置的多个曲线发热体532,优选曲线发热体532的线宽为15μm以下。但是,线宽越小,则越容易断线,因此,以防止断线的观点来看,确保10μm以上的线宽即可。
图55的各曲线发热体532在第1方向x上分开配置,在与第1方向x交叉的第2方向y上延伸。在图55中示出第1方向x和第2方向y相互成为直角的例子,但是,不是必须为直角。
图55的各曲线发热体532在第2方向y上依次连接按照每一个周期而使周期和振幅不规则的多个周期曲线(例如正弦波)。在图55中示出设周期曲线为正弦波的例子,但是,也可以连接多个正弦波以外的任意的周期曲线。另外,周期曲线的种类是任意的,但是,多个要连接的周期曲线的种类相同,使周期和振幅按照每一个周期而不规则。另外,正弦波也被称为sine波。如图55那样,当在坐标系XY中利用一般式表示时,成为X=Asin{(2π/λ)X+α}。这里,A为振幅,λ为波长(或周期)、α为相位。并且,作为正弦波以外的周期曲线,能够举出椭圆函数曲线、贝塞尔函数曲线等。
这里,不规则意味着,周期曲线的周期和振幅按照每一个周期是随机的,并且,在80mm见方的范围531内,多个周期曲线的周期和振幅不具有周期性。并且,在第1方向x上分开配置的多个曲线发热体532的周期和振幅也相互不规则。
这样,关于80mm见方的多个曲线发热体532,在第1方向x和第2方向y的任意一方中,周期和振幅都不规则。
在将图55的左下角设为原点O(0、0)、将多个曲线发热体532的开始点(开头位置)设为第2方向y的最小坐标位置时,沿着第1方向x分开配置的多个曲线发热体532的第2方向y的开始位置不规则。这表示多个曲线发热体532的相位不规则地偏移。
使多个曲线发热体532的相位不规则地偏移的理由如下所述。例如,当设多个曲线发热体532的开始点均为第2方向y的坐标位置y=0时,在坐标位置y=0处,多个曲线发热体532的振幅均为零。由此,当在第1方向x和第2方向y上各并列配置多个80mm见方的发热体列533时,以各发热体列533为单位,周期地出现多个曲线发热体532的振幅均为零的部位,该部位可能成为光芒和闪烁的原因。
因此,在本实施方式中,使80mm见方的发热体列533中包含的多个曲线发热体532的第2方向y的最小坐标位置不规则地偏移,对多个曲线发热体532的相位进行随机化。
这样,在本实施方式中,例如在80mm见方的范围531内,使多个曲线发热体532的周期和振幅在第1方向x和第2方向y的任意一方中均不规则,因此,在各曲线发热体532反射的反射光彼此引起干涉的可能性减小,能够抑制光芒。并且,各曲线发热体532蛇行,而且,蛇行的大小不规则,因此,在各曲线发热体532反射的反射光的行进方向也不规则,在特定方向上感到较强闪烁的可能性减小。
在本实施方式中,例如以80mm见方的发热体列533为单位采取热不均的对策。
一般而言,在曲线发热体532中,曲线越平缓、即越接近直线,则发热效率越高。由此,从提高发热效率的观点来看,优选延长曲线发热体532的周期,并且减小振幅。另一方面,从防止光芒和闪烁的观点来看,优选缩短曲线发热体532的周期,并且增大振幅。两者是相反的条件,因此,优选考虑发热效率以及对光芒和闪烁的防止这双方来设定曲线发热体532的周期和振幅。
假设在仅考虑对光芒和闪烁的防止而设定了80mm见方的多个曲线发热体532的周期和振幅时,在80mm见方的范围531内,局部出现发热量较多的部位和发热量较少的部位,可能产生热不均。
因此,在本实施方式中,使得80mm见方的范围531内的第2方向y的各曲线发热体532的长度相对于第2方向y的直线距离(=80mm)的比率在规定的上限与下限之间的范围内。根据本发明人的研讨,不引起热不均、并且光芒和闪烁也能够抑制为在实用方面没有问题的程度的比率的上限为1.5,下限为1.0。
因此,在本实施方式中,使80mm见方中的各曲线发热体532的长度相对于各曲线发热体532的最短距离的比率大于1.0,并且成为1.5。维持该比率,并且使80mm见方中的多个曲线发热体532的周期和振幅不规则,并且使多个曲线发热体532的第2方向y的开始点坐标位置不规则,由此,能够有效防止光芒和闪烁。
关于曲线发热体532的长度L,在设曲线发热体532的第2方向y的开始点坐标为y0、结束点坐标为y1、曲线发热体532的第2方向y的两端点之间的最短距离为D时,比率需要收敛在以下的(1)式所表示的范围内。
【数学式1】
Figure GDA0003470195760000591
另外,根据本发明人的进一步研讨,可知不产生热不均、且能够进一步抑制光芒和闪烁的上述比率的下限为1.01,上限为1.15。即,可知比率的最佳范围由以下的(2)式表示。
【数学式2】
Figure GDA0003470195760000592
并且,曲线发热体532的线宽越细,则曲线发热体532越不容易被视觉辨认,在组入玻璃窗等中时是优选的,但是,另一方面,容易断线。因此,在本实施方式中,可以利用旁通发热体534连接在第2方向y上相邻的2根曲线发热体532彼此。当旁通发热体534的配置场所具有周期性时,可能成为光芒和闪烁的原因,因此,不规则地设定旁通发热体534的配置场所。并且,在80mm见方的范围531内在发热体列533上均等地配置旁通发热体534,使得旁通发热体534不会成为热不均的要因。
能够使用计算机自动生成发热体列533中包含的多个曲线发热体532的周期和振幅。图57是示出自动生成发热体列533中包含的多个曲线发热体532的发热体生成装置541的概略结构的框图。图57的发热体生成装置541具有参数取得部542、曲线发热体生成部543、归一化部544、热不均判定部545、曲线发热体存储部546、发热体组生成部547、相位调整部548、发热体列存储部549。
图57的发热体生成装置541能够作为能够由计算机执行的软件来实现。或者,可以利用硬件实现图57的发热体生成装置541中的至少一部分的结构部分。即,图57的发热体生成装置541不一定必须由1台计算机实现。
参数取得部542取得由表示多个曲线发热体532的形状特征的各种参数构成的参数组。参数取得部542可以预先在数据库等中存储参数组,从中取得必要的参数,也可以取得操作者利用键盘或鼠标等输入或选择出的各参数。
作为参数组中包含的参数的一例,例如考虑下述1)~7)。
1)在第1方向x上相邻的2根曲线发热体532的最小距离和最大距离。
2)各曲线发热体532的振幅的最小值和最大值。
3)各曲线发热体532的周期的最小值和最大值。
4)各曲线发热体532的相位的最小值和最大值。
5)各曲线发热体532的长度相对于第2方向y的发热体列533的最小距离的比率的最小值和最大值。
6)发热体列533的第1方向x的长度和第2方向y的长度。
7)发热体列533中包含的曲线发热体532的数量。
曲线发热体生成部543生成在第2方向y上延伸的一根曲线发热体532。更具体而言,曲线发热体生成部543在第2方向y上连接按照各周期而使周期和振幅不规则的多个周期曲线,生成一根曲线发热体532。
归一化部544对曲线发热体532中包含的多个周期曲线的周期进行调整,使得由曲线发热体生成部543生成的曲线发热体532的第2方向y的两端部之间的最短距离与80mm一致。
热不均判定部545判定由归一化部544进行归一化后的曲线发热体532的第2方向y上的全长除以该曲线发热体532的两端部之间的最短距离而得到的比率是否收敛在规定范围内。规定范围例如是比率大于1.0且为1.5以下的范围。
当由热不均判定部545判定为比率不在规定范围内时,由曲线发热体生成部543再次重新生成曲线发热体532。曲线发热体存储部546存储判定为比率在规定范围内的曲线发热体532。
发热体组生成部547生成80mm见方的范围531内包含的多个曲线发热体532。更具体而言,发热体组生成部547与曲线发热体生成部543、热不均判定部545和单位压发热体存储部协作,在80mm见方的范围531内生成在第1方向x上分开配置的多个曲线发热体532。
相位调整部548进行使发热体组生成部547生成的多个曲线发热体532的相位不规则的处理。更具体而言,相位调整部548在80mm见方的范围531内使多个曲线发热体532的第2方向y的开始位置(起始位置)不规则。发热体列存储部549存储利用相位调整部548使相位不规则的多个曲线发热体532。
图58是示出图57的发热体生成装置541的处理步骤的一例的流程图。在该流程图中进行如下处理:生成80mm见方的范围531内的发热体列533中包含的多个曲线发热体532。下面,对曲线发热体532中包含的多个周期曲线为正弦波的例子进行说明。
首先,参数取得部542取得上述1)~7)的参数(步骤S1)。接着,曲线发热体生成部543将正弦波的第2方向y的开始点坐标设定为零(步骤S2)。接着,曲线发热体生成部543将正弦波的第1方向x的开始点坐标设定为零(步骤S3)。然后,曲线发热体生成部543根据所取得的参数,随机设定正弦波的周期和振幅,沿着第2方向y生成1个周期的正弦波(步骤S4)。
接着,曲线发热体生成部543对第2方向y的坐标位置加上在步骤S4中设定的1个周期的量来进行更新(步骤S5)。接着,曲线发热体生成部543判定相加后的第2方向y的长度是否超过80mm(步骤S6)。如果还未超过80mm,则反复进行步骤S4~S6的处理。
在步骤S6中判定为超过了80mm时,由归一化部544对曲线发热体532中包含的各正弦波的周期进行调整,使得曲线发热体532的第2方向y的两端部之间的最短距离成为80mm(步骤S7)。将该作业称为归一化处理。在归一化处理中,以相同比率缩小曲线发热体532中包含的各正弦波的周期。
接着,热不均判定部545判定归一化后的曲线发热体532的第2方向y的全长除以第2方向y的两端部之间的最短距离(例如80mm)而得到的比率是否在规定范围内(步骤S8)。这里,例如,根据上述(1)式判定比率是否大于1.0且为1.5以下。
如果比率不在规定范围内,则返回步骤2,重新生成曲线发热体532。在曲线发热体532的比率不在规定范围内的情况下重新生成曲线发热体532的理由是,在比率的值大幅不同的情况下,可能以80mm见方的发热体列533为单位产生热不均。
在步骤S8中判定为比率在规定范围内时,将归一化后的曲线发热体532存储在曲线发热体存储部546中(步骤S9)。
接着,发热体组生成部547根据参数取得部542取得的参数,设定在第1方向x上偏移了1个间距后的坐标位置(步骤S10)。根据步骤S1中取得的参数来设定1个间距的大小。
接着,发热体组生成部547判定第1方向x的长度是否超过80mm(步骤S11)。如果未超过80mm,则反复进行步骤S2以后的处理,生成新的曲线发热体532。
在步骤S11中判定为超过80mm时,相位调整部548进行使发热体列533中包含的多个曲线发热体532的相位不规则的调整(步骤S12)。接着,将进行了相位调整后的多个曲线发热体532存储在发热体列存储部549中(步骤S13)。
如图56所示,通过图58的处理步骤生成的80mm见方的发热体列533以任意数量纵横并列配置,由此,能够制作任意尺寸和形状的导电性发热体505。本实施方式的导电性发热体505能够用于各种目的和用途,但是,下面,对在交通工具的前窗、后窗、侧窗等中组入本实施方式的导电性发热体505的例子进行说明。
在图58的流程图中省略,但是,如图59所示,优选在导电性发热体505中设置旁通发热体534,该旁通发热体534连接在第1方向x上相邻的2根曲线发热体532彼此。即使任意的曲线发热体532断线,旁通发热体534也经由其旁边的曲线发热体532流过电流。可以在生成80mm见方的范围531内的多个曲线发热体532后,生成旁通发热体534,或者,可以在生成在第1方向x上相邻的2根曲线发热体532的阶段,生成连接这2根曲线发热体532的旁通发热体534。
旁通发热体534为与曲线发热体532相同的线宽(例如5~20μm、优选为7~10μm),在80mm见方的发热体列533中以均匀的密度进行配置。通过以均匀的密度配置旁通发热体534,能够防止发热体列533中的热不均。不规则地配置与各曲线发热体532连接的旁通发热体534的配置场所。
图60示出在乘用车的前窗502中组入本实施方式的导电性发热体505的例子。该前窗502是组入了导电性发热体505的夹层玻璃。
图60的前窗502具有一对玻璃板503、504、以及配置在一对玻璃板503、504之间的导电性发热体505。导电性发热体505具有2个母线电极(第1和第2电极)506、507、以及与这些母线电极连接的多个波线导电体508。在图60中,利用直线描绘各波线导电体508,但是,实际上,如图55所示,各波线导电体508是连接周期和振幅不规则的周期曲线而构成的。
更具体而言,多个波线导电体508是组合多个上述发热体列533而形成的。即,各波线导电体508的两端与2个母线电极506、507连接,如图55所示,各波线导电体508是连接在第2方向y上配置的多个发热体列533中的各1根曲线发热体532而成的。
在图60的例子中,2个母线电极506、507沿着前窗502的长度方向的两端边配置,但是,如图61所示,也可以沿着前窗502的短边方向的两端边配置2个母线电极506、507,沿着前窗502的长度方向配置多个波线导电体508。
图60和图61中的各波线导电体508的形状不规则,但是,各波线导电体508的基准线(图55的虚线532a)的间隔(间距)大致固定,基准线彼此大致平行。例如,以前窗502的长度方向的每1cm为8根以内的根数配置各波线导电体508。即,优选波线导电体508的间距为0.125cm以上。
多个波线导电体508和2个母线电极506、507通过相同的导电材料而一体成形。作为导电材料,例如使用导电性优良且蚀刻处理容易的铜。如后所述,在本实施方式中,通过光刻一体形成多个波线导电体508和2个母线电极506、507。只要是导电性优良且能够在光刻的蚀刻中容易加工的材料即可,也可以使用铜以外的导电性材料。
通过在2个母线电极506、507之间施加规定电压,在这些母线电极506、507之间的多个波线导电体508中流过电流,通过各波线导电体508的电阻成分,各波线导电体508被加热。由此,一对玻璃板503、504变温,能够去除这些玻璃板上附着的基于结露的雾。并且,能够融化外侧的玻璃板上附着的雪或冰。由此,能够良好地确保交通工具内的乘员的视场。这样,导电性发热体505作为除霜电极发挥功能。
在母线电极506、507中,需要以没有电力损失的方式对各波线导电体508施加电压,因此,使各母线电极506、507的短边方向的宽度大于各波线导电体508的短边方向的宽度。在本实施方式中,对铜的薄膜进行蚀刻处理来形成母线电极506、507和波线导电体508的图案,因此,母线电极506、507用的图案宽度形成为比波线导电体508用的图案宽度宽。
例如如图62所示,从交通工具上搭载的电池509或电池等供给对2个母线电极506、507施加的电压。
如图63所示,一体成形多个波线导电体508和2个母线电极506、507而得到的导电性发热体505形成在透明基材511上。该透明基材511可以不被剥离而直接夹入一对玻璃板503、504之间,也可以仅将对透明基材511进行剥离后的导电性发热体505夹入一对玻璃板503、504之间。在本说明书中,将形成有导电性发热体505的透明基材511称为发热体片512。
波线导电体508在第2方向y上连接周期和振幅不规则的多个正弦波而成,是对铜箔进行蚀刻处理而形成的,或者是通过导电墨的涂布而形成的。例如,当通过蚀刻处理形成波线导电体508时,在相对于上表面或底面接近直角的角度方向上配置波线导电体508的侧面。因此,当侧面为平面状时,来自侧面的反射光在特定方向上行进,使位于该方向上的人感到较强的闪烁。但是,在本实施方式中,使波线导电体508成为不规则的曲线形状,因此,其侧面也成为不规则的形状,可能不会在特定方向上感到较强的闪烁。
图63是将在透明基材511上形成有导电性发热体505的发热体片512夹入一对玻璃板503、504之间的前窗502的图60的LXIII-LXIII线剖视图。在图63的情况下,在弯曲的一个玻璃板503上隔着接合层(第1接合层)513接合发热体片512的透明基材511。在发热体片512的导电性发热体505上隔着接合层(第2接合层)514接合另一个玻璃板504。
发热体片512的透明基材511和导电性发热体505均足够薄,因此,发热体片512自身具有柔软性,在使发热体片512沿着弯曲的玻璃板503、504的弯曲形状弯曲的状态下,能够稳定地与玻璃板503、504接合。
特别是在用于交通工具的前窗502的情况下,优选玻璃板503、504使用可见光透射率较高的玻璃,以不会妨碍乘员的视场。作为这种玻璃板503、504的材质,能够例示碱石灰玻璃或蓝玻璃板等。优选玻璃板503、504的可见光区域中的透射率为90%以上。这里,玻璃板503、504的可见光透射率被确定为,使用分光光度计(例如(株式会社)岛津制作所制“UV-3100PC”、JIS K 0115基准品)在测定波长380nm~780nm的范围内测定出各波长的透射率的平均值。另外,可以对玻璃板503、504的一部分或整体进行着色等,降低可见光透射率。该情况下,能够遮挡太阳光的直射,并且不容易从车外视觉辨认车内。
并且,优选玻璃板503、504具有1mm以上且5mm以下的厚度。成为这种厚度时,能够得到强度和光学特性优良的玻璃板。
玻璃板503、504和形成在透明基材511上的导电性发热体505分别隔着接合层513、514进行接合。作为这种接合层513、514,能够使用由具有各种粘接性或粘着性的材料构成的层。并且,优选接合层513、514使用可见光透射率较高的材料。作为典型的接合层513、514,能够例示由聚乙烯醇缩丁醛(PVB)构成的层。优选接合层513、514的厚度分别为0.15mm以上且0.7mm以下。
另外,在前窗502等夹层玻璃中,不限于图示的例子,也可以设置期待发挥特定功能的其他功能层。并且,一个功能层可以发挥两个以上的功能,例如,可以对夹层玻璃1的玻璃板503、504、接合层513、514、透明基材511中的至少一方赋予各种功能。例如,举出反射防止(AR)功能、具有耐擦伤性的硬涂层(HC)功能、红外线遮蔽(反射)功能、紫外线遮蔽(反射)功能、偏光功能、防污功能等作为一例。
透明基材511作为支承导电性发热体505的基材发挥功能。透明基材511是透射可见光线波段的波长(380nm~780nm)的一般来讲透明的电绝缘性的基板,包含热可塑性树脂。
作为透明基材511中作为主要成分包含的热可塑性树脂,只要是透射可见光的热可塑性树脂即可,可以是任意的树脂,例如,能够举出聚甲基丙烯酸甲酯等丙烯树脂、聚丙烯等聚烯烃树脂、聚对苯二甲酸乙二酯或聚萘二甲酸乙二醇酯等聚酯树脂、三乙酰纤维素(三醋酸纤维素)等纤维素类树脂、聚氯乙烯、聚苯乙烯、聚碳酸酯树脂、AS树脂等。特别地,丙烯树脂或聚对苯二甲酸乙二酯的光学特性优良,成型性良好,因此是优选的。
并且,当考虑制造中的导电性发热体505的保持性、光透射性等时,优选透明基材511具有0.02mm以上且0.20mm以下的厚度。
图64是示出导电性发热体505的制造工序的剖视图,示出图60的LXIII-LXIII线方向的截面构造。首先,如图64(a)所示,在透明基材511上形成铜的薄膜521。该薄膜521能够通过电解铜箔、压延铜箔、溅射、真空蒸镀等来形成。
接着,如图64(b)所示,利用光抗蚀剂522覆盖铜的薄膜521的上表面。光抗蚀剂522例如是针对特定波段的光例如紫外线具有感光性的树脂层。该树脂层可以粘贴树脂膜而形成,也可以通过涂布流动性树脂来形成。并且,光抗蚀剂522的具体的感光特性没有特别限定。例如,作为光抗蚀剂522,可以使用光硬化型的感光材料,或者也可以使用光溶解型的感光材料。
接着,如图64(c)所示,对光抗蚀剂522进行构图,形成抗蚀剂图案523。作为对光抗蚀剂522进行构图的方法,能够采用公知的各种方法,但是,在该例子中,作为光抗蚀剂522,使用针对特定波段的光例如紫外线具有感光性的树脂层,使用公知的光刻技术进行构图。首先,在光抗蚀剂522上配置使希望图案化的部分开口的掩模、或遮蔽希望图案化的部分的掩模。如上所述,在掩模中描绘波线导电体508的在长度方向上延伸的两端面蛇行的图案。并且,根据情况,也可以在掩模中描绘波线导电体508的长度方向整体蛇行的图案。
接着,隔着该掩模对光抗蚀剂522照射紫外线。然后,通过显影等手段去除紫外线被掩模遮蔽的部分或被照射紫外线的部分。由此,能够形成被构图的抗蚀剂图案523。另外,也可以采用不使用掩模的激光构图法。
接着,如图64(d)所示,从抗蚀剂图案523的上方喷射湿蚀刻用的蚀刻液,对未被抗蚀剂图案523覆盖的铜的薄膜521进行蚀刻去除,仅保留被抗蚀剂图案523覆盖的区域的铜的薄膜521。接着,如图64(e)所示,对抗蚀剂图案523进行剥离,由此制作多个波线导电体508和2个母线电极506、507。然后,透明基材511上形成的多个波线导电体508和2个母线电极506、507夹入一对玻璃板503、504中被密封。
另外,也可以在所构图的铜的薄膜521的表面或铜的薄膜521的下表面侧形成用于抑制导电性发热体505的反射率的暗色层。通过形成暗色层,能够抑制外部光对波线导电体508的表面进行照射时的反射光,能够进一步抑制闪烁的产生。
在不是一体成型母线电极506、507而通过光刻仅形成多个波线导电体508的情况下,在光刻的蚀刻工序中,在喷射了蚀刻液时,与长度方向中央部相比,波线导电体508的长度方向两端部侧更快地进行蚀刻,波线导电体508的长度方向两端部的宽度过细,不与母线电极506、507导通,或者波线导电体508的长度方向两端部的电阻异常地高。与此相对,如本实施方式那样,在一体成型多个波线导电体508和2个母线电极506、507的情况下,从多个波线导电体508的长度方向中央部侧流向两端部侧的蚀刻液被母线电极506、507堵住,因此,波线导电体508整体均匀地浸渍在蚀刻液中,不会引起波线导电体508的长度方向两端部更多地被蚀刻去除等的不良情况。
并且,在本实施方式中,通过光刻一体成型多个波线导电体508和2个母线电极506、507,因此,与先通过光刻形成多个波线导电体508、然后将分开的母线电极506、507与波线导电体508接合的情况相比,波线导电体508与母线电极506、507的接触性提高,波线导电体508与母线电极506、507的接合部中的电力损失减少,发热效率提高。
通过图64的制造工序制作出的发热体片512被配置在弯曲的一对玻璃板503、504之间。更详细地讲,依次重合一个玻璃板503、接合层513、发热体片512、接合层514、玻璃板504,进行加压并加热,由此制作夹层玻璃。
在上述图64的制造工序中,示出在透明基材511上通过蚀刻等形成波线导电体508等后、利用一对玻璃板503、504进行密封来形成夹层玻璃的例子,但是,在一对玻璃板503、504之间还包含透明基材511,一对玻璃板503、504之间的层数增加,厚度增加,重量增加,并且,可能由于各层的光学特性的差异而使视觉辨认性降低。进而,由于包含透明基材511,热的传递特性也降低。并且,一对玻璃板503、504如图63那样弯曲,因此,透明基材511中可能产生褶皱。
因此,如图65所示,也可以制作在透明基材511上隔着剥离层515形成包含母线电极506、507和波线导电体508在内的导电性发热体516而得到的发热体片512,在将该发热体片512粘贴在一个玻璃板上后,对透明基材进行剥离,然后粘贴另一个玻璃板。图66~图69是示出使用图65的发热体片512的夹层玻璃的制造工序的一例的剖视图。
首先,在发热体片512上,从发热体形成面侧(图66的上侧)层叠接合层514和玻璃板504,然后,对发热体片512、接合层514和玻璃板504进行接合,制作第1中间部件517。例如,能够将在发热体片512上层叠接合层514和玻璃板504而得到的部件送入高压釜装置中,对发热体片512、接合层514和玻璃板504进行加热/加压,从高压釜装置中取出。该情况下,如果在对发热体片512、接合层514和玻璃板504进行加热/加压之前对高压釜装置内进行减压,则能够抑制在接合层514内、接合层514与发热体片512的界面、接合层514与玻璃板503的界面残留有气泡。
由此,如图66所示,得到层叠了透明基材511、剥离层515、导电性发热体516、接合层514和玻璃板504而成的第1中间部件517。该第1中间部件517的接合层514具有第1面514a和第2面514b,导电性发热体516至少局部嵌入接合层514的第1面514a中。在图示的例子中,导电性发热体516从接合层514的第1面514a侧完全嵌入接合层514内。其结果,隔着导电性发热体516之间的间隙,接合层514与剥离层515面接触。进而,接合层514与发热体列533内露出的剥离层515的整个区域面接触。
另外,在图66~图70所示的例子中,为了简化图示,以平坦形状示出玻璃板503、504,但是,实际上,与图63同样地弯曲。第1中间部件517与玻璃板504接合,因此,第1中间部件517也成为与玻璃板504的形状一致地弯曲的形状。
接着,如图67所示,去除第1中间部件517的发热体片512的透明基材511,来制作第2中间部件518(夹层玻璃用中间部件)。在图67所示的例子中,使用剥离层515从第1中间部件517剥离发热体片512的透明基材511,从第1中间部件517去除该透明基材511。作为剥离层515,在使用具有如下层的界面剥离型的剥离层515的情况下,在剥离层515与接合层514和导电性发热体516之间进行剥离,该层与接合层514和导电性发热体516之间的紧密贴合性相对低于与透明基材511之间的紧密贴合性。该情况下,剥离层515不会残留在接合层514和导电性发热体516侧。即,与剥离层515一起从第1中间部件517去除透明基材511。这样,在去除了透明基材511和剥离层515而得到的第1中间部件517中,在导电性发热体516之间的间隙内露出接合层514。
另一方面,作为剥离层515,在使用如下的界面剥离型的剥离层515的情况下,在剥离层515与透明基材511之间产生剥离,该剥离层515与透明基材511之间的紧密贴合性相对低于与接合层514和导电性发热体516之间的紧密贴合性。作为剥离层515,在使用具有多层膜、且该多层之间相互的紧密贴合性相对低于与接合层514和导电性发热体516或透明基材511之间的紧密贴合性的层间剥离型的剥离层515的情况下,在该多层之间产生剥离。另一方面,作为剥离层515,在使用使作为分散相的填料分散在作为连续相的基体树脂中而成的凝集剥离型的剥离层515的情况下,产生剥离层515内的凝集破坏引起的剥离。
在第2中间部件518中,接合层514也具有第1面514a和第2面514b,导电性发热体516至少局部嵌入接合层514的第1面514a中。
图68中示出如上所述制造出的夹层玻璃510。夹层玻璃510具有一对玻璃板503、504、配置在一对玻璃板503、504之间并对一对玻璃板503、504进行接合的接合层514、以及配置在接合层514与一对玻璃板503、504中的一方之间的导电性发热体516。如上所述,能够使用发热体片512制造该夹层玻璃510。能够使用各种材料和各种方法在透明基材511上制作发热体片512的导电性发热体516,进而,能够高精度地赋予期望图案。因此,能够降低光在构成导电性发热体516的波线导电体508中的扩散和衍射对视觉辨认性的不良影响。并且,导电性发热体516和一对玻璃板503、504中的一方接触,因此,能够提高导电性发热体516对玻璃板503、504的加热效率。进而,能够减少夹层玻璃510内的界面数量,并且,能够减小夹层玻璃510整体的厚度。因此,能够抑制光学特性的降低即视觉辨认性的降低。而且,能够减轻夹层玻璃510整体的重量,有助于改善车辆的燃料费。
并且,图示的发热体片512与玻璃板503、504面接触。在这种夹层玻璃510中,能够进一步提高发热体片512对玻璃板的加热效率。
并且,在图68的夹层玻璃510中,在弯曲的玻璃板503、504与发热体片512之间不存在透明基材511,因此,即使一对玻璃板503、504弯曲,接合层514和导电性发热体516也容易追随玻璃板503、504的弯曲。即,能够消除透明基材511在一对玻璃板503、504之间产生褶皱这样的不良情况。
并且,图66~图68所示的制造方法具有以下工序:在具有透明基材511、设置在透明基材511上的剥离层515、设置在剥离层515上的导电性发热体516的发热体片512中,从导电性发热体516侧隔着接合层514接合玻璃板504;去除透明基材511;以及在接合层514上,从和与玻璃板504相面对的一侧相反的一侧接合其他玻璃板503。在该例子中,在从第1中间部件517剥离透明基材511时,接合层514和导电性发热体516保持在玻璃板504上,因此,透明基材511的剥离容易。并且,一次性地进行接合层514和玻璃板504与发热体片512的接合,因此,具有能够削减工序数量的优点。
另外,如上所述,作为剥离层515,在使用如下的界面剥离型的剥离层的情况下,在剥离层515与透明基材511之间产生剥离,该剥离层与透明基材511之间的紧密贴合性相对低于与接合层514和发热体片512之间的紧密贴合性。作为剥离层515,在使用具有多层膜、且该多层之间相互的紧密贴合性相对低于与接合层514和发热体片512或透明基材511之间的紧密贴合性的层间剥离型的剥离层的情况下,在该多层之间产生剥离。作为剥离层515,在使用使作为分散相的填料分散在作为连续相的基体树脂中的凝集剥离型的剥离层的情况下,产生剥离层515内的凝集破坏引起的剥离。在使用这些剥离层515的情况下,在使用剥离层515去除了透明基材511而得到的第2中间部件518中,剥离层515中的至少一部分残留在接合层514和发热体片512侧。因此,产生在波线导电体508之间的间隙内未露出接合层514的状态。该情况下,在第2中间部件518上层叠玻璃板503时,在第2中间部件518与玻璃板503之间进一步设置接合层513,在确保玻璃板503的可靠接合的方面是优选的。该情况下,接合层514和发热体片512侧残留的剥离层515成为支承发热体片512的支承层519。如图69所示,其结果所得到的夹层玻璃510具有一对玻璃板503、504、配置在一对玻璃板503、504之间的一对接合层514、513、配置在一对接合层514、513之间的支承层519、以及配置在一对接合层514、513中的一方与支承层519之间且支承在支承层519上的发热体片512。
这样,在本实施方式中,将导电性发热体516中的各曲线发热体532的第2方向y上的全长除以各曲线发热体532的两端部之间的最短距离而得到的比率设定为大于1.0且为1.5以下。由此,能够在包含多个曲线发热体532的发热体列533的范围内可靠地抑制热不均。
并且,在本实施方式中,使构成各曲线发热体532的多个周期曲线的周期和振幅按照每一个周期而不规则,因此,光芒和闪烁不容易醒目。进而,各曲线发热体532的第2方向y上的开始位置坐标也不规则地偏移,因此,即使并列多个包含多个曲线发热体532的发热体列533,光芒和闪烁也不容易醒目。
本发明的方式不限于上述各个实施方式,还包含本领域技术人员能够想到的各种变形,本发明的效果也不限于上述内容。即,能够在不脱离从权利要求书中规定的内容及其等同物导出的本发明的概念性的思想和主旨的范围内进行各种追加、变更和部分的删除。
[第7实施方式]
在本说明书中,“接合”不仅包含完全完成接合的“真正接合”,还包含在“真正接合”之前暂停的所谓“暂时接合”。
图70~图71是用于说明本发明的一个实施方式的图。其中,图70是概略地示出具有发热板的汽车的图,图71是从发热板面的法线方向观察发热板的图,图72是图71的发热板的横剖视图。另外,本实施方式中的发热板有时被称为夹层玻璃。
如图70所示,作为交通工具的一例的汽车601具有前窗、后窗、侧窗等玻璃窗。这里,例示前窗605由发热板610构成的情况。并且,汽车601具有电池等电源607。
图71中示出从该发热板610的板面的法线方向观察该发热板610的图。并且,图72中示出与图71的发热板610的LXXII-LXXII线对应的横剖视图。在图72所示的例子中,发热板610具有一对玻璃板611、612、配置在一对玻璃板611、612之间的导电性图案片(图案片)620、以及对玻璃板611、612和导电性图案片620进行接合的接合层613、614。另外,在图70和图71所示的例子中,发热板610弯曲,但是,在图72和图82~图89中,为了简化图示且容易理解,呈平板状图示发热板610和玻璃板611、612。
导电性图案片620具有片状的基材630、基材630上形成的导电性图案640、用于对导电性图案640进行通电的布线部615、以及连接导电性图案640和布线部615的连接部616。
在图71和图72所示的例子中,从铅蓄电池、锂离子蓄电池等电池、太阳能电池、商用交流电源等电源607经由布线部615和连接部616对导电性图案640进行通电,使导电性图案640通过电阻加热而发热。导电性图案640中产生的热经由接合层613、614传递到玻璃板611、612,玻璃板611、612变温。由此,能够去除玻璃板611、612上附着的基于结露的雾。并且,在玻璃板611、612上附着有雪或冰的情况下,能够使该雪或冰融化。因此,良好地确保乘员的视场。
特别是在用于汽车的前窗的情况下,优选玻璃板611、612使用可见光透射率较高的玻璃,以不会妨碍乘员的视场。作为这种玻璃板611、612的材质,能够例示碱石灰玻璃或蓝玻璃板等。优选玻璃板611、612的可见光区域中的透射率为90%以上。这里,玻璃板611、612的可见光透射率被确定为使用分光光度计((株式会社)岛津制作所制“UV-3100PC”、JISK 0115基准品)在测定波长380nm~780nm的范围内测定出的各波长的透射率的平均值。另外,可以对玻璃板611、612的一部分或整体进行着色等,降低可见光透射率。该情况下,能够遮挡太阳光的直射,并且不容易从车外视觉辨认车内。
并且,优选玻璃板611、612具有1mm以上且5mm以下的厚度。成为这种厚度时,能够得到强度和光学特性优良的玻璃板611、612。
玻璃板611、612和导电性图案片620分别经由接合层613、614进行接合。作为这种接合层613、614,能够使用由具有各种粘接性或粘着性的材料构成的层。并且,优选接合层613、614使用可见光透射率较高的材料。作为典型的接合层,能够例示由聚乙烯醇缩丁醛(PVB)构成的层。优选接合层613、614的厚度分别为0.15mm以上且0.7mm以下。
另外,在发热板610中,不限于图示的例子,也可以设置期待发挥特定功能的其他功能层。并且,一个功能层可以发挥2个以上的功能,例如,可以对发热板610的玻璃板611、612、接合层613、614、后述导电性图案片620的基材630中的至少一方赋予功能。作为能够对发热板610赋予的功能,作为一例,能够例示反射防止(AR)功能、具有耐擦伤性的硬涂层(HC)功能、红外线遮蔽(反射)功能、紫外线遮蔽(反射)功能、偏光功能、防污功能等。
接着,对导电性图案片620进行说明。导电性图案片620具有片状的基材630、设置在基材630上的导电性图案640、用于对导电性图案640进行通电的布线部615、以及连接导电性图案640和布线部615的连接部616。导电性图案640是以规定图案配置由金属等构成的导电性细线而成的。导电性图案片620具有与玻璃板611、612大致相同的平面尺寸,可以配置在发热板610的整体范围内,也可以仅配置在驾驶席的正面部分等发热板610的一部分。
片状的基材630作为支承导电性图案640的基材发挥功能。基材630是透射可见光线波段的波长(380nm~780nm)的一般来讲透明的电绝缘性的基板。
作为基材630中包含的树脂,只要是透射可见光的树脂即可,可以是任意的树脂,但是,优选能够使用热可塑性树脂。作为该热可塑性树脂,例如能够举出聚甲基丙烯酸甲酯等丙烯树脂、聚氯乙烯、聚对苯二甲酸乙二酯、非晶聚对苯二甲酸乙二酯(A-PET)等聚酯树脂、聚乙烯树脂、聚丙烯等聚烯烃树脂、三乙酰纤维素(三醋酸纤维素)等纤维素类树脂、聚苯乙烯、聚碳酸酯树脂、AS树脂等。特别地,丙烯树脂和聚氯乙烯的蚀刻耐性、耐候性、耐光性优良,是优选的。
并且,当考虑导电性图案640的保持性、光透射性等时,优选基材630具有0.03mm以上且0.3mm以下的厚度。
参照图73~图75对导电性图案640进行说明。导电性图案640从电池等电源607经由布线部615和连接部616而通电,通过电阻加热而发热。然后,该热经由接合层613、614传递到玻璃板611、612,由此,玻璃板611、612变温。
关于本实施方式的导电性图案640,首先,确定由多个线段654形成的参照图案650,该线段654在2个分支点652之间延伸而限定出开口区域653,接着,根据参照图案650的分支点652确定导电性图案640的分支点642的位置,然后,根据所确定的导电性图案640的分支点642和参照图案650的线段654确定导电性图案640的连接要素644的位置。
图73是示出参照图案650的俯视图。如图73所示,参照图案650是限定出多个开口区域653的网格状的图案。参照图案650包含在2个分支点652之间延伸而限定出开口区域653的多个线段654。即,参照图案650构成为在两端形成分支点652的多个线段654的集合。
在图73所示的例子中,参照图案650的多个开口区域653以不具有反复规则性(周期规则性)的形状和间距排列。特别是在图示的例子中,多个开口区域653排列成与根据母点生成的维诺图中的各维诺区域一致,所述母点是平面内相邻点之间距离在规定的上限值和下限值之间随机分布的假想点。换言之,参照图案650的各线段654与维诺图中的维诺区域的各边界一致。并且,参照图案650的各分支点652与维诺图中的维诺点一致。
另外,例如通过日本特开2012-178556号公报、日本特开2011-216378号公报、日本特开2012-151116号公报所公开的公知方法得到该维诺图,因此,这里省略维诺图的生成方法的详细说明。
在图74中,与图73所示的参照图案650一起放大示出导电性图案640的一部分。首先,在参照图案650的各分支点652上配置导电性图案640的各分支点642。接着,配置导电性图案640的各连接要素644,以连接与构成参照图案650的线段654的两端的2个分支点652对应的2个分支点642之间。各连接要素644可以构成为具有作为直线的一部分的直线段、作为曲线的一部分的曲线段、或对它们进行组合而得到的形状。例如,各连接要素644可以构成为具有直线段、折线、曲线段等形状。这里,作为直线段连接在2个分支点642之间的连接要素644少于多个连接要素644中的20%。即,多个连接要素644中的80%以上具有折线、曲线段等直线段以外的形状。构成曲线段的曲线没有特别限定,但是,例如能够从圆、椭圆、心形线、正弦曲线、雅可比椭圆函数曲线、双曲线正弦函数曲线、贝塞尔函数曲线、渐开线曲线、圆或椭圆以外的n次函数曲线(n为2以上的整数)等中适当选择。
在图74所示的例子中,导电性图案640包含配置在参照图案650的各分支点652上的多个分支点642、以及在2个分支点642之间延伸而限定出开口区域643的多个连接要素644,作为直线段连接在2个分支点642之间的连接要素644少于多个连接要素644中的20%。而且,导电性图案640具有与参照图案650的各线段654对应地配置有多个连接要素644的网格状的图案。
另外,关于作为直线段连接在2个分支点642之间的连接要素644相对于多个连接要素644的比例,不需要调查导电性图案640的全部区域而计算其比例来确定,实际上,在具有如下面积的一个区域内,考虑应该调查的对象的偏差的程度,调查认为适当的数量来计算该比例,由此能够确定该比例,该面积期待能够反映作为直线段连接在2个分支点642之间的连接要素644相对于多个连接要素644的比例的整体倾向。能够将这样确定的值处理为作为直线段连接在2个分支点642之间的连接要素644相对于多个连接要素644的比例。在本实施方式的导电性图案640中,通过光学显微镜或电子显微镜对300mm×300mm的区域内包含的100个部位进行观察,由此,能够确定作为直线段连接在2个分支点642之间的连接要素644相对于多个连接要素644的比例。
作为用于构成这种导电性图案640的材料,例如能够例示金、银、铜、白金、铝、铬、钼、镍、钛、钯、铟、钨、和它们的合金的一种以上。
在图72所示的例子中,连接要素644具有基材630侧的面644a、基材630的相反侧的面644b和侧面644c、644d,整体具有大致矩形的截面。优选连接要素644的宽度W即沿着基材630的片面的宽度W为1μm以上且15μm以下。并且,更加优选沿着基材630的片面的宽度W为1μm以上且7μm以下。根据具有这种宽度W的连接要素644,该连接要素644充分细线化,因此,能够有效地使导电性图案640不可视。并且,连接要素644的宽度W确保了足够的宽度即机械强度和电传导度(电阻的倒数),因此,在制造工序中和作为发热板进行使用的过程中不容易断线,并且,能够确保足够的发热量。并且,优选连接要素644的高度(厚度)H即沿着基材630的片面上的法线方向的高度(厚度)H为1μm以上且20μm以下。进而,更加优选连接要素644的高度H为2μm以上且14μm以下。另外,连接要素644的高度(厚度)H也可以说是导电性图案640的高度(厚度)。根据具有这种高度(厚度)H的连接要素644,具有适当的电阻值,并且能够确保足够的导电性。
根据以上的导电性图案640,如图75所示,入射到具有曲线段、折线等直线段以外的形状的连接要素644的侧面的光在该侧面进行漫反射。由此,抑制了从一定方向入射到该连接要素644的侧面的光与其入射方向对应地在该侧面向一定方向反射。因此,能够抑制该反射光被观察者视觉辨认、从而使具有连接要素644的导电性图案640被观察者视觉辨认。特别地,在作为直线段连接在2个分支点642之间的连接要素644少于多个连接要素644中的20%、即多个连接要素644中的80%以上具有曲线段、折线等的直线段以外的形状的情况下,能够更加有效地抑制在连接要素644的侧面反射的光被观察者视觉辨认、从而使具有连接要素644的导电性图案640被观察者视觉辨认。
并且,在连接要素644具有1μm以上的高度(厚度)H的情况下、特别是连接要素644具有2μm以上的高度H的情况下,在连接要素644的侧面反射的光被观察者视觉辨认的可能性较高。因此,该情况下,为了抑制在连接要素644的侧面反射的光被观察者视觉辨认,使作为直线段连接在2个分支点642之间的连接要素少于多个连接要素644中的20%是特别有效的。
进而,当开口区域643的分布稀疏、相邻的2个开口区域643的重心之间的平均距离Dave较长时,各连接要素644的长度也较长。而且,当各连接要素644的长度较长时,在该连接要素644的侧面向规定方向反射的光容易被视觉辨认。本案件发明人进行研讨后,在相邻的2个开口区域643的重心之间的平均距离Dave为50μm以上的情况下、特别是70μm以上的情况下,在连接要素644的侧面反射的光被观察者视觉辨认的可能性较高。因此,该情况下,为了抑制在连接要素644的侧面反射的光被观察者视觉辨认,使作为直线段连接在2个分支点642之间的连接要素少于多个连接要素644中的20%是特别有效的。这里,相邻的2个开口区域643意味着共用1个连接要素644且相邻的2个开口区域643。并且,如图75中图示的那样,重心G1、G2之间的距离D意味着重心G1、G2之间的直线距离D。
另外,优选导电性图案640的相邻的2个开口区域643的重心之间的平均距离Dave为800μm以下。当Dave为800μm以下时,能够有效地使导电性图案640本身不可视。并且,当Dave为300μm以下时,能够更加有效地使导电性图案640本身不可视。认为这是因为,肉眼很难从相邻的开口区域643分离具有这么小的Dave的导电性图案640的开口区域643并进行分辨。另一方面,优选Dave为50μm以上。当Dave为50μm以上时,能够确保用于使光透射过配置有导电性图案640的区域的足够的开口率,能够对导电性图案640和发热板610赋予良好的光透射性。当Dave为50μm以上时,例如在连接要素的宽度W为5μm以下时,作为一例,能够设发热板610的光透射率为70%以上。
在导电性图案640的相邻的2个开口区域643的重心之间的平均距离Dave为50μm以上且800μm以下的情况下,能够对导电性图案640和发热板610赋予良好的光透射性,并且能够有效地使导电性图案640不可视。并且,在导电性图案640的相邻的2个开口区域643的重心之间的平均距离Dave为50μm以上且800μm以下的情况下、特别是Dave为70μm以上且800μm以下的情况下,使作为直线段连接在2个分支点642之间的连接要素少于多个连接要素644中的20%,由此,能够有效地抑制在连接要素644的侧面反射的光被观察者视觉辨认,并且,能够有效地使导电性图案640不可视。并且,在导电性图案640的相邻的2个开口区域643的重心之间的平均距离Dave为50μm以上且300μm以下的情况下,能够对导电性图案640和发热板610赋予良好的光透射性,并且能够更加有效地使导电性图案640不可视。并且,在导电性图案640的相邻的2个开口区域643的重心之间的平均距离Dave为50μm以上且300μm以下的情况下、特别是Dave为70μm以上且800μm以下的情况下,使作为直线段连接在2个分支点642之间的连接要素少于多个连接要素644中的20%,由此,能够有效地抑制在连接要素644的侧面反射的光被观察者视觉辨认,并且,能够更加有效地使导电性图案640不可视。
在图72所示的例子中,连接要素644包含设置在基材630上的第1暗色层663、设置在第1暗色层663上的导电性金属层661、以及设置在导电性金属层661上的第2暗色层664。换言之,第1暗色层663覆盖导电性金属层661的表面中的基材630侧的面,第2暗色层664覆盖导电性金属层661的表面中的与基材630相反的一侧的面和两侧面。暗色层663、664是可见光的反射率低于导电性金属层661的层即可,例如是黑色等暗色的层。通过该暗色层663、664,导电性金属层661更加不容易被视觉辨认,能够更加良好地确保乘员的视场。
接着,参照图76~图82对发热板610的制造方法的一例进行说明。图76~图82是依次示出发热板610的制造方法的一例的剖视图。
首先,准备片状的基材630。基材630是透射可见光线波段的波长(380nm~780nm)的一般来讲透明的电绝缘性的树脂基材。
接着,如图76所示,在基材630上设置第1暗色层663。例如,能够通过包含电解镀和无电解镀的镀覆法、溅射法、CVD法、PVD法、离子镀法或组合它们中的两个以上的方法而得到的方法在基材630上设置第1暗色层663。另外,作为第1暗色层663的材料,能够使用各种公知的材料。例如能够例示氮化铜、氧化铜、氮氧化铜、氮化镍等。
接着,如图77所示,在第1暗色层663上设置导电性金属层(导电层)61。如上所述,导电性金属层661是由金、银、铜、白金、铝、铬、钼、镍、钛、钯、铟、钨、和它们的合金的一种以上构成的层。导电性金属层661能够使用公知的方法形成。例如,能够采用使用耐候性粘接剂等粘贴铜箔等金属箔的方法、包含电解镀和无电解镀的镀覆法、溅射法、CVD法、PVD法、离子镀法或组合它们中的两个以上的方法而得到的方法。
另外,在利用铜箔等金属箔形成导电性金属层661的情况下,也可以先在金属箔的一面形成第1暗色层663,例如隔着粘接层或粘着层在基材630上层叠形成有该第1暗色层663的金属箔,使得第1暗色层663与基材630对置。该情况下,例如能够对构成金属箔的材料的一部分实施暗色化处理(黑化处理),由构成金属箔的一部分形成由金属氧化物或金属硫化物构成的第1暗色层663。并且,也可以如暗色材料的涂膜、镍或铬等镀层等那样,在金属箔的表面设置第1暗色层663。并且,也可以对金属箔的表面进行粗化来设置第1暗色层663。
接着,如图78所示,在导电性金属层661上设置抗蚀剂图案662。抗蚀剂图案662成为与应该形成的导电性图案640的图案对应的图案。在这里说明的方法中,仅在最终构成导电性图案640的部位上设置抗蚀剂图案662。该抗蚀剂图案662能够通过公知的使用光刻技术的构图来形成。
接着,如图79所示,将抗蚀剂图案662作为掩模,对导电性金属层661和第1暗色层663进行蚀刻。通过该蚀刻,将导电性金属层661和第1暗色层663构图成与抗蚀剂图案662大致相同的图案。蚀刻方法没有特别限定,能够采用公知的方法。作为公知的方法,例如举出使用蚀刻液的湿蚀刻、等离子体蚀刻等。然后,如图80所示,去除抗蚀剂图案662。
然后,如图81所示,在导电性金属层661的与基材630相反的一侧的面644b和侧面644c、644d形成第2暗色层664。关于第2暗色层664,例如能够对构成导电性金属层661的材料的一部分实施暗色化处理(黑化处理),由构成导电性金属层661的一部分形成由金属氧化物或金属硫化物构成的第2暗色层664。并且,也可以如暗色材料的涂膜、镍或铬等镀层等那样,在导电性金属层661的表面设置第2暗色层664。并且,也可以对导电性金属层661的表面进行粗化来设置第2暗色层664。
如上所述,制作图81所示的导电性图案片620。
最后,依次重合玻璃板611、接合层613、导电性图案片620、接合层614、玻璃板612,进行加热/加压。在图82所示的例子中,首先,将接合层613暂时粘接在玻璃板611上,将接合层614暂时粘接在玻璃板612上。接着,以使玻璃板611、612的暂时粘接有接合层613、614的一侧分别与导电性图案片620对置的方式,依次重合暂时粘接有接合层613的玻璃板611、导电性图案片620、暂时粘接有接合层614的玻璃板612,进行加热/加压。由此,玻璃板611、导电性图案片620和玻璃板612隔着接合层613、614接合,制造图72所示的发热板610。
以上说明的本实施方式的发热板610具有一对玻璃板611、612、配置在一对玻璃板611、612之间且限定出多个开口区域643的导电性图案640、以及配置在导电性图案640与一对玻璃板611、612中的至少一方之间的接合层613、614,导电性图案640包含在2个分支点642之间延伸而限定出开口区域643的多个连接要素644,作为直线段连接在2个分支点642之间的连接要素少于多个连接要素644中的20%。
根据这种发热板610,如图75所示,入射到具有折线、曲线段等直线段以外的形状的连接要素644的侧面的光在该侧面进行漫反射。由此,抑制了从一定方向入射到该连接要素644的侧面内的各位置的光与其入射方向对应地在该侧面向一定方向反射。因此,能够抑制该反射光被观察者视觉辨认、从而使具有连接要素644的导电性图案640被观察者视觉辨认。
另外,能够对上述实施方式施加各种变更。下面,适当参照附图对变形例进行说明。在以下的说明和以下说明所使用的附图中,针对能够与上述实施方式同样构成的部分,使用与上述实施方式中针对对应部分使用的标号相同的标号,省略重复说明。
参照图83~图87对发热板610的制造方法的变形例进行说明。图83~图87是依次示出发热板610的制造方法的变形例的剖视图。
首先,制作导电性图案片620。能够通过上述发热板610的制造方法的一例中说明的方法制作导电性图案片620。
接着,依次重合玻璃板611、接合层613、导电性图案片620,进行加热/加压。在图83所示的例子中,首先,将接合层613暂时粘接在玻璃板611上。接着,以使玻璃板611的暂时粘接有接合层613的一侧与导电性图案片620对置的方式,从导电性图案片620的导电性图案640侧重合暂时粘接有接合层613的玻璃板611,进行加热/加压。由此,如图84所示,玻璃板611和导电性图案片620隔着接合层613接合(暂时接合或真正接合)。
接着,如图85所示,去除导电性图案片620的基材630。例如,在制作导电性图案片620时,在基材630上形成有剥离层,在该剥离层上形成导电性图案640。优选该剥离层是对上述导电性金属层661和第1暗色层663进行蚀刻的工序中未被去除的层。该情况下,基材630与导电性图案640和接合层613隔着剥离层接合。然后,在去除导电性图案片620的基材630的工序中,使用剥离层从导电性图案640和接合层613剥离导电性图案片620的基材630。
作为剥离层,例如能够使用界面剥离型的剥离层、层间剥离型的剥离层、凝集剥离型的剥离层等。作为界面剥离型的剥离层,能够适合使用与导电性图案640和接合层613之间的紧密贴合性相对低于与基材630之间的紧密贴合性的剥离层。作为这种层,举出硅酮树脂层、氟树脂层、聚烯烃树脂层等。并且,优选能够使用与基材630之间的紧密贴合性相对低于与导电性图案640和接合层613之间的紧密贴合性的剥离层。作为层间剥离型的剥离层,能够例示包含多层膜且该多层之间相互的紧密贴合性相对低于与导电性图案640和接合层613或基材630之间的紧密贴合性的剥离层。作为凝集剥离型的剥离层,能够例示使作为分散相的填料分散在作为连续相的基体树脂中而成的剥离层。
作为剥离层,在使用与导电性图案640和接合层613之间的紧密贴合性相对低于与基材630之间的紧密贴合性的界面剥离型的剥离层的情况下,在剥离层与导电性图案640和接合层613之间产生剥离现象。该情况下,剥离层不会残留在导电性图案640和接合层613侧。即,基材630与剥离层一起被去除。这样去除基材630和剥离层后,在导电性图案640的开口区域643内露出接合层613。
另一方面,作为剥离层,在使用如下的界面剥离型的剥离层的情况下,在剥离层与基材630之间产生剥离现象,该剥离层与基材630之间的紧密贴合性相对低于与导电性图案640和接合层613之间的紧密贴合性。作为剥离层,在使用具有多层膜且该多层之间相互的紧密贴合性相对低于与导电性图案640和接合层613或基材630之间的紧密贴合性的层间剥离型的剥离层的情况下,在该多层之间产生剥离现象。作为剥离层,在使用使作为分散相的填料分散在作为连续相的基体树脂中而成的凝集剥离型的剥离层的情况下,产生剥离层内的凝集破坏引起的剥离现象。
最后,依次重合玻璃板611、接合层613和导电性图案640、接合层614、玻璃板612,进行加热/加压。在图86所示的例子中,首先,将接合层614暂时粘接在玻璃板612上。接着,以使玻璃板612的暂时粘接有接合层614的一侧与导电性图案640和接合层613对置的方式,依次重合玻璃板611、导电性图案640和接合层613、暂时粘接有接合层614的玻璃板612,进行加热/加压。由此,玻璃板611、导电性图案640、玻璃板612隔着接合层613、614接合(真正接合),制造图87所示的发热板610。
根据图87所示的发热板610,发热板610可以不包含基材630。由此,能够减小发热板610整体的厚度。并且,能够减少发热板610内的界面数量。因此,能够抑制光学特性的降低即视觉辨认性的降低。
接着,参照图88和图89对发热板610的制造方法的另一个变形例进行说明。图88和图89是依次示出发热板610的制造方法的另一个变形例的剖视图。
首先,通过与上述发热板610的制造方法的变形例相同的工序,制作玻璃板611和导电性图案片620经由接合层613接合(暂时接合)而得到的部件,从该部件去除基材630。即,得到在上述发热板610的制造方法的变形例中参照图85说明的层叠了玻璃板611、导电性图案640和接合层613而得到的部件。
接着,如图88所示,依次重合玻璃板611、接合层613和导电性图案640、玻璃板612,进行加热/加压。由此,玻璃板611和导电性图案640隔着接合层613接合(真正接合),并且,玻璃板611和玻璃板612隔着接合层613接合(真正接合)。然后,制造图89所示的发热板610。
根据图89所示的发热板610,发热板610可以不包含基材630和接合层614。由此,能够进一步减小发热板610整体的厚度。并且,能够进一步减少发热板610内的界面数量。因此,能够更加有效地抑制光学特性的降低即视觉辨认性的降低。而且,导电性图案640和玻璃板612接触,因此,能够提高导电性图案640对玻璃板612的加热效率。
作为另一个变形例,图90中示出参照图案的变形例。如图90所示,参照图案750是限定出多个开口区域753的网格状的图案。参照图案750包含在2个分支点752之间延伸而限定出开口区域753的多个线段754。即,参照图案750构成为在两端形成分支点752的多个线段754的集合。特别是在图示的例子中,参照图案750具有使图73所示的参照图案650在沿着第1方向(X)的方向上伸展的形状,换言之,具有使图73所示的参照图案650在沿着与第1方向(X)垂直的第2方向(Y)的方向上压缩的形状。
在图91中,与对应的参照图案750的一部分一起放大示出根据该参照图案750通过参照图74说明的上述方法确定的导电性图案740的一部分。在图91所示的例子中,导电性图案740包含配置在参照图案750的各分支点752上的多个分支点742、以及在2个分支点742之间延伸而限定出开口区域743的多个连接要素744,作为直线段连接在2个分支点742之间的连接要素少于多个连接要素744中的20%。而且,导电性图案740具有与参照图案750的各线段754对应地配置有多个连接要素744的网格状的图案。
在图91所示的例子中,沿着第1方向(X)的导电性图案740的各开口区域743的长度L1相对于沿着与第1方向(X)垂直的第2方向(Y)的该开口区域743的长度L2的比(L1/L2)的平均为1.3以上且1.8以下。在导电性图案740包含这种尺寸的开口区域743的情况下,在连接要素744的侧面反射的光被观察者视觉辨认的可能性较高。因此,该情况下,为了抑制在连接要素744的侧面反射的光被观察者视觉辨认,使作为直线段连接在2个分支点742之间的连接要素少于多个连接要素744中的20%是特别有效的。
另外,关于相邻的2个开口区域643的重心之间的平均距离Dave、沿着第1方向(X)的导电性图案740的各开口区域743的长度L1相对于沿着与第1方向(X)垂直的第2方向(Y)的该开口区域743的长度L2的比(L1/L2)的平均这样的导电性图案640、740的各尺寸,不需要调查导电性图案640、740的全部区域而计算其平均值来确定,实际上,在具有如下面积的一个区域内,考虑应该调查的对象的偏差的程度,调查认为适当的数量来计算该平均值,由此能够确定该尺寸,所述面积期待能够反映应该调查的对象(相邻的2个开口区域643的重心之间的平均距离Dave、沿着第1方向(X)的导电性图案740的各开口区域743的长度L1相对于沿着与第1方向(X)垂直的第2方向(Y)的该开口区域743的长度L2的比(L1/L2)的平均)的整体倾向。能够将这样确定的值分别作为相邻的2个开口区域643的重心之间的平均距离Dave、沿着第1方向(X)的导电性图案740的各开口区域743的长度L1相对于沿着与第1方向(X)垂直的第2方向(Y)的该开口区域743的长度L2的比(L1/L2)的平均来进行处理。在本实施方式的导电性图案640、740中,通过光学显微镜或电子显微镜测定300mm×300mm的区域内包含的100个部位而进行平均,由此,能够确定导电性图案640、740的各尺寸。
作为另一个变形例,在上述实施方式中,导电性图案640、740具有的图案是根据从平面内特定随机分布的母点生成的维诺图而确定的,即是以不具有反复规则性(周期规则性)的形状和间距排列多个开口区域653、753而成的,但是,不限于这种图案,导电性图案也可以使用规则地配置三角形、四边形、六边形等相同形状的开口区域而得到的图案、规则地配置不同形状的开口区域而得到的图案等各种图案。
并且,在76~图89所示的例子中,第2暗色层664构成为连接要素644的与基材630相反的一侧的面644b和侧面644c、644d,但是不限于此,第2暗色层664也可以仅构成连接要素644的与基材630相反的一侧的面644b、或仅构成连接要素644的侧面644c、644d。在第2暗色层664仅构成连接要素644的与基材630相反的一侧的面644b的情况下,例如,在图77所示的工序后,在导电性金属层(导电层)661上依次设置第2暗色层664和抗蚀剂图案662。然后,将抗蚀剂图案662作为掩模,对第2暗色层664、导电性金属层661和第1暗色层663进行蚀刻即可。并且,在第2暗色层664仅构成连接要素644的侧面644c、644d的情况下,例如,在图79所示的工序后,形成第2暗色层664而不去除抗蚀剂图案662,然后,去除抗蚀剂图案662即可。另外,在不需要第1暗色层663的情况下,省略图76所示的在基材630上设置第1暗色层663的工序即可。
发热板610可以用于汽车601的后窗、侧窗或天窗。并且,可以用于汽车以外的铁路、飞机、船舶、宇宙飞船等的交通工具的窗或门。
进而,除了交通工具以外,发热板610还能够用于特别是划分室内和室外的部位、例如大厦、店铺、住宅等建筑物的窗或门、各种信号灯的窗材(罩或保护玻璃板)、各种交通工具的前照灯的窗材等。
另外,以上说明了针对上述实施方式的若干个变形例,但是,当然还能够适当组合应用多个变形例。
<实施例>
下面,使用实施例更加详细地说明本发明,但是,本发明不限于该实施例。
(实施例4)
实施例4的夹层玻璃如下那样制作。首先,作为基材630,准备厚度100μm、宽度98cm、长度100m的2轴延伸PET(聚对苯二甲酸乙二酯)膜(东洋纺株式会社制A4300)。以凹版涂布的方式在该基材630上层叠二液混合硬化型脲烷酯类粘接剂,使得硬化时的干燥厚度成为7μm。然后,在基材630上隔着粘接剂层叠厚度3μm、宽度97cm、长度80m的电解铜箔作为导电性金属层661,在环境温度50℃的环境下在4日内维持该状态,将电解铜箔固定在基材630上。
然后,在电解铜箔(导电性金属层661)上层叠感光性抗蚀剂材料的层,隔着光掩模,利用水银灯进行曝光,该光掩模具有参照图73和图74说明的包含根据参照图案650确定的多个连接要素的图案,该参照图案650具有排列成与维诺图中的各维诺区域一致的多个开口区域653,该维诺图根据平面内相邻母点间距离在规定的上限值和下限值之间随机分布的母点生成。然后,清洗(去除)多余的感光性抗蚀剂材料,形成抗蚀剂图案662,将抗蚀剂图案662作为掩模,使用氯化铁水溶液的腐蚀液对电解铜箔进行蚀刻。然后,利用纯净水进行清洗,进而对所残留的抗蚀剂图案662进行脱膜去除,得到具有导电性图案640的导电性图案片620,该导电性图案640包含根据参照图案650确定的多个连接要素644,该参照图案650具有排列成与维诺图中的各维诺区域一致的多个开口区域653。在该导电性图案片620中,导电性图案640的连接要素644的宽度W为7μm,连接要素644的高度(厚度)即导电性图案640的高度(厚度)H为3μm。作为直线段连接在导电性图案640的2个分支点642之间的连接要素644相对于全部连接要素644的比例为15%。导电性图案640的相邻的2个开口区域643的重心之间的平均距离Dave为50μm。另外,通过光学显微镜观察导电性图案640中的300mm×300mm的区域内包含的100个部位,由此,确定作为直线段连接在导电性图案640的2个分支点642之间的连接要素644相对于全部连接要素644的比例。
然后,呈上底125cm、下底155cm、高度96cm的大致梯形状切出如上所述得到的导电性图案片620。然后,在从其表背面(最大面积的一对面)的法线方向观察时的形状尺寸为上底120cm、下底150cm、高度95cm的大致梯形状的玻璃板611、612之间,隔着由与玻璃板611、612相同尺寸的PVB粘接片构成的接合层613、614配置导电性图案片620。然后,对这些层叠体进行加热/加压(真空层叠)。然后,对从玻璃板611、612的周围露出的接合层613、614和导电性图案片620进行裁剪,得到实施例4的发热板610。
在目视确认实施例4的发热板610后,在从发热板610起60cm的距离不会视觉辨认到导电性图案640。并且,从更远的距离也无法进行视觉辨认。由此,确认了实施例4的发热板610的导电性图案640充分不可视。并且,评价实施例4的发热板610的光透射性,作为测定波长380nm~780nm的光透射率的平均值。在使用分光光度计((株式会社)岛津制作所制“UV-3100PC”、JIS K 0115基准品)测定后,光透射率为71%。由此,确认了实施例4的发热板610具有足够的光透射性。
(实施例5)~(实施例9)和(比较例3)~(比较例5)
利用与实施例4的发热板610相同的工序制作实施例5~实施例9和比较例3~比较例5的发热板610,除了如表2那样变更导电性图案640的相邻的2个开口区域643的重心之间的平均距离Dave和连接要素644的宽度W以外,所得到的发热板610与实施例4的发热板610相同。
在表2中集中示出实施例4~9和比较例3~5中的导电性图案640的相邻的2个开口区域643的重心之间的平均距离Dave、导电性图案640的连接要素644的宽度W、基于目视的导电性图案640的不可视性、发热板610的光透射率和发热板610的光透射性。基于目视的导电性图案640的不可视性在表2的“不可视性”的栏中利用A、B、C表示。在“不可视性”的栏中,A表示以从发热板610起60cm的距离不会视觉辨认到导电性图案640,B表示以从发热板610起60cm的距离视觉辨认到导电性图案640,但是以从发热板610起80cm的距离不会视觉辨认到导电性图案640,C表示以从发热板610起80cm的距离视觉辨认到导电性图案640。并且,发热板610的光透射性在表2的“光透射性”的栏中利用B、C表示。B表示发热板610的光透射性为70%以上,C表示发热板610的光透射性小于70%。
根据表2可知,在Dave为50μm以上且800μm以下的范围内的实施例4~9中,在连接要素644的宽度W为1μm以上且7μm以下的情况下,与Dave不在50μm以上且800μm以下的范围内的比较例3~5相比,能够同时实现导电性图案640的良好的不可视性和发热板610的良好的光透射性。并且,可知在Dave为50μm以上且150μm以下的范围内的实施例4~7中,与实施例8和9相比,能够同时实现导电性图案640的更加良好的不可视性和发热板610的更加良好的光透射性。
【表2】
Figure GDA0003470195760000851

Claims (32)

1.一种加热电极装置,其通过通电而对玻璃进行加热,其中,
所述加热电极装置具有:
多个发热导体,该多个发热导体以具有四边形截面的方式延伸,在与该延伸的方向不同的方向上排列;以及
母线电极,该母线电极相对于所述多个发热导体而电连接,
在全部所述多个发热导体中,在与所述延伸的方向垂直的截面中,在设与排列方向垂直的方向的大小即厚度为H、与所述排列方向平行的边中的较大一方的边的大小为WB时,H/WB>1.0,
所述多个发热导体和所述母线电极形成在透明的同一基材层上。
2.根据权利要求1所述的加热电极装置,其中,
在所述发热导体的与所述延伸的方向垂直的截面中,在设与大小为所述WB的边相反的一侧的边的大小为WT时,WB>WT、3μm≦WB≦15μm并且1μm≦WT≦12μm。
3.根据权利要求1或2所述的加热电极装置,其中,
所述加热电极装置具有透明的基材层,
所述发热导体配置在所述基材层的一个面上,所述发热导体的所述一个面与所述基材层的面相接。
4.一种发热板,其中,所述发热板具有:
支承基材;
一对母线,它们被施加电压;以及
发热用导电体,其支承在所述支承基材上,与所述一对母线连接,
所述发热用导电体具有在所述一对母线之间延伸的导电性主细线,该导电性主细线包含曲率相对大的第1大曲率部分和曲率相对小的第1小曲率部分,
所述导电性主细线的横截面中的所述第1大曲率部分的横截面的斜率大于所述第1小曲率部分的横截面的斜率。
5.根据权利要求4所述的发热板,其中,
所述导电性主细线的横截面由与所述支承基材相接的下底部、配置在与该下底部对置的位置的上底部、在所述下底部的一端与所述上底部的一端之间延伸的第1倾斜部以及在所述下底部的另一端与所述上底部的另一端之间延伸的第2倾斜部限定,
所述横截面的斜率由通过所述下底部的一端和所述上底部的一端的直线的斜率以及穿过所述下底部的另一端和所述上底部的另一端的直线的斜率分别表示。
6.根据权利要求5所述的发热板,其中,
所述第1小曲率部分的横截面的所述第1倾斜部和所述第2倾斜部在所述支承基材上的投影的尺寸之和大于所述第1大曲率部分的横截面的所述第1倾斜部和所述第2倾斜部在所述支承基材上的投影的尺寸之和。
7.根据权利要求4~6中的任意一项所述的发热板,其中,
所述第1小曲率部分的横截面在所述支承基材上的投影大于所述第1大曲率部分的横截面在所述支承基材上的投影。
8.根据权利要求5或6所述的发热板,其中,
所述第1小曲率部分的横截面的所述上底部与所述下底部之间的间隔与所述第1大曲率部分的横截面的所述上底部与所述下底部之间的间隔相等。
9.根据权利要求4所述的发热板,其中,
设置有多个所述导电性主细线,
所述发热用导电体还具有导电性副细线,所述导电性副细线将所述多个导电性主细线中的至少一部分中相邻配置的所述导电性主细线彼此连结起来。
10.根据权利要求9所述的发热板,其中,
所述导电性副细线包含曲率相对大的第2大曲率部分和曲率相对小的第2小曲率部分。
11.根据权利要求4所述的发热板,其中,
所述发热板还具有覆盖所述发热用导电体的覆盖部件,
所述发热用导电体配置在所述支承基材与所述覆盖部件之间。
12.一种发热板,其在被施加电压时发热,其中,所述发热板具有:
一对玻璃;
一对母线,它们被施加电压;以及
发热用导电体,其连结在所述一对母线之间,
所述发热用导电体包含呈线状延伸而连结在所述一对母线之间的多个导电性细线,
所述导电性细线的宽度W的平均Wave相对于宽度W的分布的标准偏差σ在下式(a)的范围内,
0≦4σ/Wave≦0.3…式(a),
所述导电性细线包含曲率相对大的大曲率部分和曲率相对小的小曲率部分,
所述导电性细线的宽度W在所述大曲率部分中细,在所述小曲率部分中粗。
13.一种发热板,其在被施加电压时发热,其中,所述发热板具有:
一对玻璃;
一对母线,它们被施加电压;以及
发热用导电体,其连结在所述一对母线之间,
所述发热用导电体包含呈线状延伸而连结在所述一对母线之间的多个主导电性细线以及连结在相邻的两个主导电性细线之间的连结导电性细线,
各连结导电性细线具有3个以上的不同图案。
14.根据权利要求13所述的发热板,其中,
所述连结导电性细线是直线、圆弧或直线和圆弧的组合。
15.根据权利要求13或14所述的发热板,其中,
各连结导电性细线具有与其他全部连结导电性细线不同的图案。
16.一种带导电体的片,其用于在被施加电压时发热的发热板,其中,所述带导电体的片具有:
基材膜;
一对母线,它们设置在基材膜上;以及
发热用导电体,其连结在所述一对母线之间,
所述发热用导电体包含呈线状延伸而连结在所述一对母线之间的多个主导电性细线以及连结在相邻的两个主导电性细线之间的连结导电性细线,
各连结导电性细线具有3个以上的不同图案。
17.一种导电性发热体,其中,
所述导电性发热体具有多个曲线发热体,这多个曲线发热体在第1方向上分开配置,在与所述第1方向交叉的第2方向上延伸,
所述多个曲线发热体各自的所述第2方向上的全长除以所述多个曲线发热体各自的两端部之间的最短距离而得到的比率大于1.0且为1.5以下,
所述多个曲线发热体分别是在所述第2方向上连接按照每一个周期而使周期和振幅不规则的多个周期曲线而成的。
18.根据权利要求17所述的导电性发热体,其中,
所述多个曲线发热体各自的所述第2方向上的端部位置不规则。
19.根据权利要求17或18所述的导电性发热体,其中,
所述导电性发热体具有旁通发热体,该旁通发热体连接在所述第1方向上相邻的2根所述曲线发热体。
20.根据权利要求19所述的导电性发热体,其中,
所述旁通发热体的连接位置在所述多个曲线发热体的各个曲线发热体中不规则。
21.根据权利要求17所述的导电性发热体,其中,
所述导电性发热体具有多个发热体列,该多个发热体列在所述第1方向和所述第2方向上各并列配置多个,
所述多个发热体列分别具有所述多个曲线发热体,
在所述第2方向上相邻配置的2个所述发热体列内的各曲线发热体中相对应的曲线发热体被彼此连接。
22.根据权利要求21所述的导电性发热体,其中,
所述多个发热体列中分别包含的所述多个曲线发热体各自的两端之间的最短距离为50mm。
23.根据权利要求21所述的导电性发热体,其中,
所述导电性发热体具有:
一对母线电极,它们在所述第2方向上分开配置,在所述第1方向上延伸;以及
多个波线发热体,它们在所述第1方向上分开配置,在所述第2方向上延伸而与所述一对母线电极连接,
所述多个波线发热体是在所述第2方向上连接所述多个发热体列中分别包含的所述多个曲线发热体而成的。
24.根据权利要求17所述的导电性发热体,其中,
所述导电性发热体具有透明基材层,该透明基材层在一个主面上配置有所述多个曲线发热体。
25.一种夹层玻璃,其中,
所述夹层玻璃具有以夹入权利要求17~24中的任意一项所述的导电性发热体的方式对置配置的一对玻璃基板。
26.一种导电性发热体的制造方法,其中,所述制造方法具有以下步骤:
沿着与第1方向交叉的第2方向,连接按照每一个周期而使周期和振幅不规则的多个周期曲线,生成1根曲线发热体;
在所述曲线发热体的两端部之间的最短距离超过第1限制值的情况下,进行归一化处理,该归一化处理调整所述曲线发热体中包含的所述多个周期曲线的周期,使得所述最短距离成为所述第1限制值;
判定归一化处理后的所述曲线发热体的所述第2方向上的全长除以所述第1限制值而得到的比率是否收敛在大于1.0且为1.5以下的范围内,在判定为未收敛在所述范围内时,重新生成所述1根曲线发热体;
在判定为收敛在所述范围内时,从进行了所述归一化处理的曲线发热体起在所述第1方向上隔开规定间隔,反复进行所述1根曲线发热体的生成和所述归一化处理,生成在所述第1方向上分开配置的多个曲线发热体;
进行使所述多个曲线发热体的所述第2方向上的相位不规则的相位调整,生成具有相位调整后的多个曲线发热体的发热体列;以及
形成在透明基材上的所述第2方向上分开配置且沿着所述第1方向延伸的一对母线电极,并且,在所述一对母线电极之间,在所述第1方向和所述第2方向上各并列配置多个所述发热体列而形成与所述一对母线电极连接、在所述第1方向上分开配置的多个波线导电体。
27.一种发热板,其在被施加电压时发热,其中,所述发热板具有:
一对玻璃板;
导电性图案,其配置在所述一对玻璃板之间,限定出多个开口区域;以及
接合层,其配置在所述导电性图案与所述一对玻璃板中的至少一方之间,
所述导电性图案包含在2个分支点之间延伸且限定出所述开口区域的多个连接要素,
作为直线段连接在所述2个分支点之间的连接要素少于所述多个连接要素中的20%,
沿着第1方向的各开口区域的长度L1相对于沿着与所述第1方向垂直的第2方向的该开口区域的长度L2之比(L1/L2)的平均为1.3以上且1.8以下。
28.根据权利要求27所述的发热板,其中,
相邻的2个开口区域的重心之间的平均距离为50μm以上。
29.根据权利要求27或28所述的发热板,其中,
所述导电性图案的厚度为2μm以上。
30.一种导电性图案片,其用于在被施加电压时发热的发热板,其中,所述导电性图案片具有:
基材;以及
导电性图案,其设置在所述基材上,限定出多个开口区域,
所述导电性图案包含在2个分支点之间延伸且限定出所述开口区域的多个连接要素,
作为直线段连接在所述2个分支点之间的连接要素少于所述多个连接要素中的20%,
沿着第1方向的各开口区域的长度L1相对于沿着与所述第1方向垂直的第2方向的该开口区域的长度L2之比(L1/L2)的平均为1.3以上且1.8以下。
31.一种交通工具,其中,所述交通工具具有权利要求4~15和27~29中的任意一项所述的发热板。
32.一种建筑物用窗,其中,所述建筑物用窗具有权利要求4~15和27~29中的任意一项所述的发热板。
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