JP2018073734A - 導電体付きシート、発熱板および乗り物 - Google Patents

Abstract

【課題】導電体付きシートにおいて、発熱用導電体を構成する線状導電体で反射する光を目立たなくさせ、良好な視界を確保する。【解決手段】導電体付きシート２０は、電圧を印加されることで発熱する発熱用導電体３０と、発熱用導電体３０を支持する基材フィルム２１と、を備える。発熱用導電体３０は、線状導電体３１を有する。線状導電体３１の長手方向に直交する断面での当該線状導電体の輪郭線３１ａは、基材フィルム２１の法線方向に沿って基材フィルム２１から最も離間する頂部３１ａ１から、基材フィルム２１の法線方向に沿って基材フィルム２１に最も近接する少なくとも一方の底部３１ａ２までの間に、外方に向けて凸な曲線になっている部分を含む。【選択図】図３

Description

本発明は、発熱用導電体を有する導電体付きシート、一対の基板と一対の基板の間に配置された導電体付きシートとを有する発熱板、及び、この発熱板を有する乗り物に関する。

従来から、発熱用導電体を有する透明な発熱板が、広く用いられている。発熱板は、例えば、車両の窓ガラスに用いられるデフロスタ（霜取り装置）等に利用されている。発熱板は、これらに用いられている発熱用導電体に通電されることによって、抵抗加熱により発熱する（例えば、特許文献１、特許文献２、特許文献３を参照）。車両の窓ガラスに適用された発熱板は、発熱用導電体の昇温により、窓ガラスの曇りを取り除いたり、窓ガラスに付着した雪や氷を溶かしたり、または、窓ガラスに付着した水滴を蒸発させたりすることで、乗員の視界を確保することができる。

特開２０１３−１７３４０２号公報 特開平８−７２６７４号公報 特開２０１６−８５８８９号公報

従来の透明な発熱板を介した視界においては、ちらつきが視認されるといった不具合が生じることがある。ちらつきとは、明るく輝く微細な線状または点状の光が視認される現象である。本件発明者らが鋭意検討した結果、ちらつきは、外部から発熱板に太陽光などの光が入射した際に、発熱板の発熱用導電体で光が反射することで生じることが知見された。とりわけ、特許文献３のような、従来の発熱用導電体を構成する導電体は、その断面形状が矩形または台形となっている。この場合、図１２に示すように、外部から発熱板に入射した光は、同一の方向に反射されてしまう。この同一方向に反射された光が視認され、ちらつきとして、例えば発熱板が乗り物のフロントウィンドウとして用いられている場合に車両等の乗員、特には運転者の視界の妨げとなる。すなわち、発熱板を介した視界において視認性が悪化してしまう。

本発明はこのような点を考慮してなされたものであり、導電体付きシートにおいて、発熱用導電体を構成する導電体での反射を目立たなくさせ、良好な視界を確保することを目的とする。

本発明の導電体付きシートは、
電圧を印加されることで発熱する発熱用導電体と、
前記発熱用導電体を支持する基材フィルムと、を備え、
前記発熱用導電体は、線状導電体を有し、
前記線状導電体の長手方向に直交する断面での当該線状導電体の輪郭線は、前記基材フィルムの法線方向に沿って前記基材フィルムから最も離間する頂部から、前記基材フィルムの法線方向に沿って前記基材フィルムに最も近接する少なくとも一方の底部までの間に、外方に向けて凸な曲線になっている部分を含む。

本発明の導電体付きシートにおいて、前記輪郭線は、前記頂部と前記底部とを結ぶ直線よりも外方を延びてもよい。

本発明の導電体付きシートにおいて、前記輪郭線の外方に向けて凸な曲線になっている部分における接線の、前記基材フィルムのフィルム面に対する傾斜角は、４５°以上になっている部分を含んでもよい。

本発明の導電体付きシートにおいて、前記輪郭線の外方に向けて凸な曲線になっている部分の長さは、前記輪郭線の外方に向けて凸な曲線になっている部分以外の部分の長さより長くてもよい。

本発明の導電体付きシートにおいて、前記輪郭線は、前記頂部と前記少なくとも一方の底部との間において、一以上の外方に向けて凸な曲線のみからなってもよい。

本発明の導電体付きシートにおいて、前記輪郭線の曲線になっている部分は、曲率半径が２μｍ以上２０μｍ以下の曲線であってもよい。

本発明の導電体付きシートにおいて、前記線状導電体は、銅を含んでもよい。

本発明の発熱板は、
一対の基板と、
前記一対の基板の間に、上述した導電体付きシートと、を備える。

本発明の乗り物は、上述した発熱板を備える。

本発明によれば、導電体付きシートにおいて、発熱用導電体を構成する線状導電体で反射する光を目立たなくさせ、良好な視界を確保することができる。

図１は、本発明による一実施の形態を説明するための図であって、発熱板を備えた乗り物を概略的に示す斜視図である。特に図１では、乗り物の例として、発熱板で構成されたフロントウィンドウを備えた自動車を概略的に示している。 図２は、発熱板をその板面の法線方向から示す図である。 図３は、図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線における発熱板の横断面図である。 図４は、導電体付きシートをそのシート面の法線方向から示す平面図であって、発熱用導電体の一例を示す平面図である。 図５は、本発明の一実施の形態の線状導電体の一例を示す断面写真である。 図６は、従来の線状導電体を示す断面写真である。 図７は、発熱板の製造方法の一例を説明するための図である。 図８は、発熱板の製造方法の一例を説明するための図である。 図９は、発熱板の製造方法の一例を説明するための図である。 図１０は、図３の発熱板の作用を説明するための図である。 図１１は、従来の発熱板の作用を説明するための図である。 図１２は、従来の発熱板の作用を説明するための図である。 図１３は、図３の発熱板の作用を説明するための図である。 図１４は、従来の発熱板の作用を説明するための図である。 図１５は、従来の発熱板の作用を説明するための図である。

以下、図面を参照して本発明の一実施の形態について説明する。なお、本件明細書に添付する図面においては、図示と理解のしやすさの便宜上、適宜縮尺および縦横の寸法比等を、実物のそれらから変更し誇張してある。

なお、本明細書において、「板」、「シート」、「フィルム」の用語は、呼称の違いのみに基づいて、互いから区別されるものではない。例えば、「導電体付きシート」は板やフィルムと呼ばれ得るような部材をも含む概念であり、したがって、「導電体付きシート」は、「導電体付き板（基板）」や「導電体付きフィルム」と呼ばれる部材と、呼称の違いのみにおいて区別され得ない。

また、「シート面（板面、フィルム面）」とは、対象となるシート状（板状、フィルム状）の部材を全体的かつ大局的に見た場合において対象となるシート状部材（板状部材、フィルム状部材）の平面方向と一致する面のことを指す。

また、本明細書において用いる、形状や幾何学的条件ならびにそれらの程度を特定する、例えば、「平行」、「直交」、「同一」等の用語や長さや角度の値等については、厳密な意味に縛られることなく、同様の機能を期待し得る程度の範囲を含めて解釈することとする。

図１〜図１５は、本発明による一実施の形態を説明するための図である。このうち図１は、発熱板を備えた自動車を概略的に示す図であり、図２は、発熱板をその板面の法線方向から見た図であり、図３は、図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿った発熱板の断面図である。

図１に示されているように、乗り物の一例としての自動車１は、フロントウィンドウ、リアウィンドウ、サイドウィンドウ等の窓ガラスを有している。ここでは、フロントウィンドウ５が発熱板１０で構成されているものを例示する。また、自動車１はバッテリー等の電源７を有している。

この発熱板１０をその板面の法線方向から見たものを図２に示す。また、図２の発熱板１０のＩＩＩ−ＩＩＩ線に対応する断面図を図３に示す。図３に示された例では、発熱板１０は、一対の基板１１，１２と、一対の基板１１，１２の間に配置された導電体付きシート２０と、基板１１，１２と導電体付きシート２０とを接合する接合層１３，１４と、を有している。なお、図１および図２に示した例では、発熱板１０は湾曲しているが、その他の図では、図示の簡略化および理解の容易化のために、発熱板１０および基板１１，１２を平板状に図示している。

また、図２によく示されているように、発熱板１０は、発熱用導電体３０に通電するための配線部１５を有している。図示された例では、バッテリー等の電源７によって、配線部１５から導電体付きシート２０の発熱用導電体３０に通電し、発熱用導電体３０を抵抗加熱により発熱させる。発熱用導電体３０で発生した熱は基板１１，１２に伝わり、基板１１，１２が温められる。これにより、基板１１，１２に付着した結露による曇りを取り除くことができる。また、基板１１，１２に雪や氷が付着している場合には、この雪や氷を溶かすことができる。したがって、乗員の視界が良好に確保される。尚、図示は省略するが、通常、電源７と発熱用導電体３０に接続されたバスバー２５との間に開閉器が挿入（直列に接続）される。そして、発熱板１０の加熱が必要な時のみ開閉器を閉じて発熱用導電体３０に通電する。

以下、発熱板１０の各構成要素、すなわち、基板１１，１２、接合層１３，１４及び導電体付きシート２０について説明する。

まず、基板１１，１２について説明する。基板１１，１２は、図１で示された例のように自動車のフロントウィンドウに用いる場合、乗員の視界を妨げないよう可視光透過率が高いものを用いることが好ましい。このような基板１１，１２の材質としては、ソーダライムガラスや青板ガラスが例示できる。基板１１，１２の可視光透過率は９０％以上であることが好ましい。ここで、基板１１，１２の可視光透過率は、分光光度計（（株）島津製作所製「ＵＶ−３１００ＰＣ」、ＪＩＳ Ｋ ０１１５準拠品）を用いて測定波長３８０ｎｍ〜７８０ｎｍの範囲内で測定したときの、各波長における透過率の平均値として特定される。なお、基板１１，１２の一部または全体に着色するなどして、この一部分の可視光透過率を低くしてもよい。この場合、太陽光の直射を遮ったり、車外から車内を視認しにくくしたりすることができる。

また、基板１１，１２は、１ｍｍ以上５ｍｍ以下の厚みを有していることが好ましい。このような厚みであると、強度及び光学特性に優れた基板１１，１２を得ることができる。一対の基板１１，１２は、同一の材料で同一に構成されていてもよいし、或いは、材料および構成の少なくとも一方において互いに異なるようにしてもよい。

次に、接合層１３，１４について説明する。一方の接合層１３が、一方の基板１１と導電体付きシート２０との間に配置され、一方の基板１１と導電体付きシート２０とを互いに接合する。他方の接合層１４が、他方の基板１２と導電体付きシート２０との間に配置され、他方の基板１２と導電体付きシート２０とを互いに接合する。

このような接合層１３，１４としては、種々の接着性または粘着性を有した材料からなる層を用いることができる。また、接合層１３，１４は、可視光透過率が高いものを用いることが好ましい。典型的な接合層としては、ポリビニルブチラール（ＰＶＢ）からなる層を例示することができる。接合層１３，１４の厚みは、それぞれ０．１５ｍｍ以上１ｍｍ以下であることが好ましい。一対の接合層１３，１４は、同一の材料で同一に構成されていてもよいし、或いは、材料および構成の少なくとも一方において互いに異なるようにしてもよい。

なお、発熱板１０には、図示された例に限られず、特定の機能を発揮することを期待されたその他の機能層が設けられても良い。また、１つの機能層が２つ以上の機能を発揮するようにしてもよいし、例えば、発熱板１０の基板１１，１２、接合層１３，１４、後述する導電体付きシート２０の基材フィルム２１の、少なくとも一つに何らかの機能を付与するようにしてもよい。発熱板１０に付与され得る機能としては、一例として、反射防止（ＡＲ）機能、耐擦傷性を有したハードコート（ＨＣ）機能、赤外線遮蔽（反射）機能、紫外線遮蔽（反射）機能、防汚機能等を例示することができる。

次に、導電体付きシート２０について説明する。導電体付きシート２０は、基材フィルム２１と、基材フィルム２１の一方の基板１１に設けられたプライマー層２２と、一対のバスバー２５と、プライマー層２２に対面する面上に設けられた発熱用導電体３０と、を有する。本実施の形態において、導電体付きシート２０は、基板１１，１２と略同一の平面寸法を有して、発熱板１０の全体にわたって配置されているが、図１の例における運転席の正面部分等、発熱板１０の一部にのみ配置されてもよい。以下、導電体付きシート２０の各構成要素について説明する。

基材フィルム２１は、発熱用導電体３０を支持する基材として機能する。基材フィルム２１は、可視光線波長帯域の波長（３８０ｎｍ〜７８０ｎｍ）を透過する一般に言うところの透明である電気絶縁性のフィルムである。基材フィルム２１としては、可視光を透過し、発熱用導電体３０を適切に支持し得るものであればいかなる材質のものでもよいが、例えば、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリカーボネート、ポリスチレン、環状ポリオレフィン等を挙げることができる。また、基材フィルム２１は、光透過性や、発熱用導電体３０の適切な支持性等を考慮すると、０．０３ｍｍ以上０．２０ｍｍ以下の厚みを有していることが好ましい。

なお、「透明」とは、当該基材フィルムを介して当該基材フィルムの一方の側から他方の側を透視し得る程度の透明性を有していることを意味しており、例えば、３０％以上、より好ましくは７０％以上の可視光透過率を有していることを意味する。可視光透過率は、分光光度計（（株）島津製作所製「ＵＶ−３１００ＰＣ」、ＪＩＳＫ０１１５準拠品）を用いて測定波長３８０ｎｍ〜７８０ｎｍの範囲内で測定したときの、各波長における透過率の平均値として特定される。

プライマー層２２は、基材フィルム２１上における後述する発熱用導電体３０の密着性を改善するための層である。すなわち、プライマー層２２は、基材フィルム２１および発熱用導電体３０の両方に対して高い接着性を有していることが望ましい。また、プライマー層２２は、基材フィルム２１と同じく透明である。このようなプライマー層２２の材質としては、アクリル樹脂、ポリエステル樹脂、ポリオレフィン樹脂といった熱可塑性樹脂や、ラジカル重合性モノマー、ラジカル重合性プレポリマー、カチオン重合性プレポリマーといった電離放射線硬化性樹脂が例示できる。

バスバー２５は、対応する配線部１５と電気的に接続されている。一対のバスバー２５間には、配線部１５と接続された電源７の電圧が印加されるようになる。

次に、図４を参照しながら、発熱用導電体３０について説明する。図４は、導電体付きシート２０をそのシート面の法線方向から見た平面図である。

発熱用導電体３０は、一対のバスバー２５に間に配置されており、一対のバスバー２５間を結ぶようにそれぞれ電気的に接続されている。発熱用導電体３０は、所定のパターンで配置された線状導電体３１によって形成されている。発熱用導電体３０は、配線部１５及びバスバー２５を介して電圧を印加されると、抵抗加熱によって発熱する。そして、この熱が接合層１３，１４を介して基板１１，１２に伝わることで、基板１１，１２が温められる。

発熱用導電体３０は、種々のパターンで配列することができる。一例として、図４に示された例において、発熱用導電体３０は、線状導電体３１が多数の開口３３を画成するメッシュ状のパターンで配置されることによって形成されている。発熱用導電体３０は、２つの分岐点３２の間を延びて、開口３３を画成する複数の接続要素３４を含んでいる。すなわち、発熱用導電体３０の線状導電体３１は、両端において分岐点３２を形成する複数の接続要素３４の集まりとして構成されている。

あるいは、他の例として、発熱用導電体３０は、一対のバスバー２５間を連結する複数の線状導電体３１を有するストライプ状のパターンで配置されることによって形成されていてもよい。より具体的には、複数の線状導電体３１が、一方のバスバー２５から他方のバスバー２５へ延在しており、当該線状導電体３１の延在方向と非平行な方向に、互いから離間して配列されていてもよい。

このような発熱用導電体３０（線状導電体３１）及びバスバー２５を構成するための材料としては、例えば、金、銀、銅、白金、アルミニウム、クロム、モリブデン、ニッケル、チタン、パラジウム、インジウム、タングステン等の金属、及び、これらの金属の１種以上を含んでなる合金の一以上を例示することができる。とりわけ、安価で電気導電性のよい銅を含むことが好ましい。発熱用導電体３０及びバスバー２５は、同一の材料を用いて形成されていてもよいし、或いは、互いに異なる材料を用いて形成されていてもよい。

図３に示された例では、線状導電体３１は、全体として半楕円状の断面を有している。線状導電体３１の幅Ｗ、すなわち、発熱板１０の板面に沿った線状導電体３１の長さ（図示された例では、発熱板１０の板面に沿った線状導電体３１の底部３１ａ２における長さ）は、２μｍ以上２０μｍ以下とすることが好ましい。また、高さ（厚さ）Ｈ、すなわち、発熱板１０の板面への法線方向に沿った線状導電体３１の頂部３１ａ１から底部３１ａ２までの長さは、１μｍ以上６０μｍ以下とすることが好ましい。このような寸法の線状導電体３１によれば、その線状導電体３１が十分に細線化されているので、発熱用導電体３０を効果的に不可視化することができる。

さらに、発熱用導電体３０は、上述したように不透明な金属材料を用いて形成され得る。その一方で、発熱用導電体３０によって覆われていない基材フィルム２１上の領域の割合、すなわち開口率は、７０％以上９９％以下程度と高くなっている。また、線状導電体３１の線幅は、２μｍ以上２０μｍ以下程度となっている。このため、発熱用導電体３０が設けられている領域は、全体として透明に把握され、発熱用導電体３０の存在が発熱板１０の透視性を害さないようになっている。

なお、前述したように、発熱板１０の透視性または発熱板１０を介した視認性を確保する観点から、開口率が高くなるように、発熱用導電体３０の線状導電体３１は基材フィルム２１上に形成されている。その結果、図３に示すように、接合層１３と導電体付きシート２０の基材フィルム２１とは、線状導電体３１の開口３３、すなわち隣り合う線状導電体３１の間となる領域を介して接触している。すなわち、発熱用導電体３０は、接合層１３内に埋め込まれた状態となっている。

ここで、線状導電体３１の長手方向に直交する断面での当該線状導電体の輪郭線３１ａについて、説明する。図３に示すように、線状導電体３１の輪郭線３１ａは、楕円弧状になっている。すなわち、線状導電体３１の頂部３１ａ１から少なくとも一方の底部３１ａ２までの間に、外方に向けて凸な曲線となっている部分を含んでいる。線状導電体３１の頂部３１ａ１とは、基材フィルム２１の法線方向に沿って基材フィルム２１から最も離間する部分を意味する。また、線状導電体３１の底部３１ａ２とは、基材フィルム２１の法線方向に沿って基材フィルム２１に最も近接する部分を意味する。さらに、外方に向けて凸な曲線とは、単に外方に突出していることを意味するのではなく、数学的に凸型であることを意味する。すなわち、外方に向けて凸な曲線とは、当該曲線における任意の２点を結んだ直線が、当該２点の間において、当該２点の間にある曲線から離間して線状導電体３１内に位置することを意味し、さらに言い換えると当該曲線の任意の部分が、当該部分の両端間において、当該部分の両端を結ぶ直線より外方に位置することを意味する。

図５は、本発明の一実施の形態の線状導電体３１の断面の写真である。図５から明らかなように、線状導電体３１の輪郭線３１ａは、頂部３１ａ１から少なくとも一方の側の底部３１ａ２までの間に、外方に向けて凸な曲線になっている部分を含んでいる。なお、図５においては、線状導電体３１の表面は、例えば銅によってメッキされて、メッキ層３５となっている。この場合、線状導電体３１の輪郭線３１ａとは、メッキ層３５の輪郭線を意味する。一方、従来の線状導電体１３１は、断面形状が矩形あるいは台形となるよう形成される。すなわち、輪郭線１３１ａは、直線のみによって構成されるよう形成される。または、エッチングにより作製された従来の線状導電体３１では、図６の断面写真から明らかなように、線状導電体１３１の輪郭線１３１ａは、その作製工程におけるエッチングに起因して、内方に窪んだ凹な曲線になって形成される。

また、図５に示された線状導電体３１の輪郭線３１ａは、全体として、外方に向けて凸な曲線によって形成されている。このため、図５に示された線状導電体３１の輪郭線３１ａは、頂部３１ａ１と底部３１ａ２とを結ぶ直線よりも外方を延びている。すなわち、輪郭線３１ａは、頂部３１ａ１と底部３１ａ２との間において、外方に突出している。

なお、輪郭線３１ａに含まれる外方に向けて凸となる曲線は、後述するように、ちらつきを目立たなくするといった有用な作用効果を奏することができる。この作用効果が十分に確保されるようにする観点から、輪郭線３１ａのうちの外方に向けて凸な曲線となる部分は次のように構成されることが有効である。まず、輪郭線３１ａの外方に向けて凸な曲線になっている部分における接線の、基材フィルム２１のフィルム面に対する傾斜角は、４５°以上になっている部分を含むことが好ましい。また、輪郭線３１ａのうちの外方に向けて凸な曲線となっている部分の長さが、その他の部分の長さ、すなわち輪郭線３１ａの外方に向けて凸な曲線になっている部分以外の部分の長さより長いことが好ましい。さらに、頂部３１ａ１と少なくとも一方の底部３１ａ２との間において、輪郭線３１ａは、外方に向けて凸な曲線になっている部分のみからなることが理想的である。この場合、外方に向けて凸な曲線になっている部分は１つでもよいし、複数でもよい。さらに、輪郭線３１ａの曲線になっている部分は、曲率半径が２μｍ以上２０μｍ以下であることが好ましい。

ここで、線状導電体３１の断面形状の特定方法および寸法の測定方法について説明する。線状導電体３１の断面形状は、線状導電体３１の断面を顕微鏡にて観察し、顕微鏡観察像に基づいて形状や寸法を測定すればよい。顕微鏡は、例えば走査電子顕微鏡を用いることができる。線状導電体３１の断面は、例えばミクロトームを用いた加工や集束イオンビーム（ＦＩＢ）加工により得ることができる。

図５の線状導電体３１の断面の写真は、ミクロトームを用いた加工で得られた断面を撮像したものである。具体的な手順としては、まず、導電体付きシート２０をトリミング用カミソリで５ｍｍ×１０ｍｍに切り出した後、樹脂に包埋させる。次に、トリミング用カミソリを用い、導電体付きシート２０の断面を露出させる。その後、ウルトラミクロトームを用いて、得られた断面をトリミングする。このトリミングにおいては、断面形状の機械的歪みを低減するため、包埋した樹脂とともに、当該断面に対して垂直方向に約１ｍｍ程度、ミクロトームで切り進める。この際、線状導電体３１の延在方向に垂直な断面が得られるよう角度を調整しながら、切断を行い、所望の切断面を得る。

一方、図６の線状導電体１３１の断面の写真は、集束イオンビーム（ＦＩＢ）加工で得られた断面を撮像したものである。具体的には、導電体付きシートをトリミング用カミソリで５ｍｍ×１０ｍｍ切り出した後、Ａｇペーストを用いて試料台に固定する。その後、切り出した導電体付きシートと試料台との導通を得る為にカーボン蒸着を施し、さらにＰｔスパッタを施した後にＦＩＢ加工を行う装置に導入する。ＦＩＢ加工を行う装置では、所定の断面を得る為にＧａイオンビームにてエッチング加工を施す。ただし、加工を行う部分の周囲にも僅かながらＧａイオンビームが散乱するため、加工を行う部分の周囲の表面がエッチングされることを防ぐために、タングステンのデポ膜を形成してから、エッチング加工を行う。次に、集束イオンビーム（ＦＩＢ）加工によって、導電体付きシートにおける線状導電体１３１の延在方向に垂直な線状導電体１３１の断面を露出させる。ＦＩＢ加工には、日立ハイテクノロジー社製の加工装置ＦＢ−２１００を用いた。加工条件として、引出電圧を８．２ｋＶ、エミッション電流を３．２μＡ、加速電圧を４０ｋＶとした。また、コンデンサレンズを有しており、使用アパチャーは１５０である。最終仕上げ加工幅は、２０μｍとした。

露出された線状導電体３１および線状導電体１３１の断面を走査電子顕微鏡（ＳＥＭ）による画像として観察し、撮像した。ＳＥＭは、日立ハイテクノロジー社製のＳ−４８００ ＴＹＰＥ２を用いた。観察条件として、加速電圧を３．０ｋＶ、エミッション電流を１０μＡ、作動距離を１５ｍｍとした。また、検出器は、上方検出器及び下方検出器の両方の情報を得るモードであるＭｉｘとした。ミクロトームを用いた加工の場合、断面を正面から観察することができる。したがって、正面方向から撮像した写真に基づいて、断面の形状や寸法を特定することができる。一方、ＦＩＢ加工の場合、その特性上、断面を正面から観察することはできず、傾斜した方向からの観察となる。したがって撮像された写真での線状導電体３１の形状は、実際の断面形状から縦方向に圧縮されたものとなっている。このため、この写真から寸法を測定する場合、撮影方向に応じた比率で像を縦方向に引き延ばす必要がある。例えば、得られた断面写真、断面の正面方向から導電体付きシート２０の上方向（発熱用導電体３０が設けられた側への方向）に４５°傾斜した方向から撮像した画像である場合、実際の断面形状は、画像を縦方向に√２倍引き伸ばしたものであるとして、断面の形状や寸法を特定する必要がある。なお、図６に示す断面画像では、上述した成膜を除いた寸法を測定する。また、図５及び図６において、断面の観察は、５０００倍〜８０００倍に拡大して行われる。

次に、図７〜図９を参照して、発熱用導電体３０および発熱板１０の製造方法の一例について説明する。図７〜図９は、発熱板１０の製造方法の一例を順に示す断面図である。

まず、基材フィルム２１上にプライマー層２２を設ける。プライマー層２２は、プライマー層をなす樹脂組成物を基材フィルム２１に塗布することで形成される。あるいは、プライマー層２２が室温で固体の熱可塑性樹脂組成物のフィルムである場合には、プライマー層２２は、基材フィルム２１にラミネートされることで設けられてもよい。

また、メッシュ状やストライプ状のパターンの凹部６１が形成された型版６０に、線状導電体３１を形成する上述の導電体の組成物を注入する。凹部６１のパターンは、発熱用導電体３０の配置パターンに対応したパターンである。また、凹部６１の型６１ａは、線状導電体３１に対応した形状となっている。すなわち、図７に示す断面において、型６１ａの凹部６１を画成する輪郭線は、凹部６１内に向けて凸な曲線（型版６０に向けて凸な曲線）を含んでいる。したがって、型版６０によって製造される線状導電体３１の輪郭線３１ａは、その断面において上述した外方に向けて凸な曲線を含むようになる。

そして、図７に示すように、型版６０にプライマー層２２を密着させる。プライマー層２２は、その接着性によって発熱用導電体３０と接着する。すなわち、基材フィルム２１は、プライマー層２２を介して発熱用導電体３０を保持することになる。その後、プライマー層２２の樹脂組成物に応じた硬化手段によってプライマー層２２を硬化し、型版６０を取り外すことで、図８に示す導電体付きシート２０が作製される。

なお、図示は省略するが、線状導電体３１にメッキを行って、メッキ層３５を設けるようにしてもよい。メッキする金属としては、銅、銀、金、ニッケル等が挙げられるが、安価で導電性のよい銅が好ましい。メッキによって線状導電体３１の輪郭線３１ａが変化するが、メッキは一様に行われるため、曲率半径は大きくなるが、外方に向けて凸な曲線であることは変わらない。

最後に、図９に示すように、導電体付きシート２０の発熱用導電体３０の側から接合層１３及び基板１１を積層して、例えば加熱加圧により、導電体付きシート２０と基板１１とを接合する。同様に、基材フィルム２１の側から接合層１４及び基板１２を積層して、導電体付きシート２０と基板１２とを接合する。これにより、図３に示した発熱板１０が作製される。

次に、図１０〜図１５を参照して、本発明の一実施形態の発熱板１０における発熱用導電体３０の作用を、従来の発熱板１１０における発熱用導電体１３０の作用と比較しながら説明する。なお、図１０〜図１５では、発熱板の構成を適宜省略または誇張して図示している。

発熱板は、図１に示したように自動車１のフロントウィンドウ５に適用されて使用され得る。したがって、図１０〜図１５では、発熱板の法線方向が鉛直方向から傾いた状態で、発熱板が使用される態様を示している。図１０〜図１２では、基材フィルム上の発熱用導電体が自動車の内部側に配置されている。一方、図１３〜図１５では、基材フィルム上の発熱用導電体が自動車の外部側に配置されている。

図１１、図１２、図１４および図１５に示す従来の発熱板１１０では、太陽光等の外部からの光Ｌ１１，Ｌ１２，Ｌ１４，Ｌ１５は、線状導電体１３１の表面、すなわち輪郭線１３１ａで反射される。図６に示したような内方に窪んだ凹な曲線の輪郭線１３１ａを有する線状導電体１３１では、基材フィルム上の発熱用導電体１３０が自動車の内部側に配置されている場合、図１１に示すように、外部からの光Ｌ１１は、線状導電体１３１で反射されることで、或る位置にて集められてしまう（集光されてしまう）。また、基材フィルム上の発熱用導電体１３０が自動車の外部側に配置されている場合も、図１４に示すように、外部からの光Ｌ１４は、線状導電体１３１で反射されることで、或る位置にて集められてしまう（集光されてしまう）。輪郭線１３１ａが直線である線状導電体１３１でも、基材フィルム上の発熱用導電体１３０が自動車の内部側に配置されている場合、図１２に示すように、外部からの光Ｌ１２は、線状導電体１３１によって同一の方向に反射され、基材フィルム上の発熱用導電体１３０が自動車の外部側に配置されている場合、図１５に示すように、外部からの光Ｌ１５は、線状導電体１３１によって同一の方向に反射される。したがって、いずれの場合でも発熱板１１０を介した視界において、外部からの光の反射光が強く観察され得る。すなわち、外部からの光によって、発熱板１１０を介した視界においてちらつきが視認され、視認性が悪化する。

これに対して、図１０及び図１３に示す本実施の形態の発熱板１０では、外部からの光Ｌ１０，Ｌ１３は、線状導電体３１の表面、すなわち外方に向けて凸な曲線になっている部分を含んでいる輪郭線３１ａで反射される。基材フィルム上の発熱用導電体３０が自動車の内部側に配置されている場合、図１０に示すように、外部からの光Ｌ１０は、線状導電体３１の輪郭線３１ａのうちの外方に向けて凸な曲線になっている部分で反射されると、いずれかの位置に集められることなく拡散される。また、基材フィルム上の発熱用導電体３０が自動車の外部側に配置されている場合、図１３に示すように、外部からの光Ｌ１３は、線状導電体３１の輪郭線３１ａのうちの外方に向けて凸な曲線になっている部分で反射されると、いずれかの位置に集められることなく拡散される。いずれの場合でも、発熱板１０を介した視界において、反射光が拡散されるため、観察されにくくなる。これにより、発熱板１０を介した視界においてちらつきが視認されず、視認性を良好に保つことができる。とりわけ、輪郭線３１ａが、頂部３１ａ１と底部３１ａ２との間において、頂部３１ａ１と底部３１ａ２とを結ぶ直線よりも外方に位置している場合には、線状導電体３１の任意の位置で反射される反射光が視認されにくくすることができる。これにより、ちらつきをより効果的に目立たなくさせることができる。

また、図１０および図１３から明らかなように、上述の反射光を拡散する効果は、主として線状導電体３１の光源側の側方に当たる部分において奏される。したがって、輪郭線３１ａの外方に向けて凸な曲線になっている部分が側方に当たる部分に設けられていることで、反射光を拡散してちらつきを生じさせない効果を、より効果的に奏することができる。具体的には、輪郭線３１ａの外方に向けて凸な曲線になっている部分における接線の、基材フィルム２１のフィルム面に対する傾斜角が、４５°以上となっている部分を含むことで、線状導電体３１の側方に当たる部分において、上述の効果を奏することができる。また、輪郭線３１ａの外方に向けて凸な曲線になっている部分における接線の、基材フィルム２１のフィルム面に対する傾斜角が４５°未満のみである場合、線状導電体３１の断面積が著しく小さくなるため、線状導電体３１の抵抗が大きくなりすぎて適切な発熱を行うことができない虞が生じる。

さらに、反射光を拡散してちらつきを不可視化する観点からは、輪郭線３１ａに外方に向けて凸な曲線になっている部分以外の部分があったとしても、輪郭線３１ａの外方に向けて凸な曲線になっている部分の長さが、その他の部分の長さ、すなわち輪郭線３１ａの外方に向けて凸な曲線になっている部分以外の部分の長さより長いことが好ましい。さらには、輪郭線３１ａに外方に向けて凸な曲線になっている部分以外の部分がないこと、すなわち、頂部３１ａ１と少なくとも一方の底部３１ａ２との間において、輪郭線３１ａは、一以上の外方に向けて凸な曲線になっている部分のみからなることがより好ましい。

また、本実施の形態のように、輪郭線３１ａの曲率半径が２μｍ以上２０μｍ以下となっている場合、曲率半径が十分に小さいため、外部からの光を確実に拡散反射させることができる。

なお、上述の作用は、発熱板の法線方向が鉛直方向から傾いた状態でなくとも、当然奏され得る。

以上のように、本実施の形態の導電体付きシート２０は、電圧を印加されることで発熱する発熱用導電体３０と、発熱用導電体３０を支持する基材フィルム２１と、を備え、発熱用導電体３０は、線状導電体３１を有し、線状導電体３１の長手方向に直交する断面での当該線状導電体の輪郭線３１ａは、基材フィルム２１の法線方向に沿って基材フィルム２１から最も離間する頂部３１ａ１から、基材フィルム２１の法線方向に沿って基材フィルム２１に最も近接する少なくとも一方の底部３１ａ２までの間に、外方に向けて凸な曲線になっている部分を含む。このような導電体付きシート２０によれば、線状導電体３１の外方に凸な曲線となっている部分で外部からの光を反射して拡散させることができる。したがって、外部から入射した光が導電体付きシート２０の発熱用導電体３０で反射されても、当該反射光が明るく観察されにくくなり、ちらつきを目立たなくすることができる。すなわち、発熱用導電体３０を構成する線状導電体３１で反射する光を目立たなくさせ、導電体付きシート２０を介した車両等の乗員、特には運転者の視界を、良好に確保することができる。

また、本実施の形態の導電体付きシート２０において、輪郭線３１ａは、頂部３１ａ１と底部３１ａ２とを結ぶ直線よりも外方を延びる。このような導電体付きシート２０によれば、線状導電体３１の断面において、線状導電体３１の全体として、反射光を拡散してちらつきを生じさせない効果を奏することができる。したがって、導電体付きシート２０を介した車両等の乗員、特には運転者の視界を、より良好に確保することができる。

さらに、本実施の形態の導電体付きシート２０において、輪郭線３１ａの外方に向けて凸な曲線になっている部分における接線の、基材フィルム２１のフィルム面に対する傾斜角は、４５°以上になっている部分を含む。このような導電体付きシート２０によれば、線状導電体３１の側方に当たる部分において、反射光を拡散してちらつきを生じさせない効果を奏することができる。したがって、導電体付きシート２０を介した車両等の乗員、特には運転者の視界を、より良好に確保することができる。

また、本実施の形態の導電体付きシート２０において、輪郭線３１ａの外方に向けて凸な曲線になっている部分の長さは、輪郭線３１ａの外方に向けて凸な曲線になっている部分以外の部分の長さより長い。このような導電体付きシート２０によれば、反射光を拡散する効果を集光する作用より強く奏することができる。したがって、導電体付きシート２０を介した車両等の乗員、特には運転者の視界を、より良好に確保することができる。

さらに、本実施の形態の導電体付きシート２０において、輪郭線３１ａは、頂部３１ａ１と少なくとも一方の底部３１ａ２との間において、一以上の外方に向けて凸な曲線のみからなる。このような導電体付きシート２０によれば、反射光を拡散する効果を線状導電体３１の輪郭線３１ａの全範囲において奏することができる。したがって、導電体付きシート２０を介した車両等の乗員、特には運転者の視界を、より良好に確保することができる。

また、本実施の形態の導電体付きシート２０において、輪郭線３１ａの曲線になっている部分は、曲率半径が２μｍ以上２０μｍ以下の曲線である。このような発熱用導電体３０によれば、上述した外部からの光を確実に拡散反射させる効果を、確実に奏することができる。

なお、上述した実施の形態に対して様々な変更を加えることが可能である。

上述した実施の形態では、発熱板１０が、基材フィルム２１を有している導電体付きシート２０を備える例を示したが、製造過程において基材フィルム２１を剥離させる等によって、発熱板１０中に基材フィルム２１を有さないようにしてもよい。この場合、発熱板１０の全体を薄型にすることができ、また軽量化することができる。さらに、発熱用導電体３０から生じる熱を、発熱板１０全体により早く伝達させることもできる。

前述した実施の形態において、発熱板１０が曲面状に形成されている例を示したが、この例に限られず、発熱板１０が、平板状に形成されていてもよい。

発熱板１０は、自動車１のリアウィンドウ、サイドウィンドウやサンルーフに用いてもよい。また、自動車以外の、鉄道車両、航空機、船舶、宇宙船等の乗り物の窓或いは扉の透明部分に用いてもよい。

さらに、発熱板１０は、乗り物以外にも、特に室内と室外とを区画する箇所、例えばビルや店舗、住宅の窓或いは扉の透明部分、建物の窓又は扉、冷蔵庫、展示箱、戸棚等の收納乃至保管設備の窓あるいは扉の透明部分等に使用することもできる。

なお、以上において上述した実施の形態に対するいくつかの変形例を説明してきたが、当然に、複数の変形例を適宜組み合わせて適用することも可能である。

以下、実施例を用いて本発明をより詳細に説明するが、本発明はこの実施例に限定されるものではない。

実施例として、図１０および図１３のように、線状導電体３１の長手方向に直交する断面での、線状導電体３１の輪郭線が外方に向けて凸な曲線になっている部分を含む導電体付きシート２０を備える発熱板１０を用意した。図１０および図１３の各態様において、輪郭線の外方に向けて凸な曲線になっている部分における接線の基材フィルム２１のフィルム面に対する最大傾斜角を、それぞれ６０°、４５°、３０°とした例を用意した。

各実施例において、断面での線状導電体３１の輪郭線の外方に向けて凸な曲線になっている部分における接線の基材フィルム２１のフィルム面に対する最大傾斜角を特定するために、発熱板１０から基板１１，１２および接合層１３，１４を剥離させて、導電体付きシート２０に対して上述したミクロトームを用いた加工やＦＩＢ加工を行って断面を露出させた。その後、ＳＥＭによって断面を画像として観察し、撮像した。撮像された画像から、輪郭線の外方に向けて凸な曲線になっている部分における接線の最大傾斜角を特定した。

比較例として、図１１および図１４のように、線状導電体１３１の長手方向に直交する断面での、線状導電体１３１の輪郭線が基材フィルム２１に対して内方に窪んだ凹な曲線となっている導電体付きシート２０を備える発熱板１０、及び、図１２および図１５のように、線状導電体１３１の輪郭線が直線である導電体付きシート２０を備える発熱板１０を用意した。

なお、上述したように、図１０〜１２の態様は、発熱板１０が自動車１のフロントウィンドウ５に適用された際に、基材フィルム２１上の発熱用導電体３０が自動車の内部に配置されることを想定した態様であり、図１３〜１５の態様は、発熱板１０が自動車１のフロントウィンドウ５に適用された際に、基材フィルム２１上の発熱用導電体３０が自動車の外部に配置されることを想定した態様である。

上述の実施例および比較例について、発熱板１０を観察した際のちらつきを評価した。評価結果を以下の表１に示す。ちらつきの評価は、発熱板１０を目視で観察した際に、ちらつきが注意深く観察しても確認されなかった例に対してＡを付し、注意深く観察するとちらつきが確認されるが視界の妨げにはならなかった例に対してＢを付し、ちらつきがはっきり観察され、視界の妨げになった例に対してＣを付した。

表１のちらつきの評価の結果から理解されるように、図１１、図１２、図１４および図１５の態様の導電体付きシート２０を備える発熱板１０では、ちらつきがはっきり観察され視界の妨げとなった一方、図１０および図１３の態様の導電体付きシート２０を備える発熱板１０では、ちらつきが視界の妨げとはならなかった。すなわち、発熱板１０を介した視界を良好に確保することができる。とりわけ、凸な曲線になっている部分における接線の最大傾斜角が４５°以上となっている場合、ちらつきが確認されず、発熱板１０を介した視界をきわめて良好に確保することができることが理解される。

１ 自動車
５ フロントウィンドウ
７ 電源
１０ 発熱板
１１ 基板
１２ 基板
１３ 接合層
１４ 接合層
１５ 配線部
２０ 導電体付きシート
２１ 基材フィルム
２２ プライマー層
２５ バスバー
３０ 発熱用導電体
３１ 線状導電体
３１ａ 輪郭線
３２ 分岐点
３３ 開口
３４ 接続要素
３５ メッキ層

Claims (9)

1. 電圧を印加されることで発熱する発熱用導電体と、
   前記発熱用導電体を支持する基材フィルムと、を備え、
   前記発熱用導電体は、線状導電体を有し、
   前記線状導電体の長手方向に直交する断面での当該線状導電体の輪郭線は、前記基材フィルムの法線方向に沿って前記基材フィルムから最も離間する頂部から、前記基材フィルムの法線方向に沿って前記基材フィルムに最も近接する少なくとも一方の底部までの間に、外方に向けて凸な曲線になっている部分を含む、導電体付きシート。
2. 前記輪郭線は、前記頂部と前記底部とを結ぶ直線よりも外方を延びる、請求項１に記載の導電体付きシート。
3. 前記輪郭線の外方に向けて凸な曲線になっている部分における接線の、前記基材フィルムのフィルム面に対する傾斜角は、４５°以上になっている部分を含む、請求項１または２に記載の導電体付きシート。
4. 前記輪郭線の外方に向けて凸な曲線になっている部分の長さは、前記輪郭線の外方に向けて凸な曲線になっている部分以外の部分の長さより長い、請求項１乃至３のいずれか一項に記載の導電体付きシート。
5. 前記輪郭線は、前記頂部と前記少なくとも一方の底部との間において、一以上の外方に向けて凸な曲線のみからなる、請求項１乃至３のいずれか一項に記載の導電体付きシート。
6. 前記輪郭線の曲線になっている部分は、曲率半径が２μｍ以上２０μｍ以下の曲線である、請求項１乃至５のいずれか一項に記載の導電体付きシート。
7. 前記線状導電体は、銅を含む、請求項１乃至６のいずれか一項に記載の導電体付きシート。
8. 一対の基板と、
   前記一対の基板の間に、請求項１乃至７のいずれか一項に記載の導電体付きシートと、を備える発熱板。
9. 請求項８に記載の発熱板を備える、乗り物。