CN113632183A - 加热器 - Google Patents

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CN113632183A
CN113632183A CN202080023540.5A CN202080023540A CN113632183A CN 113632183 A CN113632183 A CN 113632183A CN 202080023540 A CN202080023540 A CN 202080023540A CN 113632183 A CN113632183 A CN 113632183A
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film
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田中壮宗
中西阳介
鹤泽俊浩
山田恭太郎
待永广宣
加藤菜绪子
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Abstract

加热器(1a)具有基板(10)、发热体(20)、中间层(30)和至少一对供电用电极(40)，所述发热体(20)为透明导电膜(20)。中间层(30)配置在基板(10)与透明导电膜(20)之间，并且具有位于比基板(10)更靠近透明导电膜(20)的位置的第一主面(31)。一对供电用电极(40)与透明导电膜(20)接触。中间层(30)含有形成固化物的有机聚合物(32)和分散在固化物中的二氧化硅或金属氧化物的粒子(34)。透明导电膜(20)的表面的在JIS B0601：2013中规定的算术平均粗糙度Ra为7.0nm以下。

Description

加热器
技术领域
本发明涉及加热器。
背景技术
以往，已知具备透明且具有导电性的膜的加热器。
例如，在专利文献1中记载了一种发热性透明体，所述发热性透明体具有塑料基板、表面固化膜层、透明导电性薄膜层和一对金属电极。表面固化膜层形成在塑料基板的至少一个端面上。透明导电性薄膜层形成在表面固化膜层上，对可见光是透明的，并且具有导电性。一对金属电极相对地设置在透明导电性薄膜层的周端部。表面固化膜层例如通过使包含多官能丙烯酸酯的涂料、包含三聚氰胺化合物的涂料或有机硅氧烷类涂料固化或者通过甲氧基硅烷类单体的等离子体聚合而形成。
在专利文献2中记载了一种发热性树脂基板，所述发热性树脂基板具有树脂基板、透明导电膜、一对电极和电源。透明导电膜形成在树脂基板的表面上，并且接受电力供给而发热。在树脂基板与透明导电膜之间设置有吸收两者的热伸缩差的缓冲层。缓冲层由选自由氧化钛、氧化硅、氧化铌和氮化硅构成的组中的一种或两种以上的化合物形成。在树脂基板的表面上可以形成涂层，作为涂层的材料，可以使用在以有机聚硅氧烷树脂作为主要成分的有机硅树脂中添加无机氧化物微粒而得到的材料。
在专利文献3中记载了一种透明面状发热体，所述透明面状发热体具有光透射性导电膜。光透射性导电膜具有光透射性支撑层、硬涂层、基底层和光透射性导电层。硬涂层直接配置在光透射性支撑层的至少一个面上或者隔着一层以上的其它层配置在光透射性支撑层的至少一个面上。基底层与硬涂层的与光透射性支撑层相反一侧的面邻接地配置。光透射性导电层与基底层邻接地配置。基底层含有硅单质。硬涂层优选含有聚氨酯，并且出于调节折射率等目的可以还含有二氧化硅等无机物的微粒。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开昭59-214183号公报
专利文献2：日本特开2008-41343号公报
专利文献3：日本特开2014-186985号公报
发明内容
发明所要解决的问题
在专利文献1记载的技术中，表面固化膜层不含无机物粒子，在专利文献1中没有记载通过使表面固化膜层含有无机物粒子而提高透明导电性薄膜层对塑料基板的粘附性。专利文献2记载的发热性树脂基板的涂层和专利文献3记载的透明面状发热体的硬涂层可以含有无机物的粒子，但是，在专利文献2和3中，对于透明导电膜的表面状态没有进行具体研究。根据专利文献2和3，存在对于在通过使基板与透明导电膜之间的中间层含有无机微粒而提高透明导电膜对基板的粘附性的情况下有利的透明导电膜的表面状态进一步研究的余地。
鉴于上述情况，本发明提供一种加热器，从在基板与透明导电膜之间存在含有无机物粒子的中间层的情况下提高透明导电膜对基板的粘附性、并且使透明导电膜具有所期望的特性的观点考虑，所述加热器是有利的。
用于解决问题的手段
本发明提供一种加热器，其中，所述加热器具有：
基板；
作为发热体的透明导电膜；
中间层，所述中间层配置在所述基板与所述透明导电膜之间，并且具有位于比所述基板更靠近所述透明导电膜的位置的第一主面；和
至少一对供电用电极，所述至少一对供电用电极与所述透明导电膜电连接，
所述中间层含有形成固化物的有机聚合物和分散在所述固化物中的无机物粒子，并且
所述透明导电膜的表面的在日本工业标准(JIS)B 0601：2013中规定的算术平均粗糙度Ra为7.0nm以下。
发明效果
从提高透明导电膜对基板的粘附性、并且使透明导电膜具有所期望的特性的观点考虑，上述加热器的中间层是有利的。
附图说明
图1为示出本发明的加热器的一例的剖视图。
图2为示出本发明的加热器的另一例的剖视图。
图3为示出带有加热器的物品的一例的剖视图。
具体实施方式
本发明人对具有作为发热体的透明导电膜的加热器反复进行了研究，基于下述新的发现而提出了本发明的加热器。
在通过在基板上形成作为发热体的透明导电膜而制作加热器的情况下，为了提高加热器的机械强度，可以想到在基板与透明导电膜之间配置含有形成固化物的有机聚合物的中间层。在这种情况下，从提高透明导电膜的粘附性的观点考虑，可以想到使中间层含有无机物粒子。认为通过无机物粒子与透明导电膜的化学相互作用或者在无机物粒子与透明导电膜之间存在的物质与无机物粒子的化学相互作用，透明导电膜的粘附性提高。此外，认为当通过无机物粒子的作用而以规定的表面粗糙度形成透明导电膜的表面时，透明导电膜和与透明导电膜接触的层的接触面积增大，容易进一步提高透明导电膜的粘附性。另一方面，根据本发明人的研究发现，透明导电膜的表面的算术平均粗糙度Ra对透明导电膜的特性产生影响。因此，本发明人反复进行了大量试错，提出了有利于使透明导电膜具有所期望的特性的加热器。
以下，参照附图对本发明的实施方式进行说明。需要说明的是，以下说明仅仅是对本发明例示性的说明，本发明并不限于以下实施方式。另外，在本说明书中，“对规定波长λp的光是透明的”典型地是指波长λp的光的透射率为60％以上。
如图1所示，加热器1a具有：基板10、作为发热体的透明导电膜20、中间层30和至少一对供电用电极40。中间层30配置在基板10与透明导电膜20之间。中间层30具有第一主面31。第一主面31位于比基板10更靠近透明导电膜20的位置。至少一对供电用电极40与透明导电膜20电连接。一对供电用电极40可以与电源(省略图示)连接。在本说明书中，一对供电用电极40是指正极和负极一对。在一对供电用电极40中的一者作为正极起作用的情况下，一对供电用电极40中的另一者作为负极起作用。将来自电源的电力通过一对供电用电极40供给到作为发热体的透明导电膜20，透明导电膜20发热。透明导电膜20的表面20a的在JISB 0601：2013中规定的算术平均粗糙度Ra为7.0nm以下。中间层30含有有机聚合物32和无机物粒子34。有机聚合物32形成固化物。在固化物中，有机聚合物32可以交联，也可以不交联。通过有机聚合物32聚集而不交联，也能够形成固化物。无机物粒子34分散在固化物中。在本说明书中，“平均粒径”是指中值粒径(D50)。中值粒径是指具有大于该值的粒径的粒子的个数与具有小于该值的粒径的粒子的个数相等的粒径。
通过中间层30含有无机物粒子34，透明导电膜20的粘附性提高。此外，通过透明导电膜20的表面20a的算术平均粗糙度Ra为7.0nm以下，形成透明导电膜20的材料成为适当的状态，透明导电膜20具有所期望的特性。例如，透明导电膜20的电阻率容易降低。从即使透明导电膜20的厚度小也将加热器1a的发热量保持得较高的观点考虑，透明导电膜20的电阻率低是有利的。如果透明导电膜20的厚度小，则在透明导电膜20中不易产生裂纹。
透明导电膜20的表面20a的算术平均粗糙度Ra的下限没有特别限制，例如为0.05nm以上。透明导电膜20的算术平均粗糙度Ra优选为0.1nm～5.5nm，更优选为0.2nm～4.5nm。
基板10对例如可见光或近红外光等规定波长的光具有透明性。基板10例如由有机聚合物形成。基板10例如由选自由聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯、聚酰亚胺、聚碳酸酯、聚醚醚酮和芳香族聚酰胺构成的组中的至少一种物质形成。
关于基板10的厚度，不限于特定的厚度，从良好的透明性、良好的强度和容易处理的观点考虑，例如为10μm～200μm。基板10的厚度可以为20μm～180μm，也可以为30μm～160μm。
在中间层30中形成固化物的有机聚合物32没有特别限制。在中间层30中，有机聚合物32发挥作为使无机物粒子34粘结的粘结剂的作用。有机聚合物32对例如可见光或近红外光等规定波长的光具有透明性。有机聚合物可以是活性能量射线固化性树脂，也可以是除此以外的树脂。作为活性能量射线固化性树脂，可以列举：氨基甲酸酯丙烯酸酯和环氧丙烯酸酯等(甲基)丙烯酸类紫外线固化树脂。另外，作为除活性能量射线固化性树脂以外的树脂，可以列举：氨基甲酸酯树脂、三聚氰胺树脂、醇酸树脂和硅氧烷类聚合物。
无机物粒子34中所含的无机物没有特别限制。无机物可以是金属、金属氧化物或二氧化硅。无机物粒子34优选含有二氧化硅和金属氧化物中的至少一种。在这种情况下，能够提高透明导电膜20的粘附性，并且中间层30容易对可见光或近红外光等规定波长的光具有透明性。
中间层30的厚度例如为0.5μm～8μm。由此，能够提高加热器1a的机械强度，并且能够减小加热器1a的厚度。
关于无机物粒子34的平均粒径，只要透明导电膜20的表面20a的算术平均粗糙度Ra在上述范围内就没有特别限制，例如为4nm～5000nm。无机物粒子34的平均粒径优选为6nm～3000nm，更优选为8nm～2000nm。
在无机物粒子34为金属氧化物的粒子的情况下，金属氧化物例如可以是氧化锆、二氧化钛或氧化铝。
中间层30中的无机物粒子34的含量例如以重量基准计为2.0％～90％。这从将透明导电膜20的表面20a的算术平均粗糙度Ra调节至上述范围内的观点考虑是有利的。中间层30中的无机物粒子34的含量优选以重量基准计为3.0％～85％，更优选以重量基准计为5.0％～80％。中间层30中的无机物粒子34的含量可以为10％以上，优选为15％以上，更优选为20％以上。
例如，在中间层30的厚度方向上的第一主面31与透明导电膜20之间的距离为500nm以下。在这种情况下，无机物粒子34存在于透明导电膜20的附近，通过无机物粒子34的化学作用而更可靠地提高透明导电膜20的粘附性。在透明导电膜20与中间层30之间可以存在由金属氧化物等无机物形成的层。这样的层例如可以成为用于形成透明导电膜20的基底。在这种情况下，更容易提高透明导电膜20的粘附性。在中间层30的厚度方向上的第一主面31与透明导电膜20之间的距离例如可以为400nm以下，也可以为300nm以下，还可以为200nm以下。
如图1所示，透明导电膜20可以与第一主面31接触。即使在这种情况下，通过将透明导电膜20的表面20a的算术平均粗糙度Ra调节至上述范围内，透明导电膜20也容易具有所期望的特性。在这种情况下，例如，无机物粒子34的至少一部分在第一主面31上局部地露出。因此，无机物粒子34的至少一部分与透明导电膜20接触。由此，无机物粒子34与透明导电膜20的化学相互作用提高，更容易提高透明导电膜20的粘附性。
透明导电膜20例如具有3.5×10-4Ω·cm以下的电阻率。由此，即使减小透明导电膜20的厚度，也能够将加热器1a的发热量保持得较高。透明导电膜20优选具有3.0×10-4Ω·cm以下的电阻率，更优选具有2.5×10-4Ω·cm以下的电阻率。透明导电膜20例如具有1.4×10-4Ω·cm以上的电阻率。
透明导电膜20例如为多晶体。这有利于使透明导电膜20具有所期望的特性。例如，当透明导电膜20为多晶体时，透明导电膜20的电阻率容易降低。
例如，通过霍尔效应测定而确定的透明导电膜20的载流子密度为8.0×1020cm-3以上。这从降低透明导电膜20的电阻率的观点考虑是有利的。透明导电膜20的载流子密度优选为9.0×1020cm-3以上，更优选为1.0×1021cm-3以上。透明导电膜20的载流子密度例如为2.0×1021cm-3以下，可以为1.8×1021cm-3以下，也可以为1.5×1021cm-3以下。霍尔效应测定例如按照范德堡法进行。
例如，通过霍尔效应测定而确定的透明导电膜20的霍尔迁移率为14cm2/(V·s)以上。这从降低透明导电膜20的电阻率的观点考虑是有利的。透明导电膜20的霍尔迁移率优选为16cm2/(V·s)以上，更优选为18cm2/(V·s)以上。
透明导电膜20的霍尔迁移率例如为30cm2/(V·s)以下，优选为27cm2/(V·s)以下，更优选为25cm2/(V·s)以下。
透明导电膜20例如含有氧化铟作为主要成分。这从使透明导电膜20具有所期望的特性的观点考虑是有利的。例如，当透明导电膜20含有氧化铟作为主要成分时，透明导电膜20的电阻率容易降低。在本说明书中，“主要成分”是指以重量基准计含量最多的成分。
形成透明导电膜20的材料优选为铟锡氧化物(ITO)。在这种情况下，ITO中的氧化锡的含量例如为4重量％～14重量％，优选为5重量％～13重量％。形成透明导电膜20的ITO优选具有多晶结构。这从将透明导电膜20的电阻率保持得较低的观点考虑是有利的。
透明导电膜20的厚度例如为20nm～200nm。由此，加热器1a能够发挥出良好的升温性能，并且在透明导电膜20中不易产生裂纹。透明导电膜20的厚度优选为25nm～180nm，更优选为27nm～170nm。
例如，一对供电用电极40具有1μm以上的厚度。由此，在使加热器1a以高的升温速度工作的情况下，一对供电用电极40不易损坏。需要说明的是，与在触控面板等显示装置中使用的透明导电膜上形成的电极的厚度相比，该一对供电用电极40的厚度非常大。供电用电极40的厚度可以为2μm以上，也可以为3μm以上，还可以为5μm以上。第一供电用电极40的厚度例如为5mm以下，可以为1mm以下，也可以为700μm以下。
中间层30例如能够通过如下方式形成：在基板10的主面上涂布含有有机聚合物32或有机聚合物32的前体和无机物粒子34的涂布液而形成涂膜，并使该涂膜固化。涂布液例如能够通过如下方式制备：在无机物粒子34的分散液中添加有机聚合物32或有机聚合物32的前体并进行搅拌。涂布液根据需要含有交联剂、聚合引发剂和表面活性剂等添加剂。在使涂膜固化时，例如，在规定的条件下对涂膜进行加热。在使涂膜固化时，也可以在规定的条件下对涂膜照射紫外线等活性能量射线。可以根据需要在中间层30的表面上形成成为用于形成透明导电膜20的基底的层。该基底例如可以是金属氧化物等无机物的层。
透明导电膜20例如通过溅射形成。透明导电膜20优选通过如下方式得到：使用规定的靶材进行溅射，在中间层30的第一主面31上形成来自靶材的薄膜。更优选通过高磁场DC磁控溅射法在第一主面31上形成来自靶材的薄膜。在这种情况下，能够在低温下形成透明导电膜20。因此，例如，即使基板10的耐热温度不高，也能够在第一主面31上形成透明导电膜20。此外，在透明导电膜20中不易产生缺陷，透明导电膜20的内部应力容易降低。另外，通过调节溅射的条件，容易形成作为透明导电膜20优选的薄膜。例如，通过在高磁场DC磁控溅射法中将靶材的表面处的水平磁场调节为规定的大小，透明导电膜20的霍尔迁移率提高，容易得到从电阻率的观点考虑所期望的透明导电膜20。
根据需要对在中间层30的第一主面31上形成的薄膜进行退火处理。例如，在120℃～150℃的大气中将薄膜放置1小时～3小时而进行退火处理。由此，促进薄膜的晶化，有利地形成作为多晶体的透明导电膜20。如果退火处理时的薄膜的环境的温度和退火处理的时间在上述范围内，则基板10的耐热温度可以不高，能够使用有机聚合物作为基板10的材料。此外，在透明导电膜20中不易产生缺陷，透明导电膜20的内部应力容易降低。通过调节退火处理的条件，容易得到从电阻率的观点考虑所期望的透明导电膜20。例如，通过将退火处理时的氧供给量限制在规定范围内，容易得到具有高的载流子密度的多晶的透明导电膜，并且容易将透明导电膜20的电阻率调节至所期望的范围内。
透明导电膜20也可以不通过溅射而通过真空蒸镀或离子镀等方法形成。
一对供电用电极40例如以如下方式形成。通过化学气相沉积法(CVD)和物理气相沉积法(PVD)等干式工艺或镀覆法在透明导电膜20的主面上形成晶种层。接着，在不要形成供电用电极40的晶种层上配置掩蔽膜。掩蔽膜可以通过在晶种层上层叠抗蚀剂然后经过曝光和显影工艺来制作。然后，通过镀覆法等湿式工艺在未配置掩蔽膜的部分形成1μm以上的金属膜。接着，除去配置在晶种层上的掩蔽膜，并且利用使用抗蚀剂形成的掩蔽膜覆盖要形成供电用电极40的金属膜。接着，除去因蚀刻而露出的晶种层。然后，去除掩蔽膜，由此能够形成一对供电用电极40。一对供电用电极40也可以以如下方式形成。首先，如上所述，在透明导电膜20的主面上形成晶种层。然后，通过CVD和PVD等干式工艺或镀覆法等湿式工艺在透明导电膜20的主面上形成1μm以上的金属膜。接着，利用使用抗蚀剂形成的掩蔽膜覆盖要形成供电用电极40的金属膜的一部分。然后，通过蚀刻除去不要的金属膜，并去除掩蔽膜。由此，形成一对供电用电极40。此外，可以在透明导电膜20的主面上以规定的图案涂布导电性油墨，并使涂布的导电性油墨固化，由此形成供电用电极40。供电用电极40也可以通过利用点胶机的涂布和丝网印刷等涂布方法在透明导电膜20的主面上以规定的图案涂布导电膏并使所涂布的导电膏固化而形成。导电膏典型地含有银等导电性材料的填料。供电用电极40可以使用焊膏形成。
可以从各种观点考虑改变加热器1a。例如，可以像图2所示的加热器1b一样改变加热器1a。除了特别说明的情况以外，加热器1b与加热器1a同样地构成。对于与加热器1a的构成要素相同或对应的加热器1b的构成要素标记相同的符号，并省略详细的说明。关于加热器1a的说明，只要技术上不矛盾，就也适用于加热器1b。
如图2所示，加热器1b具有保护层50。保护层50以透明导电膜20位于保护层50与中间层30之间的方式配置。保护层50例如具有规定的保护膜和将保护膜粘贴在透明导电膜20上的粘合剂层。通常，形成透明导电膜20的材料的韧性低。因此，利用保护层50保护透明导电膜20，加热器1b具有高耐冲击性。保护层50中的保护膜的材料没有特别限制，例如为含氟树脂、聚硅氧烷、丙烯酸类树脂和聚酯等合成树脂。保护膜的厚度没有特别限制，例如为20μm～200μm。由此，加热器1b具有良好的耐冲击性，并且能够防止加热器1b的厚度变得过大。粘合剂层例如由丙烯酸类粘合剂等公知的粘合剂形成。例如，在保护膜本身具有粘合性的情况下，可以仅利用保护膜形成保护层50。
可以使用加热器1a制作带有加热器的物品。例如，如图3所示，带有加热器的物品2具有成型体70、粘合层60和加热器1a。成型体70具有被粘面71。成型体70由金属材料、玻璃或合成树脂形成。粘合层60与被粘面71接触。粘合层60例如由丙烯酸类粘合剂等公知的粘合剂形成。加热器1a与粘合层60接触，并且通过粘合层60安装在成型体70上。
粘合层60例如可以预先形成在基板10的距离中间层30较远的主面上。在这种情况下，通过使粘合层60与被粘面71相对并将加热器1a按压在成型体70上，能够将加热器1a安装在成型体70上。另外，粘合层60也可以被隔膜(省略图示)覆盖。在这种情况下，在将加热器1a安装在成型体70上时，将隔膜剥离，从而露出粘合层60。隔膜60例如为聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)等聚酯树脂制的膜。
加热器1a例如在进行使用近红外线的处理的装置中配置在该近红外线的光路上。该装置例如使用近红外线进行感应或通信等规定的处理。成型体70例如构成这样的装置的壳体。
实施例
以下，通过实施例对本发明更详细地进行说明。需要说明的是，本发明不限于以下实施例。首先，对关于实施例和比较例的评价方法和测定方法进行说明。
[透明导电膜的表面的算术平均粗糙度Ra]
使用原子力显微镜(AFM)(布鲁克日本公司制造、产品名：MultiMode 8)，按照JISR 1683：2014，测定透明导电膜的表面的形状，根据其测定结果，确定实施例和比较例的加热器的透明导电膜(发热体)的表面的在JIS B 0601：2013中规定的算术平均粗糙度Ra。将结果示于表1中。需要说明的是，本来是直接测定中间层的表面的算术平均粗糙度Ra，但是透明导电膜的表面的算术平均粗糙度Ra与中间层的表面的算术平均粗糙度Ra接近。因此，为了评价中间层的表面的形状，可以使用透明导电膜的表面的算术平均粗糙度Ra代替。
[中间层的厚度的测定]
使用切片机(Hitachi High-Tech Fielding公司制造、产品名：UC7)切割出包含中间层的层叠体的剖面，使用扫描型电子显微镜(日立高新技术公司制造、产品名：S-4800)在随机选择的3处以上观察层叠体的剖面，由此测量中间层的厚度，将测量值进行算术平均，从而确定中间层的厚度。将结果示于表1中。
[透明导电膜和供电用电极的厚度的测定]
使用X射线衍射装置(理学公司制造、产品名：RINT2200)通过X射线反射率法测定各实施例和各比较例的加热器的透明导电膜(发热体)的厚度。将结果示于表1中。另外，使用X射线衍射装置得到透明导电膜的X射线衍射图。使用CuKα射线作为X射线。在各实施例和比较例中，由所得到的X射线衍射图确认了透明导电膜(发热体)为多晶结构。另外，使用扫描电子显微镜(日立高新技术公司制造、产品名：S-4800)测量各实施例和各比较例的加热器的供电用电极的端部的高度，并测定各实施例和各比较例的加热器的供电用电极的厚度。将结果示于表1中。
[薄层电阻和电阻率]
使用非接触式电阻测定装置(Napson公司制造、产品名：NC-80MAP)，按照JIS Z2316-1：2014，通过涡电流测定法测定各实施例和各比较例的加热器的透明导电膜(发热体)的薄层电阻。此外，求出通过厚度测定得到的透明导电膜(发热体)的厚度与透明导电膜(发热体)的薄层电阻之积，从而确定各实施例和各比较例的加热器的透明导电膜(发热体)的电阻率。将结果示于表1中。
[霍尔效应测定]
使用霍尔效应测定装置(TOYO公司制造、产品名：ResiTest8400)，按照范德堡法对各实施例和各比较例的加热器的透明导电膜(发热体)进行霍尔效应测定。根据霍尔效应测定的结果，求出各实施例和各比较例的加热器的透明导电膜(发热体)的霍尔迁移率和载流子密度。将结果示于表1中。
[通电试验]
使用菊水电子工业公司制造的直流恒压电源对各实施例和各比较例的加热器的一对供电用电极施加12V的电压，从而进行使电流流过加热器的透明导电膜(发热体)的通电试验。用于将加热器与电源连接的布线安装在供电用电极的长度方向上的同一侧的端部。在通电试验期间，使用菲利尔系统公司制造的热像仪测定透明导电膜(发热体)的表面温度，由测定结果求出升温速度，并按照下述标准评价加热器的升温特性。
A：升温速度大于等于80℃/分钟。
X：升温速度小于80℃/分钟。
[粘附性的评价]
通过以下方法评价各实施例和各比较例的加热器的透明导电膜的粘附性。在从各实施例和各比较例的加热器切割出的样品中的透明导电膜的表面上形成沿同一方向以直线状延伸的6个切口和沿与该6个切口正交的方向以直线状延伸的6个切口，由此形成格子状的切口。切口彼此的间隔为1mm，各切口贯穿至基板的表面。以覆盖格子状的切口的方式并且沿着与沿同一方向以直线状延伸的6个切口平行的方向粘贴胶带，然后将胶带剥离。观察将胶带剥离后的格子状的切口，并按照下述标准评价透明导电膜的粘附性。需要说明的是，对于格子状的切口的形成、胶带的粘贴以及胶带的剥离的条件，按照JIS K5600-5-6：1999来确定。
A：在格子状的切口中所有网格都未被剥离。
X：在格子状的切口中一个以上的网格被剥离。
<实施例1>
制备了含有紫外线固化型丙烯酸类树脂(荒川化学工业公司制造、产品名：OpstarZ7540)和二氧化硅粒子(平均粒径：10nm)的实施例1的涂布液。实施例1的涂布液的固体成分中的二氧化硅粒子的含量以重量基准计为60％。
在作为基板的、具有125μm的厚度的聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)膜(帝人薄膜解决方案公司制造、产品名：Teonex)的一个主面上涂布实施例1的涂布液，从而形成涂膜。对该涂膜照射紫外线，使涂膜固化，由此形成中间层。
使用氧化铟锡(ITO)(氧化锡的含量：10重量％)作为靶材，在该靶材的表面处的水平磁场的磁通密度为80mT～150mT(毫特)的高磁场、并且存在非活性气体的状态下，通过DC磁控溅射法在中间层上形成ITO膜。将形成ITO膜后的PEN膜在150℃的大气中放置3小时，从而进行退火处理。由此，使ITO晶化，从而形成透明导电膜。
接着，将形成有透明导电膜的PEN膜切割成条状，通过DC磁控溅射法在透明导电膜上形成具有100nm的厚度的Cu薄膜(晶种层)。接着，对Cu薄膜进行湿式镀覆处理，从而形成具有20μm的厚度的Cu膜。接着，利用使用抗蚀剂形成的掩蔽膜覆盖Cu膜的一对端部。通过蚀刻除去Cu膜的露出的部分。然后，除去掩蔽膜，由此在透明导电膜的相当于一对端部的部分形成一对供电用电极。以这样的方式制作了实施例1的加热器。
<实施例2>
制备了含有紫外线固化型丙烯酸类树脂(DIC公司制造、产品名：V6850)和二氧化硅粒子(平均粒径：10nm)的实施例2的涂布液。实施例2的涂布液的固体成分中的二氧化硅粒子的含量以重量基准计为50％。除了使用实施例2的涂布液代替实施例1的涂布液以外，与实施例1同样地制作了实施例2的加热器。
<实施例3>
除了将涂布液的固体成分中的二氧化硅粒子的含量调节成以重量基准计为53％以外，与实施例2同样地制备了实施例3的涂布液。除了使用实施例3的涂布液代替实施例1的涂布液以外，与实施例1同样地制作了实施例3的加热器。
<实施例4>
除了将涂布液的固体成分中的二氧化硅粒子的含量调节成以重量基准计为54％以外，与实施例2同样地制备了实施例4的涂布液。除了使用实施例4的涂布液代替实施例1的涂布液以外，与实施例1同样地制作了实施例4的加热器。
<实施例5>
除了将涂布液的固体成分中的二氧化硅粒子的含量调节成以重量基准计为8％以外，与实施例2同样地制备了实施例5的涂布液。实施例1的涂布液的固体成分中的二氧化硅粒子的含量以重量基准计为8％。除了使用实施例5的涂布液代替实施例1的涂布液以外，与实施例1同样地制作了实施例5的加热器。
<实施例6>
除了使用实施例5的涂布液代替实施例1的涂布液、并且调节涂布液的涂布条件以使得中间层的厚度为0.7μm以外，与实施例1同样地制作了实施例6的加热器。
<实施例7>
制备了含有紫外线固化型丙烯酸类树脂(荒川化学工业公司制造、产品名：OpstarZ7540)和二氧化硅粒子(平均粒径：50nm)的实施例7的涂布液。实施例7的涂布液的固体成分中的二氧化硅粒子的含量以重量基准计为60％。除了使用实施例7的涂布液代替实施例1的涂布液以外，与实施例1同样地制作了实施例7的加热器。
<实施例8>
制备了含有紫外线固化型丙烯酸类树脂(荒川化学工业公司制造、产品名：OpstarZ7540)和二氧化硅粒子(平均粒径：1800nm)的实施例8的涂布液。实施例8的涂布液的固体成分中的二氧化硅粒子的含量以重量基准计为30％。除了使用实施例8的涂布液代替实施例1的涂布液以外，与实施例1同样地制作了实施例8的加热器。
<实施例9>
制备了含有紫外线固化型丙烯酸类树脂(荒川化学工业公司制造、产品名：OpstarZ7540)和氧化锆粒子(平均粒径：10nm)的实施例9的涂布液。实施例9的涂布液的固体成分中的二氧化硅粒子的含量以重量基准计为60％。除了使用实施例9的涂布液代替实施例1的涂布液以外，与实施例1同样地制作了实施例9的加热器。
<实施例10>
除了使用具有125μm的厚度的聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)膜(三菱化学公司制造、产品名：DIAFOIL)代替具有125μm的厚度的PEN膜(帝人公司制造、产品名：Teonex)以外，与实施例2同样地制作了实施例10的加热器。
<实施例11>
将在实施例1中制作的形成有透明导电膜的PEN膜切割成条状，以彼此相对地延伸的透明导电膜的一对端部露出的方式利用掩蔽膜覆盖透明导电性氧化物层的一部分。在该状态下，使用点胶机在露出的透明导电膜上以1mm的宽度和60μm的厚度涂布银膏(东洋纺公司制造、产品名：DW-114L-1、电阻率：35μΩ·cm)，在150℃的环境中干燥30分钟，从而使银膏固化。然后，除去掩蔽膜，由此在透明导电膜的相当于一对端部的部分形成一对供电用电极。以这样的方式制作了实施例11的加热器。
<比较例1>
除了将涂布液的固体成分中的二氧化硅粒子的含量调节成以重量基准计为55％以外，与实施例2同样地制备了比较例1的涂布液。除了使用比较例1的涂布液代替实施例1的涂布液以外，与实施例1同样地制作了比较例1的加热器。
<比较例2>
制备了含有紫外线固化型丙烯酸类树脂(DIC公司制造、产品名：V6850)但不含有无机物粒子的比较例2的涂布液。除了使用比较例2的涂布液代替实施例1的涂布液以外，与实施例1同样地制作了比较例2的加热器。
如表1所示，实施例1～11的加热器发挥出良好的升温特性。与此相对，与实施例1～11的加热器相比，比较例1的加热器的升温特性差。将实施例1～11与比较例1进行对比时，实施例1～11的加热器的透明导电膜的电阻率小于比较例1的加热器的透明导电膜的电阻率。认为由此与比较例1的加热器的升温特性相比，实施例1～11的加热器的升温特性良好。另外，实施例1～11的加热器的透明导电膜的表面的算术平均粗糙度Ra为7.0nm以下，与此相对，比较例1的加热器的透明导电膜的表面的算术平均粗糙度Ra大大于7.0nm。可以认为由此导致了实施例1～11的加热器的透明导电膜的电阻率与比较例1的加热器的透明导电膜的电阻率的差异。因此，这给出了以下启示：为了使透明导电膜的特性良好，优选将透明导电膜的表面的算术平均粗糙度Ra调节为7.0nm以下。另外，通过实施例1～11的加热器与比较例2的加热器的对比给出了以下启示：通过中间层含有无机物粒子，透明导电膜的粘附性提高。
Figure BDA0003274470870000191

Claims (12)

1.一种加热器，其中，所述加热器具有：
基板；
作为发热体的透明导电膜；
中间层，所述中间层配置在所述基板与所述透明导电膜之间，并且具有位于比所述基板更靠近所述透明导电膜的位置的第一主面；和
至少一对供电用电极，所述至少一对供电用电极与所述透明导电膜电连接，
所述中间层含有形成固化物的有机聚合物和分散在所述固化物中的无机物粒子，并且
所述透明导电膜的表面的在日本工业标准(JIS)B 0601：2013中规定的算术平均粗糙度Ra为7.0nm以下。
2.如权利要求1所述的加热器，其中，所述无机物粒子含有二氧化硅和金属氧化物中的至少一种。
3.如权利要求1或2所述的加热器，其中，所述中间层的厚度为0.5μm～8.0μm。
4.如权利要求1～3中任一项所述的加热器，其中，所述中间层中的所述无机物粒子的含量以重量基准计为2.0％～90％。
5.如权利要求1～4中任一项所述的加热器，其中，所述无机物粒子具有4nm～5000nm的平均粒径。
6.如权利要求1～5中任一项所述的加热器，其中，在所述中间层的厚度方向上的所述第一主面与所述透明导电膜之间的距离为500nm以下。
7.如权利要求1～6中任一项所述的加热器，其中，所述透明导电膜为多晶体。
8.如权利要求1～7中任一项所述的加热器，其中，所述透明导电膜具有3.5×10-4Ω·cm以下的电阻率。
9.如权利要求1～8中任一项所述的加热器，其中，通过霍尔效应测定而确定的所述透明导电膜的载流子密度为8.0×1020cm-3以上。
10.如权利要求1～9中任一项所述的加热器，其中，通过霍尔效应测定而确定的所述透明导电膜的霍尔迁移率为14cm2/(V·s)以上。
11.如权利要求1～10中任一项所述的加热器，其中，所述透明导电膜含有氧化铟作为主要成分。
12.如权利要求1～11中任一项所述的加热器，其中，所述一对供电用电极具有1.0μm以上的厚度。
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