CN1998267A - 用于透明面板的高性能除霜剂 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种窗户组件，其具有透明面板和与该透明面板一体形成的传导性加热器格栅。该传导性加热器格栅具有第一组格栅线和第二组格栅线，其中每一组的相对端与第一和第二母线相连。第二组的格栅线位于第一组的相邻格栅线之间，且第二组内的格栅线本身的宽度小于第一组内的格栅线的宽度。

Description

用于透明面板的高性能除霜剂
技术领域
本发明涉及提供在特定范围内的性能的传导性加热器格栅设计，从而使得它易于在除霜塑料和玻璃面板或窗户上使用。
发明的简要背景技术
塑料材料，例如聚碳酸酯(PC)和聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)目前用于制造许多机动车部件和组件，例如B-支柱、头灯和遮阳篷顶。机动车后窗(逆光(backlight))体系代表这些塑料材料的新兴有用，这是由于在定型/设计领域内许多得到证明的优点、重量节约和/可靠度导致的。更具体地说，塑料材料常常提供机动车制造商通过将功能组件集成到模塑的塑料体系内，降低后窗组件复杂度，和通过增加总体设计与形状的复杂度，区别其车辆与竞争者车辆的能力。使用轻质的后部提升式闸门模件可有助于车辆较低的重心(较好的车辆处理性和安全度)以及改进的燃料经济性。最后，当牵涉翻车事件时，在具有塑料窗户的车辆内乘客或者旅客保留的较大倾向，进一步证明了提高的安全度。
尽管存在与提供塑料窗户有关的许多优点，但这些塑料材料不是没有限制，这些限制代表在大规模商业利用之前必需要解决的技术障碍。涉及材料性能的局限包括塑料长期暴露于升高的温度下的稳定性和塑料导热的有限能力。为了用作后窗或者车辆上的逆光，塑料材料必需与除霜剂或者除霜体系相容。关于这一点，塑料逆光必需满足为后玻璃窗的除霜而建立的性能标准。
当考虑导热时，玻璃和塑料之间的材料性能差别时相当明显的。玻璃的导热率(Tc＝22.39cal/cm-s-℃)比典型的塑料所显示的大约4-5倍(例如对于聚碳酸酯来说，Tc＝4.78cal/cm-s-℃)。因此，为在玻璃窗上有效地工作而设计的加热器格栅或者除霜剂可能不一定在塑料窗的除霜方面有效。塑料的导热率低可限制热量从加热器格栅线越过塑料窗表面耗散。因此，在类似的功率输出下，在玻璃窗上的加热器格栅可除去窗户整个视野范围内的霜，而在塑料窗上的相同的加热器格栅可能仅仅除去与加热器格栅线靠近的一部分视野范围。
必需克服的玻璃与塑料的第二个差别涉及通过印刷的加热器格栅所显示的导电率。通过相对高软化温度(例如，T软化＞＞1000℃)证明的玻璃的热稳定性便于金属糊剂的烧结，在玻璃窗表面上得到基本上无机的釉料(grit)或者金属线材。玻璃的软化温度显著大于塑料树脂显示的玻璃化转变温度(例如聚碳酸酯Tg＝145℃)。因此，对于塑料窗来说，不可能烧结金属糊剂，相反必需在低于塑料树脂Tg的温度下固化。
金属糊剂典型地由分散在聚合物树脂内的金属颗粒组成，其中所述金属颗粒将粘结到它将施加于其上的塑料表面上。金属糊剂的固化提供传导性聚合物基体，所述传导性聚合物基体由分散在整个导电聚合物内的空间上致密的金属颗粒组成。与在玻璃基底上烧结的尺寸类似的加热器格栅线相比，在分散的传导颗粒之间存在介电层(例如聚合物)导致传导率下降或者因固化的加热器格栅线而显示的阻值增加。印刷在玻璃上的加热器格栅和印刷在塑料窗上的加热器格栅的传导率差别本身表明与玻璃窗相比，塑料窗显示出差的除霜特征。
因此，工业上仍需要设计以在玻璃窗上进行除霜的方式类似的方式，有效地除去塑料窗上霜的加热器格栅。此外，工业上仍需要设计加热器格栅，所述加热器格栅以在玻璃窗上的印刷的加热器格栅所显示的相类似的方式，允许印刷的金属糊剂作为在塑料窗上的除霜剂起作用。
发明简述
本发明提供用于塑料面板或者窗户的加热器格栅设计，其仿效在玻璃面板上常规的加热器格栅的性能能除去大于或等于75％视野范围内的霜，。本发明允许在高度可视的格栅线之间的间距大于在玻璃窗上的加热器格栅目前使用的25-30mm的常规间距。由于在塑料面板或者窗户上优异的性能，因此，本发明的加热器格栅也可用于增加在玻璃面板或者窗户上的加热器格栅的格栅线间距。
在一个实施方案中，本发明提供窗户组件，其包括透明的面板和与透明面板一体化形成的传导性加热器格栅。该传导性加热器格栅具有第一组格栅线和第二组格栅线，其中第一组格栅线和第二组格栅线的每一根的相对端连接到第一和第二母线(busbar)上。第二组格栅线位于第一组两根相邻的格栅线之间。另外，第二组内格栅线本身的宽度小于第一组格栅线内的格栅线的宽度。
在另一实施方案中，本发明提供窗户组件，其包括透明面板、传导性加热器格栅，和至少一层保护涂层。传导性加热器格栅与具有第一组格栅线和第二组格栅线的透明面板一体化形成，其中第二组内的格栅线的宽度小于第一组内的格栅线的宽度。保护性涂层可进一步包括层状结构的多层保护涂层，以提高对气候和磨耗的保护。
在考虑下述详细说明和所附权利要求，以及参考附图的情况下，本发明的其它目的和优点将变得显而易见。
附图简述
图1是对于借助(i)在玻璃面板上焙烧的银糊剂和(ii)在塑料面板上固化的银油墨形成的常规的加热器格栅来说，除霜的视野范围的百分数作为时间的函数的图表。
图2a和2b说明了从2a车辆内部和2b车辆外部观察的在窗户模件内布置的玻璃或塑料面板上的垂直取向的加热器格栅。
图3说明了从车辆内部观察到的在窗户模件内，在玻璃或塑料面板上的水平取向的加热器格栅。
图4是比较通过常规印刷的加热器格栅、常规的薄线材加热器格栅，和结合薄线材和厚的印刷格栅线显示的温度作为时间的函数的图表。
图5是由在其间具有各种间距水平的第一组格栅线和(在该图的右侧)结合第一组格栅线和格栅线本身的宽度较小的第二组格栅线的数个图案组成的加热器格栅试验设计的示意图。
图6是图5所示的那部分加热器格栅试验设计(它包括具有各种间距水平的第一组格栅线)来说，除霜的视野范围的百分数作为时间的函数的图表。还定义了“玻璃状”性能的范围。
图7是图5所示的那部分加热器格栅试验设计(它包括第一组格栅线和第二组格栅线的结合)来说，除霜的视野范围的百分数作为时间的函数的图表。
图8说明了由各种组合的第一和第二组格栅线组成的加热器格栅试验设计，其中第一组和第二组格栅线均具有各种间距水平。
图9是对于图8所示的加热器格栅试验设计来说，除霜的视野范围的百分数作为时间的函数的图表。
发明详述
优选实施方案的下述说明在性质上仅仅是例举，且决不打算限制本发明或其应用或用途。
发明人观察到，使用金属油墨在塑料面板上形成，随后根据制造商的建议固化的常规的加热器格栅在工业标准化除霜剂试验中表现差，其中所述试验为评价在玻璃窗上的加热器格栅而建立。机动车工业的试验方案要求在30分钟的时间框架内75％或更大的视野区域的除霜。为了在塑料面板上形成的除霜剂实现类似于在玻璃10上形成的除霜剂的性能，加热器格栅必需在小于约8分钟内除去大于或等于75％视野区域内的霜。表征窗户除霜而使用的试验方案是本领域技术人员公知的，且由SAE(Society of Automotive Engineers)标准J953(93年4月)，以及由许多机动车制造商内部技术规格，例如Volkswagen/Audi技术规格#TL 820-45或Ford Motor Company技术规格#01.11-L-401充分地公开。表1列出了与SAE标准非常类似的11步方法。
表1
在整个试验中格栅图案的温度不应当超过70℃，这通过在环境条件下施加电压来测定(步骤a)。将窗户置于寒冷腔室内，并允许在-18到-20℃下达成热平衡(步骤b)。然后对于每m2的表面积来说，在平面或者水平位置内，在确定的视野范围(待除霜的区域)内用460ml水喷洒窗户，并使之在该温度下平衡额外1小时(步骤c和d)。然后将窗户置于垂直位置(步骤e)，并记录在寒冷腔室的环境内的温度以及风速(标准f)。在整个试验中周期性记录寒冷腔室的温度和在该腔室内的风速。当引入鼓风机模件时，在寒冷腔室内的最大风速确定为440ft/min。为了确立可接受的除霜剂性能，优选这一风速水平，这是由于当在车辆内安装时逆光的表面可能遇到的潜在的风骤冷所致。
然后通过施加步骤a中确定的电压到加热器格栅上，从而打开除霜器(步骤g)。在时间0处(步骤h)和在整个试验(步骤i)中测量施加到加热器格栅上的电压和电流以及通过加热器格栅确立的温度。每三分钟和在最初熔融或者除霜“分解”(步骤i)时拍摄视野区域的图像。或者在完成100％的视野区域的除霜或者在过去40分钟之后，终止试验(步骤j)。以全部视野区域的百分数形式定量测定在试验过程中作为时间的函数被除霜的视野区域的数量(步骤k)。为了加热器格栅满足标准工业除霜要求，它必需能在30分钟的时间框架内除去75％确定的视野区域内的霜。为了加热器格栅模拟在玻璃窗上的常规加热器格栅，大于75％确定视野区域必需在小于或等于8分钟内被除霜。
以上确定了在随后的实施例中使用的试验工序以供比较由各种加热器格栅和除霜器设计所显示的性能。还通过这一工序确立除霜的工业标准性能标准和满足或超过常规除霜器能力的加热器格栅所需的性能水平。
如图1所示设计常规的加热器格栅11。这一简单的设计由六根平行的宽度为1mm和长度为229mm的格栅线13组成。所有格栅线13彼此隔开25mm，在第一或第二母线14处开始和终止。每一母线14宽6mm。制造两个相同的加热器格栅11，一个格栅在玻璃面板12上，另一个格栅在聚碳酸酯面板12上。印刷在玻璃面板上的银糊剂是在机动车工业中所使用的常规的银釉料材料。将这一传导性材料筛网印刷到玻璃面板12上，随后在1100℃下烧结3.5分钟，于是在玻璃表面上留下银釉料材料。将含有有机粘合剂的银油墨(#11809 2k Silver，CreativeMaterials，Tyngsboro MA)筛网印刷到聚碳酸酯基底12(聚碳酸酯，Makrolon A12647，Bayer AG，Leverkusen，德国)上，随后在100℃下固化30分钟。通过使用轮廓仪(profilometry)，发现在每一除霜器上的所得格栅线和母线的厚度数量级为10-14微米。在聚碳酸酯面板上的加热器格栅最终施加到聚硅氧烷硬质涂层体系(SHP401/AS4000，GE Silicones，Waterford，NY)上，以提供对气候和磨耗的保护。根据表1中所述的工序，测试两个除霜器的每一个和所施加的最大风速。
发现在分别于玻璃和聚碳酸酯上沉积的加热器格栅内，需要施加6.24伏特和14.45伏特以确立热平衡，当在环境空气温度(23℃)下测试时，所述热平衡略微小于最大极限70℃。观察到在玻璃上的加热器格栅11在小于8分钟内，在-20℃下(空气温度)除去视野区域内75％的霜，和在约8分钟内除去大于95％的视野区域内的霜，正如图1的曲线(i)所示。观察到在试验条件下，这一除霜器所显示的最大温度的数量级为15.5℃。
相比之下，观察到在于聚碳酸酯上沉积的除霜剂11在8分钟内，在-20℃下(空气温度)除去视野区域内21％的霜，而在30分钟内除去小于30％视野区域内的霜，正如图1的曲线(ii)所示。观察到在试验条件下，这一除霜器所显示的最大温度测量结果的数量级为-8.0℃。
这一实施例证明典型地与玻璃窗一起使用的传导性材料和常规的加热器格栅设计对于与塑料窗，例如聚碳酸酯一起使用来说是不可接受的。如图1所示，固化的银油墨除去聚碳酸酯面板上霜的能力在相同条件下显著低于烧结的银釉料除去玻璃面板上霜的能力。为了模拟在玻璃上形成的类似加热器格栅设计，在塑料面板上形成的除霜剂的性能目标确立为在小于约8分钟内使视野区域的至少75％清澈。
根据上述可以看出，当加热器格栅在塑料面板或窗户上一体化成形时，为玻璃面板或窗户而设计的常规的加热器格栅，在相同的性能标准下没有合适地起作用。两种面板或窗户以及影响性能的有关的除霜器体系的主要物理差别是，(1)与玻璃相比，塑料的导热率(Tc)低，和(2)与在相对低温(例如，低于塑料的玻璃化转变温度Tg)下固化的塑料上的银糊剂相比，在高温下烧结的玻璃上的银糊剂的导电率较高。已知玻璃的导热率为22.39car/cm-sec-℃，而塑料所显示的导热率低得多(例如，聚碳酸酯的Tc＝4.78car/cm-sec-℃)。另外，玻璃的软化温度(例如，T软化＞＞1000℃)显著高于塑料所显示的玻璃化转变温度(例如聚碳酸酯的Tg＝145℃)。
发明人观察到与在塑料窗上一体化成形的类似除霜剂相比，在玻璃窗上一体化成形的常规除霜剂在玻璃的全部表面上显示出更均匀的表面温度。使用热老化设备(ThermaCAM S40，FLIR Systems Inc.，Boston，MA)，检验在每一加热器格栅线上的热分布，以及每一格栅线之间的间距。发现在玻璃上的除霜剂的最大格栅线温度达到约30℃，而在聚碳酸酯上的除霜剂的格栅线的温度达到约44℃。发现格栅线温度和玻璃基底的表面温度之间的差值为约2-3℃。发现格栅线温度和聚碳酸酯基底的表面温度之间的差值为约10-15℃。由于与玻璃有关的导热率高，因此在格栅线与玻璃表面之间出现小的温差。类似地，由于与聚碳酸酯有关的导热率差或低，因此在格栅线与聚碳酸酯表面之间出现大的温差。
通过在3mm和1mm的聚碳酸酯片材之间包封加热器格栅，从而制备薄的线材除霜器。加热器格栅由彼此隔开约450mm布置的两根母线组成，且这两根母线显示出约400mm的长度和约12mm的宽度。连接每一母线的是隔开约3-4mm的一系列的薄的线材。每一薄的线材的直径为0.01-0.07mm和长度为450mm。这一加热器格栅代表数种可商购的玻璃逆光所使用的常规薄的线材设计。根据以上所述的11步工序测试薄的线材加热器格栅的除霜能力2次。第一次试验使用1mm一侧的窗户作为外表面，而第二次试验使用3mm厚一侧的窗户作为外表面。当加热器格栅离聚碳酸酯片材的外表面1mm时(这模拟当除霜器靠近窗户表面上的情况)进行除霜试验。当加热器格栅离聚碳酸酯片材的外表面3mm时(这模拟当除霜器在车辆内表面上或者其附近时的情况)进行除霜试验。发现仅仅当加热器格栅靠近窗户的外表面，并进行试验方案的数种改性时，加热器格栅才能在小于30分钟内除去聚碳酸酯表面上的霜。基本上，必需施加总计19伏特到加热器格栅上，且在试验过程中不可能施加风速。当根据工业标准除霜方案测试时，由薄的线材组成的加热器格栅(正如目前在玻璃上发现的常规地用于某些加热器格栅的一样)没有有效地充当在塑料窗上的加热器格栅。
本发明提供加热器格栅设计，其中在常规的工业标准化试验条件下，它允许塑料面板或者窗户在对于玻璃面板或窗户所使用的条件内能除霜。另外，本发明的优选的加热器格栅设计表明能模拟在玻璃10上的加热器格栅的性能，亦即在小于约8分钟内除去视野区域内至少75％的霜。由于在塑料面板或窗户上的优异性能，因此包封的加热器格栅也可用于增加在玻璃面板或窗户上的加热器格栅的格栅线间距。
发明人预料不到地发现，在塑料面板或窗户16上的加热器格栅15(其具有两组格栅线的组合，其中第一组20具有线宽(W1)和格栅线35的第二组具有较小的线宽(W2)，且每一根线的每一端连接到第一25和第二30母线上)显示出明显的性能改进。第二组的一根或更多根线35位于第一组的相邻线20之间。取决于面板16的尺寸，加热器格栅15可含有任何数量(n)的第一组内的格栅线20和第二组35内的相应数值(n、n+1、n+2、n+3等等)。
图2a和2b示出了加热器格栅15的一个实例。在这一特定的实施例中，格栅线的第一组20和第二组35在玻璃模件45内垂直于玻璃或塑料面板16的宽度取向，或者当窗户模件45安装在车辆内时，相对于地面垂直取向。每一格栅线20、35与第一25和第二30母线之间连接，其中每一母线制造至少一个正或负的电连接，以便完成电路。所示的实施例总计包括在第一组内8根格栅线20和在第二组内14根格栅线35。位于第一组的相邻格栅线20之间的第二组中的格栅线35的数量为2。
图3示出了根据本发明原理的加热器格栅15的第二个实例。在这一特定的实施例中，第一和第二组格栅线20、35在窗户模件45内平行于玻璃或塑料面板16的宽度取向，或者当窗户模件45安装在车辆内时，相对于地面水平取向。所示的实施例包括在第一组内9根格栅线20和在第二组内24根格栅线35。位于第一组的相邻格栅线35之间的第二组中的格栅线35的数量为3。
可通过比较覆盖塑料面板的相同表面区域的三个加热器格栅的性能，从而证明本发明的加热器格栅的提高的性能。三个加热器格栅包括：含有隔开25.4mm的6根平行线(1mm宽)的常规印刷的加热器格栅；含有薄的平行线材或长丝(隔开4.0mm，直径0.01-0.07mm)的常规加热器格栅；和结合印刷的格栅与薄的线材格栅的加热器格栅。组合加热器格栅包括隔开25.4mm的6根格栅线20(1mm宽)。第二组格栅线35包括在每一相邻的格栅线20之间分开约4.0mm均匀地隔开的5根薄的线材(直径0.01-0.07mm)。印刷和薄的线材加热器格栅二者代表常规的加热器格栅设计，而组合的加热器格栅是代表本发明一个方面的加热器格栅设计的一个实例。
一旦在相同的试验条件下施加电压到每一加热器格栅上，则发现与印刷的加热器格栅或者薄的线材加热器格栅相比，组合的加热器格栅以较快的速度增加聚碳酸酯表面的温度并达到较高的平衡温度，正如图4所示。组合的加热器格栅在2分钟内增加聚碳酸酯的表面温度从-18℃到约5℃，且在14分钟之后在15℃下建立平衡。相比之下，印刷的加热器格栅和细线材加热器格栅在2分钟内分别仅仅增加聚碳酸酯的表面温度到约-4℃和-2℃，且在14分钟之后在约4℃和-1℃下建立平衡温度。这一实例证明与常规的加热器格栅设计相比，为包括具有宽度(W1)的第一组格栅和具有较小宽度(W2)的第二组格栅而设计的组合的加热器格栅显示出性能的显著改进。
发明人已发现，在第一组内的格栅线20之间的距离(D1)与第二组内的格栅线35之间的距离(D2)可以变化。设计图5所示的加热器格栅试验图案17，以评价对于加热器格栅来说根据工业标准除霜试验方案使塑料窗16除霜和模拟在玻璃窗上加热器格栅的除霜能力所需的格栅线之间的最小间距。每一格栅线20显示出1.0mm的宽度、200mm的长度和15微米的高度。每一格栅线35的宽度为约0.225mm，长度为200mm和高度为15微米。每一母线25、30的宽度为25mm和长度为439mm以及厚度或者高度为15微米。
使用银油墨(31-3A，Methode Engineering)，将加热器格栅试验图案17筛网印刷到聚碳酸酯面板(Lexan，GE Plastics，Pittsfield，MA)上，并在125℃下固化60分钟。将两个(+)电连接到一个母线25上，且两个(-)电连接到第二个母线30上。然后根据表1所述的工序测试加热器格栅。
发明人已发现，对于加热器格栅来说，为了以模拟在玻璃面板上常规加热器格栅性能的方式在塑料面板16(即聚碳酸酯)上进行测试，优选间距小于或等于22mm的格栅线20。发现具有隔开22mm的单一的一组格栅线20的加热器格栅能在小于或等于8分钟内除去大于或等于约75％格栅线之间的区域(即视野)内的霜，如图6所示。若进一步降低线间距(例如＜22mm)，则发现加热器格栅能在较少的时间内除去视野内的霜。若线间距大于约22mm，则发现加热器格栅不能在8分钟的时间框架内除去视野内的霜，而8分钟的时间框架内除霜是为描述代表在玻璃窗或面板上常规的除霜剂性能而采用的。
发明人进一步发现，包含具有宽度W1的第一组格栅线20和具有宽度W2的第二组格栅线35的组合的加热器格栅15设计能比包含仅仅一组格栅线的加热器格栅快速得多地除去大于或等于75％视野内的霜。发现具有隔开25mm的第一组格栅线20和在第一组格栅线之间布置的第二组格栅线35的加热器格栅在小于或等于8分钟内除去大于75％视野内的霜，正如图7所示。在这一实例中，在第二组内的格栅线的数量范围为1-3。相比之下，发现以上提及的仅仅由隔开25mm的单一的一组格栅线20组成的加热器格栅要求显著较大量的时间除去相同区域内的霜。
上述实例证明，对于在塑料面板上的加热器格栅来说，小于或等于22mm的线间距是满足在玻璃面板上的常规加热器格栅性能所列出的除霜标准所需的。这一实例进一步证明，与仅仅由单一的一组格栅线组成的常规加热器格栅设计相比，由具有宽度为W1的第一组格栅线20和具有宽度为W2的第二组格栅线35组成的加热器格栅设计具有预料不到的优异性能。
进一步如下所述，发明人已发现，在第一组内的格栅线20的宽度和在第二组内的格栅线35的宽度可以变化，条件是宽度之比(W2/W1)小于或等于约0.5。在这一范围以外的W2/W1之比可导致或者美学上令人不悦或者不满足无阻视野的工业标准要求的加热器格栅设计。优选第一组内的格栅线20的宽度(W1)小于或等于约2.0mm和第二组内的格栅线35的宽度(W2)小于或等于约0.3mm。在这一优选的情况下，W2/W1之比等于或小于约0.2。在第一组内，以及第二组内的格栅线的厚度也可在格栅线的长度上显示出厚度的变化，以便在一部分格栅线上确立较大的电阻。为了满足对于逆光来说的联邦和工业标准，至少70％的无阻视野是必需的。对于含本发明的加热器格栅的窗户或者面板来说，这可以实现，条件是在第二组内的每一格栅线35之间(或者第一组的相邻格栅线)的无阻视野(A2)与在第一组内的格栅线20之间的无阻视野(A1)之比(A2/A1)大于或等于0.7。发明人已发现可在没有牺牲性能的情况下获得美学上可接受的加热器格栅设计，且优选A2/A1之比大于或等于0.8，特别优选A2/A1之比大于或等于0.9。
加热器格栅的总阻值(R总)是窗户组件45用除霜剂设计的重要参数。加热器格栅的总阻值依赖于每一单独的格栅线所显示的阻值。使用方程式1所示的Kirchoff定律，测定在加热器格栅设计中所有格栅线的总阻值，其中R1和R2代表格栅线的阻值，且n1和n2分别代表格栅线20和第二组内的格栅线35的数量。对于每一格栅线组来说，在第一组和第二组内的格栅线20、35的线宽差引起对加热器格栅总阻值的不同的总体影响。为了在采用12伏特电池的电压下，加热器格栅通过工业标准除霜试验，由第一组和第二组格栅线20、35组成的加热器格栅的总阻值(R总)优选大于约0.2欧姆且小于约2欧姆。对于具有优选范围内的总阻值的加热器格栅来说，所得功率输出值介于20-1000W/m2，其中对于塑料面板或窗户来说特别优选300-800W/m2。在这一优选阻值范围以外的加热器格栅可或者要求过大的电压或电流，以便有效地加热格栅线和除去窗户的霜，或者完全不能生成除去窗户上的霜所需的热量数量级。
Figure A20058001596600171
等式1
第一组内的格栅线20的电阻(R1)和第二组内的格栅线35的电阻(R2)可利用传导材料的线长(L)、宽度(W)、高度(H)和电阻率(Q)来描述。在方程式2中更详细地描述了这一关系，其中所述方程式2着重于第二组内的格栅线35的电阻(R2)与第一组内的格栅线20的电阻(R1)之比。传导材料的电阻率(Q)可表示为或者薄膜(表面)电阻率或者体积(本体)电阻率。薄膜电阻率是作为具有恒定厚度(例如25.4微米或者1mil)的薄膜印刷的导电体的固有性能。薄膜电阻率通常定义为对于在传导的印刷表面上流过的电流来说，单位长度的压降与单位宽度的表面电流之比。事实上，表面电阻率代表正方形的两个相对侧之间的电阻。由于表面电阻率的测量与正方形的尺寸无关，因此通常用欧姆/sq(Ω/sq)表示，其中square是无量纲单位。
R 2 R 1 = Q 2 × L 2 × H 1 × W 1 Q 1 × L 1 × H 2 × W 2 等式2
导电体的本体或体积比电阻不同于前面所述的表面或者表面电阻率。对于传导材料来说，体积电阻率定义为单位厚度上的压降与单位面积上流过该材料的电流大小之比。体积电阻率(用欧姆-cm(Ω-cm)来表达)提供材料如何通过该材料本体容易地传导电的指示。可通过用体积电阻率除以导体的厚度，从而估计体积电阻率转化成表面电阻率的数值。
可制造本发明的除霜剂15，其中第二组内的格栅线35的体积电阻率(Q2)小于、等于或者大于第一组内的格栅线20的表面或者体积电阻率。发明人已发现，第二组内的格栅线35的或者表面或体积电阻率(Q2)优选等于或者小于第一组内的格栅线20的表面或者体积电阻率(Q1)。在第一组和第二组二者内的格栅线20、35可以分别具有小于或等于约0.1欧姆/sq或者约0.0001Ω-cm的任何表面或者体积电阻率。
当Q1＞Q2时，第二组格栅线35的电阻(R2)与第一组格栅线20的电阻(R1)的优选比值小于约1。当Q1＝Q2时，第二组格栅线35的电阻(R2)与第一组格栅线20的电阻(R1)的优选比值小于约15。当第一组内的格栅线20和第二组内的格栅线35或者由相同材料组成，或者第二组内的格栅线35由比第一组内的格栅线的导电率高的材料组成时，出现这些优选的情况。当在第一组内的格栅线20的形成中使用印刷的金属糊剂和在第二组内的格栅线35的形成中使用薄的金属线材时，观察到这一情况(Q1＞Q2)的实例。
可由任何传导材料或者元件，其中包括本领域技术人员已知的传导糊剂、油墨、油漆或者膜，以及任何传导线材或者长丝，形成在第一组或者第二组内的格栅线20、35。若传导元件是线材或长丝，则该线材优选由金属或合金组成，例如，但不限于钼-钨、铜、不锈钢、银、镍、镁或铝，以及类似物的混合物与合金。若传导元件是糊剂、油墨或者油漆，则优选它们包括分散在聚合物基体内的传导颗粒、薄片或者粉末。这一聚合物基体优选是环氧树脂、聚酯树脂、聚乙酸乙烯酯树脂、聚氯乙烯树脂、聚氨酯树脂或者类似物的混合物与共聚物。若传导元件是膜，则优选它们包括无机元素，尤其例如铟、锡或锌。除了无机元素以外，传导膜还可包括一些有机元素，尤其例如氧或者碳。传导膜的一些实例包括银、铟、氧化锡和掺杂的氧化锌。
以糊剂、油墨或尤其形式存在的传导颗粒、薄片或粉末可以由金属组成，其中包括，但不限于，银、铜、锌、铝、镁、镍、锡或类似物的混合物与合金，以及任何金属化合物，例如金属二硫属化物。这些传导颗粒、薄片或粉末也可以是本领域已知的任何传导有机材料，例如聚苯胺、无定形碳和碳-石墨。尽管任何颗粒、薄片或粉末的粒度可以变化，但优选直径小于约40微米，其中特别优选直径小于约1微米。任何溶剂(它充当传导糊剂、油墨或油漆内的载体介质)可以是提供有机树脂溶解度的任何有机载体的混合物。金属糊剂、油墨或油漆的实例包括银-填充的组合物，其商购于DuPont ElectronicMaterials，Research Triangle Park，NC(5000 Membrane Switch，5029Conductor Composition，5021 Silver Conductor，和5096 SilverConductor)、Acheson Colloids、Port Huron、MI(PF-007和Electrodag SP-405)、Methode Engineering，Chicago，IL(31-1ASilver Composition，31-3A Silver  Composition)、CreativeMaterials Inc.，Tyngsboro，MA(118-029 2k Silver)和AdvancedConductive Materials，Atascadero，CA(PTF-12)，其中优选5000Membrane Switch(DuPont)、31-3A Silver Composition(Methode)和118-029 2k Silver(Creative Materials)，这是因为它们与聚硅氧烷硬质涂层(SHP401/AS4000 GE Silicones，Waterford，NY)相容。
加热器格栅在其上一体化形成的窗户基质可以是由热塑性聚合物树脂、玻璃氧化物或者其混合物或结合物组成的任何透明面板16。适合于在本发明中使用的热塑性树脂包括，但不限于，聚碳酸酯树脂、丙烯酸树脂、聚丙烯酸酯树脂、聚酯树脂和聚砜树脂，以及它们的共聚物和混合物。适合于在本发明中使用的玻璃氧化物的实例包括任何类型的玻璃，例如SiO2、钠钙玻璃、硅铝酸盐、B2O3-P2O5、FE1-xBx、Na2O-SiO2、PbO3-SiO2、SiO2-B2O3和SiO2-P2O5。可通过使用本领域技术人员已知的任何技术，例如模塑、热成形或者挤出，将透明面板形成为窗户。
可通过使用本领域技术人员已知的将加热器格栅置于基质上的任何方法，将第一组的格栅线20和第二组的格栅线35与透明表面一体化成形。例如，可通过使用筛网印刷技术、喷墨头、微量喷洒(micro-spray)涂敷器和高压粘合剂涂敷器，其中包括，但不限于涌流(streaming)(例如，PrecisionFlo、Graco Inc.Minneapolis，MN)技术、射流技术、drip&drag体系、flow-through-felt，以及人工和自动化流动分配头，从而将由传导糊剂、油墨或油漆组成的格栅线施加到基质上。可通过诸如缝合到基质表面内或者用层压粘合剂粘合到表面上的技术，从而施加金属线材或者长丝。可通过许多技术，尤其例如物理沉积、化学气相沉积、溅射、反应性溅射和等离子体增强的化学气相沉积，从而沉积传导膜。可通过任何已知的热反应、催化反应或辐射(例如UV或e-束)固化机理，使传导糊剂、油墨或油漆与基质一体化固化。
第一组和第二组的格栅线20、35的设计可以是曲线、直线或者之字形，以及尤其正弦曲线。格栅线20、35可以彼此平行或者略微倾斜、逐渐变细或者弯曲，这取决于窗户的尺寸和几何形状。加热器格栅20、35可以或者与窗户的宽度平行(例如水平)或者与窗户的宽度垂直(例如直角)地置于面板或者窗户16上。取决于窗户的尺寸，加热器格栅15可含有大于两个母线25、30，以便降低在第一组和第二组这两组内的格栅线20、35的长度。格栅线20、35可以置于窗户16的内表面上，窗户16的外表面上，或者靠近窗户16的外部或者内部表面上。
一体化地置于窗户16的内表面上的加热器格栅15可以与窗户16的表面直接接触或者与作为装饰性渐变图像(fade-out)施加到窗户16的表面上的油墨或者陶瓷釉料接触地布置，以遮盖在车辆主体的组装和内部装潢过程中遇到的缺陷或者公差(tolerance difference)，并在视觉上遮盖在加热器格栅15的设计中所使用的母线25、30的存在。类似地，一体化地置于窗户16的外表面上的加热器格栅可以与窗户16的表面接触。在这一情况下，装饰油墨或者陶瓷釉料可置于母线25、30的顶部，以便遮盖在车辆主体的制造和内部装潢中的缺陷或者公差。可随后用涂层或者涂布层覆盖在窗户16的内部或者外部上的加热器格栅15，其目的是保护因环境条件(例如气候、UV光等)或者磨蚀介质(例如刮擦、石头片等)导致的窗户16劣化。或者加热器格栅15当面向车辆内部时可以置于保护涂层之上，或者当面向车辆的内部或外部时，可以置于保护涂层之间。
保护涂层包括，但不限于，尤其聚硅氧烷硬质涂层、聚氨酯涂层、丙烯酸涂层和“玻璃状”涂层。用“玻璃状”面漆末道涂布的由或者丙烯酸底漆和聚硅氧烷中间层或者聚氨酯中间层组成的层状涂层体系也可用于进一步提高加热器格栅与透明面板的保护。保护涂层的实例包括丙烯酸底漆(SHP401，GE Silicones，Waterford，NY)和聚硅氧烷硬质涂层(AS4000，GE Silicones)的结合，以及通过等离子体加强的化学缺陷沉积(PECVD)而沉积的SiOxCyHz“玻璃状”膜。层状涂层体系的实例是用于塑料上釉的Exatec LLC(Wixom，Michigan)以Exatec500和Exatec900形式提供的丙烯酸/硅氧烷/“玻璃状”涂层体系。可通过浸涂、流涂、喷涂、等离子体加强的化学缺陷沉积(PECVD)或者本领域技术人员已知的其它技术，施加保护涂层。
在保护涂层的各层之间一体化形成的加热器格栅是优选的方法，这是因为它能在整个窗户表面上均匀地分配热量。本发明的一个方面包括置于保护涂层的至少一层之上的加热器格栅，然后用至少一层额外的保护涂层末道涂布。例如，传导性加热器格栅可置于聚硅氧烷保护涂层(例如AS4000，GE Silicones)之上，随后用SiOxCyHz“玻璃状”膜末道涂布。
可通过表面处理或者氧化这一表面，从而提高在加热器格栅和加热器格栅施加到其上的材料表面之间的粘合。本领域的技术人员已知的用作表面处理的技术包括，但不限于，火焰离子化、电晕放电和大气等离子体氧化。
可通过本领域技术人员已知的任何方法，其中包括，但不限于，薄膜插入模塑、模内装饰和层压，在窗户16的外表面附近一体化地布置加热器格栅15。这些方法典型地牵涉施加本发明的加热器格栅15到透明材料的薄片或者膜，例如塑料上，或者施加到第二透明材料上。薄的塑料膜或者第二透明面板由聚碳酸酯树脂、丙烯酸树脂、聚丙烯酸树脂、聚酯树脂、聚砜树脂和聚乙烯基缩丁醛树脂(PVB)以及它们的共聚物和混合物组成。
随后可将透明的片材或者薄膜热成形为窗户16的形状。热成形的片材然后可置于模具内，并借助注塑暴露于塑料熔体下，结果形成塑料面板或者窗户16。在薄膜插入模塑或者模内装饰中，薄膜和熔融的塑料优选一体化地一起熔体粘结。薄膜和透明面板也可一起层压或者用粘合剂粘合。加热器格栅15置于其上的扁平的片材或者薄膜也可含有装饰油墨图案(例如渐变的图像等)以及其它外加的功能。
表2中列出了具有含透明面板16、具有第一和第二母线25、30的加热器格栅15和至少一层保护涂层的多层窗户模件45的优选层状结构的数个实例(a-f)。优选在将格栅15置于面板16上之前或者之后(例如，在窗户模件45的层状结构内的加热器格栅15之上或者之下)，可给透明面板16增加装饰和其它功能。当透明面板16是塑料时，表2所述的优选的层状结构a-d代表可能的层状结构。在其中透明面板16是玻璃的情况下，表2的产品层状结构e和f代表优选的结构。相对于当在车辆内安装时，表2所述的层状结构易于在或者窗户的外表面(a和c)上，在窗户的外/内表面(d和f)附近，或者在窗户的内表面(a、b、c和e)上具有加热器格栅15。
表2
a                     b                    c                       d
保护涂层透明塑料面板加热器格栅保护涂层 保护涂层透明塑料面板保护涂层加热器格栅 保护涂层透明塑料面板保护涂层加热器格栅保护涂层 保护涂层透明塑料膜或面板加热器格栅透明塑料面板或膜保护涂层
e                       f
透明塑料面板加热器格栅 透明塑料面板塑料膜加热器格栅塑料膜透明塑料面板
给出下述具体实施例以阐述本发明，且不应当解释为限制本发明的范围。
实施例1
制造图8所示的加热器格栅试验图案18，以评价根据工业标准除霜试验方案，含在宽度为W1的第一组格栅线20之间不同间距和宽度为W2的不同数量的第二组格栅线35的各种加热器格栅设计除去塑料窗户16上的霜的能力，并模拟在玻璃窗户上加热器格栅除霜的能力。在这一试验图案中评价总计10种不同的组合。表3中提供了鉴定每一组合的所有测量结果。更具体地，这一试验图案评价在第一组格栅线20之间30mm(a-c)、40mm(d-f)和50mm(g-j)的距离(D1)，以及在第一组的相邻的格栅线20之一之间在第二组格栅线35内总计1条格栅线(a)、2条格栅线(b-e，g)、3条格栅线(f和h)、4条格栅线(i)和5条格栅线(j)。第二组格栅线内的格栅线35之间的距离范围为约8mm(j)-约17mm(g)。还比较之字形格栅线(a，b，d)和相对平行的格栅线(c，e，g)。
使用银油墨(31-3A，Methode Engineering)，将加热器格栅试验图案筛网印刷到聚碳酸酯面板16(Lexan，GEPlastics，Pittsfleld，MA)上，并在125℃下固化60分钟。在第一组和第二组二者内的每一格栅线20、35的长度为200mm并发现厚度(例如高度)为约15微米。第一组(W1)和第二组(W2)内的格栅线20、35的宽度分别为1.0mm和200微米。将两个(+)电连接到一个母线25上，且两个(-)电连接到第二个母线30上。使用环氧银填充的粘合剂(EP-600，Conductive Compounds，Londonberry，New Hampshire)，进行电连接，将线材终端粘结到母线上。两个母线25、30的长度为439mm、宽度为25mm和厚度(高度)为约15微米。然后根据表1所述的工序测试加热器格栅18。
表3
            a        b           c         d         e       f       g        h        i      j
距离(D1)mm   30.0   30.0   30.0   40.0   40.0   40.0   50.0   50.0   50.0   50.0
线#(第二套)   1   2   2   2   2   3   2   3   4   5
距离(D2)mm   15.0   10.0   10.0   13.3   13.3   10.0   16.7   12.5   10.0   8.3
电阻率(Q1)Ω/sq   0.050   0.050   0.050   0.050   0.050   0.050   0.050   0.050   0.050   0.050
电阻率(Q2)Ω/sq   0.050   0.050   0.050   0.050   0.050   0.050   0.050   0.050   0.050   0.050
线路电阻(R1)Ω   4.082   4.082   4.082   4.082   4.082   4.082   4.082   4.082   4.082   4.082
线路电阻(R2)Ω   51.020   51.020   25.510   51.020   25.510   25.510   25.510   25.510   25.510   25.510
比值(R2/R1)   12.500   12.500   6.250   12.500   6.250   6.250   6.250   6.250   6.250   6.250
比值(W2/W1)   0.160   0.160   0.160   0.160   0.160   0.160   0.160   0.160   0.160   0.160
比值(D1/D2)   2.000   3.000   3.000   3.000   3.000   4.000   3.000   4.000   5.000   6.000
比值(A2/A1)   0.903   0.890   0.903   0.918   0.928   0.923   0.942   0.938   0.934   0.930
总计   1.962   1.890   1.759   1.890   1.759   1.646   1.759   1.646   1.546   1.458
发明人进一步发现，含有宽度为W1的第一组格栅线20和宽度为W2的第二组格栅线35的加热器格栅设计能以模拟在玻璃面板上常规加热器格栅的性能的方式除去大于或等于75％视野内的霜。发现第一组格栅线20和第二组格栅线35的所有组合(a-j)能在小于或等于8分钟内除去大于75％的霜，正如图9所示。在这一实例中，在第二组内的格栅线35的数量范围为1-5。另外，发现之字形或者曲线格栅线当用作第二组格栅线时，显示出与由笔直的格栅线组成的第二组格栅线所观察到的性能相类似的性能。
这一实施例证明第一组格栅线20之间的距离可以变化，且可比在玻璃窗户上的常规的加热器格栅所使用的距离大25-30mm。这一实施例进一步证明在第一组的相邻格栅线20之间的第二组格栅线35的数量可以是1或更多。
这一实施例进一步证明，对于具有不同宽度，分别W1和W2的第一组格栅线20和第二组格栅线35的组合来说，不同的物理和电参数的优选范围。特别地，这一实施例证明W2/W1之比应当小于0.5(其中小于约0.2是优选的比值)，D1/D2之比大于约2，A2/A1之比大于0.7，其中优选大于约0.8，和特别优选大于0.9。单独的线宽W1和W2分别优选小于约2.0mm和0.3mm。单独的距离，D1和D2优选分别大于约25mm和小于约22mm。
这一实施例进一步证明由第一组格栅线和第二组格栅线组成的多套格栅线组成的加热器格栅的总阻值优选在约0.2欧姆到2欧姆范围内。在这一实施例中，电阻率值Q1和Q2，对于薄膜电阻率来说，在小于或等于约0.1Ω/sq的优选范围内，和对于体积电阻率来说为0.0001Ω-cm。此外，这一实施例证明当第一组格栅线内的格栅线的电阻率等于第二组格栅线内的格栅线的电阻率(Q1＝Q2)时，优选R1/R2之比小于约15。
实施例2-用于塑料机动车逆光的加热器格栅
设计含8个第一组和8个第二组格栅线的加热器格栅用于机动车的逆光，正如图3所示。第一组内的每一条格栅线和第二组的格栅线分别显示出1.25mm的宽度(W1)和0.225mm的宽度(W2)。第二组的每一格栅线由三条格栅线组成。在第一组内的格栅线(L1)和第二组的格栅线(L2)的长度均为约616mm。所有格栅线相对彼此平行，且在第一组内的格栅线的距离(D1)为约50mm和在第二组内的格栅线之间的距离(D2)为约12.5mm。第一组(R1)和第二组(R2)内的格栅线的电阻分别为12.5欧姆和69.5欧姆。测定比值(W2/W1)、(D1/D2)、(R2/R1)和(A2/A1)分别为0.18、4.0、5.56和0.956。
使用银油墨(31-3A，Methode Engineering)，将加热器格栅试验图案筛网印刷到聚碳酸酯窗户(Lexan，GE Plastics，Pittsfield，MA)上，并在125℃下固化60分钟。将加热器格栅置于聚碳酸酯窗户上，以便当窗户安装在车辆内时，所有组格栅线平行于窗户的宽度或者相对于地面水平。发现在第一组和第二组内的每一格栅线的厚度(例如高度)为约12.5微米。两个母线连接第一组和第二组内的每一格栅线的一端。两个母线的长度为400mm、宽度为25mm和厚度(高度)为约25微米。格栅线中第一组(Q1)和第二组(Q2)的薄膜电阻率的数量级均为0.020Ω/sq。
将加热器格栅和塑料窗户热成形为使窗户适配到机动车车身内所需的复杂曲线。在这一工艺步骤中，当与具有所需窗户形状的成形体接触时，聚碳酸酯面板在真空下接受略高于该聚合物Tg的温度。然后，根据制造商关于流涂施加工艺的说明书，用丙烯酸底漆(SHP401，GESilicones，Waterford，NY)和聚硅氧烷涂料(AS4000，GE Silicones)涂布热成形的窗户。最后，使用等离子体加强的化学气相沉积，在窗户表面上沉积“玻璃状”层(即SiOxCyHz)，以便提高窗户对磨蚀的抗性。然后修整塑料面板成使开口适配到机动车车身内所需的逆光或者窗户的尺寸。
然后将两个(+)电连接到一个母线上，且两个(-)也电连接到第二个母线上。使用环氧银填充的粘合剂(EP-600，Conductive Compounds，New Hampshire)，进行电连接，将线材终端粘结到母线上。然后根据表1所述的工序测试加热器格栅。
发明人已发现，这一加热器格栅能以模拟在玻璃窗户上常规的加热器格栅的性能的方式除去真实的逆光的大于75％视野内的霜。发现当施加12伏特的电压到窗户上时，这一加热器格栅能在小于或等于6分钟内除去大于75％视野内的霜。除霜器的功率输出值测定为321W/m2(在12伏特下)，且总阻值(R总计)为0.87欧姆。
这一实施例证明含多个第一组和第二组格栅线的加热器格栅能以在玻璃窗户上加热器格栅所预期的类似方式除去塑料窗户上的霜。这一实施例进一步证明使用测定在本发明所述范围内的物理和电参数，进行窗户的除霜。这一实施例进一步证明制造含具有第一组和第二组格栅线的加热器格栅的窗户的一种可能的工艺。
本领域的技术人员根据前面的说明会意识到，可在没有脱离下述权利要求所定义的本发明范围的情况下，进行改性和改变。本领域的技术人员进一步会意识到在优选实施方案中所述的所有测量结果是可通过各种不同的试验方法获得的标准测量结果。在实施例中所述的试验方法代表仅仅一种可获得的方法以获得每一个所要求的测量结果。

Claims (45)

1.一种窗户组件，其包括：
透明面板；和
与透明面板一体化形成的传导性加热器格栅，该加热器格栅具有第一组格栅线和第二组格栅线，其中第一组格栅线和第二组格栅线的相对端连接到第一和第二母线上；
第二组格栅线中至少一条位于第一组相邻的格栅线之间；和
其中第二组内的格栅线的宽度(W2)小于第一组内的格栅线的宽度(W1)。
2.权利要求1的窗户组件，其中第二组内的格栅线的宽度(W2)与第一组内的格栅线的宽度(W1)之比小于或等于约0.5。
3.权利要求1的窗户组件，其中第二组内的格栅线的宽度(W2)与第一组内的格栅线的宽度(W1)之比小于或等于约0.2。
4.权利要求1的窗户组件，其中第二组内的格栅线的宽度(W2)小于或等于约300微米。
5.权利要求1的窗户组件，其中第一组内的格栅线的宽度(W1)小于约2.0mm。
6.权利要求1的窗户组件，其中第二组中相邻格栅线的距离(D2)小于约20mm。
7.权利要求1的窗户组件，其中第一组中相邻格栅线的距离(D1)大于约25mm。
8.权利要求7的窗户组件，其中第一组内的格栅线之间的距离(D1)与第二组内的相邻格栅线之间的距离(D2)之比大于或等于2。
9.权利要求1的窗户组件，其中第二组内格栅线之间的透明区域(A2)与第一组内格栅线之间的透明区域(A1)之比大于或等于0.7。
10.权利要求9的窗户组件，其中第二组内格栅线之间的透明区域(A2)与第一组内格栅线之间的透明区域(A1)之比大于或等于0.8。
11.权利要求10的窗户组件，其中第二组内格栅线之间的透明区域(A2)与第一组内格栅线之间的透明区域(A1)之比大于或等于0.9。
12.权利要求1的窗户组件，其中加热器格栅的总阻值(R总)范围为约0.2欧姆到约2.0欧姆。
13.权利要求1的窗户组件，其中加热器格栅的功率输出值范围为约20-约1000W/m2。
14.权利要求13的窗户组件，其中功率输出值范围为约300-约800W/m2。
15.权利要求1的窗户组件，其中第一组内的格栅线的电阻率(Q1)与第二组内的格栅线的电阻率(Q2)，以表面电阻率表示，小于或等于0.1Ω/sq，和以体积电阻率表示小于或等于0.0001Ω-cm。
16.权利要求15的窗户组件，其中电阻率(Q1)大于电阻率(Q2)。
17.权利要求16的窗户组件，其中第二组内的格栅线的阻值(R2)与第一组内的格栅线的阻值(R1)之比小于约1。
18.权利要求15的窗户组件，其中电阻率(Q1)约等于电阻率(Q2)。
19.权利要求18的窗户组件，其中第二组内的格栅线的阻值(R2)与第一组内的格栅线的阻值(R1)之比小于约15。
20.权利要求1的窗户组件，其中第一组和第二组内的格栅线包括以传导糊剂、油墨、油漆、薄膜、线材或长丝形式施加的材料。
21.权利要求20的窗户组件，其中该材料包括分散在有机树脂和溶剂内的至少一种金属颗粒、薄片或粉末。
22.权利要求21的窗户组件，其中金属颗粒、薄片或粉末是含银、铜、锌、铝、镁、锡、金属二硫属化物的组中的一种，或者类似物的混合物与合金。
23.权利要求21的窗户组件，其中有机树脂是含环氧树脂、聚酯树脂、聚乙酸乙烯酯树脂、聚氯乙烯树脂、聚氨酯树脂，或者类似物的混合物与共聚物的组中的一种。
24.权利要求20的窗户组件，其中传导线材或者长丝由含钼-钨、铜、不锈钢、银、镍、镁、铝中的组中的一种，及其混合物与合金制成。
25.权利要求15的窗户组件，其中传导膜包括选自铟、锡和锌中的无机元素。
26.权利要求25的窗户组件，其中传导膜包括与氧、碳混合的无机元素，或其结合。
27.权利要求1的窗户组件，其中透明面板是塑料面板。
28.权利要求27的窗户组件，其中塑料面板由选自聚碳酸酯树脂、丙烯酸树脂、聚丙烯酸酯树脂、聚酯树脂或聚砜树脂，其共聚物与混合物中的材料形成。
29.权利要求1的窗户组件，其中透明面板是玻璃面板。
30.权利要求29的窗户组件，其中玻璃面板由选自SiO2、钠钙玻璃、硅铝酸盐、B2O3-P2O5、FE1-xBx、Na2O-SiO2、PbO3-SiO2、SiO2-B2O3或SiO2-P2O5及其混合物中的一种形成。
31.权利要求1的窗户组件，其中第一组的格栅线和第二组的格栅线具有曲线、直线、之字形、正弦曲线、逐渐变细或者弯曲的几何形状。
32.权利要求1的窗户组件，其中第一组的格栅线和第二组的格栅线与窗户组件的宽度相对平行。
33.权利要求1的窗户组件，其中第一组的格栅线和第二组的格栅线与窗户组件的宽度垂直。
34.权利要求1的窗户组件，进一步包括施加到透明面板上的至少一层保护涂层，以提高耐候性和耐磨性。
35.权利要求34的窗户组件，其中保护涂层包括多层保护层。
36.权利要求35的窗户组件，其中保护层选自用“玻璃状”面漆末道涂布的丙烯酸底漆、聚硅氧烷夹层和聚氨酯夹层。
37.权利要求35的窗户组件，其中加热器格栅位于保护涂层的各层之间。
38.权利要求37的窗户组件，其中使用选自火焰离子化、电晕放电或等离子体氧化中的一种，处理保护涂层的表面，以便提高与加热器格栅的粘合。
39.权利要求34的窗户组件，其中加热器格栅在保护涂层之上。
40.权利要求39的窗户组件，其中加热器格栅位于与第一透明面板成一体的塑料膜之下。
41.权要求40的窗户组件，其中塑料薄膜是聚碳酸酯树脂、丙烯酸树脂、聚丙烯酸酯树脂、聚酯树脂、聚砜树脂、聚乙烯基缩丁醛树脂(PVB)，和它们的共聚物与混合物中的至少一种。
42.权利要求40的窗户组件，其中加热器格栅位于与第一透明面板一体化的第二透明面板之下。
43.权利要求42的窗户组件，其中第二透明面板是聚碳酸酯树脂、丙烯酸树脂、聚丙烯酸酯树脂、聚酯树脂、聚砜树脂、聚乙烯基缩丁醛树脂(PVB)，和它们的共聚物与混合物中的至少一种。
44.权利要求1的窗户组件，其中加热器格栅在透明面板的表面上。
45.权利要求1的窗户组件，其中加热器格栅在透明面板内部。
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