JP6338785B2 - 表面を加熱するための方法および装置 - Google Patents

Description

本発明は、表面を加熱するための方法及び装置に関する。

加熱装置は、表面を除霜、曇り除去、および／または除氷するなどの用途のために開発されてきた。これらの装置は、装置を通した妨げられた視界、不透明性、均一性が十分ではない加熱、装置のエッジから離れた不十分な加熱、および低い効率の１つ以上に悩まされている。

特開２００３−００１６１１号公報

これらの欠点の１つ以上を克服することができる加熱装置が望ましい。

表面を加熱するための装置および方法が本明細書で開示される。

一実施形態では、加熱装置は、源放射線を放出する放射線源と、放出層ホスト材料および発光剤を含む放射線放出層であって、放射線放出層はエッジ、放出層第一表面、および放出層第二表面を含み、エッジはｄ_Ｌの高さを有し、放出層第一表面は長さＬを有し、長さＬは高さｄ_Ｌより大きく、長さＬ対高さｄ_Ｌの比は１０以上である放射線放出層と、放射線源はエッジに連結され、源放射線は放射線源からエッジを通して伝達され、発光剤を励起し、その後、発光剤は放出放射線を放出し、放出放射線の少なくとも一部は、エスケープコーンを通り放出層第二表面を通って出て行き、吸収体層であって、吸収体層は吸収体層第一表面を含み、吸収体層第一表面は放出層第二表面と直接接触し、吸収体層は放出層第二表面を通って放射線放出層から出て行く放出放射線を吸収する吸収体を含む、吸収体層とを備える。

別の実施形態では、表面を加熱するための方法は、放射線源から源放射線を放出させる工程、放出層ホスト材料および発光剤を含む放射線放出層を放射線で照射する工程であって、放射線放出層はエッジ、放出層第一表面、および放出層第二表面を含む、工程、放射線源はエッジに連結され、源放射線は放射線源からエッジを通して伝達され、発光剤を励起し、その後、発光剤は放出放射線を放出し、放出放射線の少なくとも一部は、エスケープコーンを通り放出層第二表面を通って出て行き、放出放射線を吸収体層第一表面および吸収体層第二表面を含む吸収体層中の吸収体により吸収させる工程であって、吸収体層第一表面は放出層第二表面と直接接触する工程、ならびに吸収体層第二表面を加熱する工程を含む。

上記および他の特徴は、下記図面および詳細な説明により例示される。

以下、図面について説明する。これらは例示的な実施形態であり、図面では、同様の要素には同様の番号が付される。

層状構造を含む加熱装置の断面側面図である。 発光剤に対する励起および放出スペクトル、源スペクトル、および吸収体スペクトルのグラフ表示である。 層状構造の断面側面図である。 層状構造の断面側面図である。 層状構造の断面側面図である。

加熱装置、例えば、自動車におけるウインド・ディフロスタは、平行の、導電性トレース（ｔｒａｃｅｓ）またはコーティングが除霜される窓の長さに及ぶように開発されてきた。これらのトレースまたはコーティングは不均一な除霜を引き起こす可能性があり、窓を通しての可視性を低減させる可能性があり、かつ、複雑な形状に適用するには困難となり得る。さらに加熱装置は、光源が吸収体を含む加熱装置に放射線を放出するように開発されてきており、この場合、吸収体は光を吸収し、熱を生成させる。光源はしばしば加熱装置の端に配置されるので、光源からの距離に伴う吸収減衰と共に問題が生じ、そのため、これらの装置は表面の均一性が十分ではない加熱または装置のエッジから離れた不十分な加熱を提供する。

これらのおよび他の欠点を克服するために、出願人は放射線源と、ホストおよび発光剤を含む放射線放出層とを備え、放射線源は放射線放出層のエッジに連結されている加熱装置を開発した。放射線放出層は装置の長さにわたって放射線を均一に放出することができる。本明細書で使用されるように、均一な放射線放出は、放射線放出層の広い表面、例えば、放出層第一表面および放出層第二表面の１つまたは両方上の全ての場所で測定された放射線が、広い表面から放出される平均放射線の４０％、特定的には３０％、より特定的には２０％以内であることを示す。吸収体層第一表面を含む吸収体層は放出層第二表面と直接接触することができる。吸収体層は吸収体を含む。吸収体は、発光剤の放出スペクトルと重なる吸収スペクトルを有する無放射性吸収体を含むことができる。発光剤および吸収体を別々の層中に配置することにより、吸収体は光源により放出される光に対して、発光剤と競合することを防止され、放射線放出層が層の長さにわたって放射線を均一に放出することが可能になる。均一に放出される放射線はその後、吸収体層中の吸収体により吸収され得、ここで、吸収体層は、それに応じて均一に加熱され得る。本明細書で使用されるように、均一な加熱は、吸収体層の広い表面、例えば、吸収体層第二表面上の全ての場所で測定された加熱が、広い表面での平均加熱の４０％、特定的には、３０％、より特定的には、２０％以内であることを示す。

加熱装置は、下記の１つ以上を達成することができる。１）例えば、活性剤の勾配を必要としない、放射線放出層の広い表面の１つまたは両方にわたる均一な放射線放出、２）加熱装置の広い表面での曇りおよび／または氷の形成を未然に防ぐための予熱された表面、３）放射線は、放射線放出層の広い表面の両方から放出させることができる、ならびに４）吸収体層の均一な加熱。加熱装置は、放射線放出層の広い表面の少なくとも１つ上に位置する１ｍｍの厚さの氷の層を１時間以内に融解するのに十分な熱を提供することができる。

加熱装置は、放射線放出層と吸収体層とを備える層状構造を含む。図３に示されるように、層状構造は、高さｄを有するエッジにより境界される長さＬを有することができ、ここで、高さｄは加熱装置の高さである。Ｌ対ｄの比は１０以上、特定的には、３０以上、より特定的には、３０から１０，０００、およびさらにより特定的には、３０から５００とすることができる。Ｌ対ｄ_Ｌの比（ここで、ｄ_Ｌはｅ放出層の高さである）は１０以上、特定的には、３０以上、より特定的には、３０から１０，０００、さらにより特定的には、３０から５００とすることができる。

層状構造は、例えば、装置が棚として使用される場合平面、または、例えば、装置がレンズとして使用される場合曲面とすることができる。装置内の層の第一表面と第二表面の間の距離は一定とすることができ、または装置内の異なる場所で変動し得る。

図について説明すると、図１は、加熱装置の断面図を示し、ここで、加熱装置は放射線放出層と吸収体層とを備える層状構造２を含む。層状構造２は、高さｄを有する短いエッジにより境界される、２つの長さＬの広い、同一の広がりをもつ外面を有する。放射線源４は、層状構造２のエッジに対して放射線を放出する、エッジに連結された放射線源である。エッジミラー６は、エッジを通る放射線損失の量を低減させることができる。放射線源４の近位に配置されたエッジミラーは選択反射ミラーとすることができる。放射線源４およびエッジミラー６は加熱装置の高さｄに及ぶものとして示されているが、それらは独立して、層状構造の放射線放出層の高さのみにエッジ連結され得るであろうことに注意すべきである。

図３−５は、層状構造の断面図を示す。図３は放出層第一表面２２および放出層第二表面２４を有する放射線放出層２０と、吸収体層第一表面３２および吸収体層第二表面３４を有する吸収体層３０とを備える層状構造を示し、ここで、放出層第二表面２４は、吸収体層第一表面３２と直接接触する。層状構造の高さｄは構造内の個々の層の高さの合計に等しい。例えば、図３の層状構造では、高さｄは吸収体層３０の高さｄ_Ａおよび放射線放出層２０の高さｄ_Ｌに等しく、図５における高さｄは層２０、３０、４０、５０、および６０の高さの合計に等しい。

図４は、放出層第一表面２２および放出層第二表面２４を有する放射線放出層２０と、吸収体層３０と、第３の層第一表面４２および第３の層第二表面４４を有する第３の層４０とを備える層状構造を示し、ここで、第３の層第二表面４４は、放出層第一表面２２と直接接触する。第３の層は第２の吸収体層とすることができる。第３の層は、保護コーティング層とすることができる。

図５は、放射線放出層２０と、吸収体層第二表面３４を有する吸収体層３０と、第３の層第一表面４２を有する第３の層４０と、第４の層第一表面５２および第４の層第二表面５４を有する第４の層５０と、第５の層第一表面６２および第５の層第二表面６４を有する第５の層６０とを備える層状構造を示す。図５は、吸収体層第二表面３４は、第５の層第一表面６２と直接接触し、第３の層第一表面４２は、第４の層第二表面５４と直接接触することを示す。第３の層４０は吸収体層とすることができ、第４の層５０および第５の層６０は保護コーティング層とすることができる。

図５は、第３の層４０と、第４の層５０と、第５の層６０とを備える層状構造を示すが、これらの層の１つ以上は、存在してもよく、または存在しなくてもよいことに注意すべきである。例えば、層状構造は保護コーティング層である第５の層６０と、吸収体層３０と、放射線放出層２０と、保護コーティング層である第４の層５０とを備えることができる。同様に、層状構造は吸収体層３０と、放射線放出層２０と、吸収体層である第３の層４０と、保護コーティング層である第４の層５０とを備えることができる。

加熱装置は、ガラス層をさらに備えることができる。ガラス層は、放出層の片側または両側に配置することができる。ガラス層は、吸収体層の片側または両側に配置することができる。ガラス層は、層状構造の外面の１つまたは両方に配置することができる。

層状構造は放出層ホスト材料、発光剤を含み、ＵＶ吸収体をさらに含むことができる放射線放出層を備える。発光剤は、放出層ホスト材料全体に分散させることができ、または放射線放出層内の１つ以上のサブ層に限局させることができる。例えば、放射線放出層は第１の放射線放出サブ層と第２の放射線放出サブ層とを備えることができ、ここで、放射線放出サブ層の各々は独立して発光剤を含むことができる。同様に、サブ層は同じかまたは異なる発光剤を含むことができ、同じかまたは異なるホスト材料を含むことができる。放射線放出層が２つ以上のサブ層を備え、サブ層の１つがインモールドコーティングである場合、発光剤の１つ以上は、前記インモールドコーティング内に配置することができ、発光剤に対してより穏やかな加工処理条件が可能になり得る。言い換えれば、放射線放出層はインモールドコーティング層とすることができる。

放射線放出層の表面は、滑らかな表面とすることができ、そのため、全内部反射による導光が支持される。同様に、１つまたは両方表面は、例えば、照明用途におけるビーム拡散のために、テクスチャード加工させることができ、ここで、テクスチャード加工は、装置を通るより長い波長では全内部反射を維持しながら、可視波長に選択的に作用することができる。

放射線放出層は、材料が８０％以上の透過率を有するように透明とすることができる。放射線放出層は、材料が９０％以上の透過率を有するように透明とすることができる。放射線放出層は、材料が９５％以上の透過率を有するように透明とすることができる。透明性は、３．２ｍｍの厚さのサンプルを用い、ＡＳＴＭ Ｄ１００３−００、手順Ｂを使用し、ＣＩＥ標準発光体Ｃを使用し、一方向性観察を用いることにより決定することができる。

ホスト材料は、ポリカーボネート（例えば、ビスフェノールＡポリカーボネート）、ポリエステル（例えば、ポリ（エチレンテレフタレート）およびポリ（ブチルテレフタレート））、ポリアリレート、フェノキシ樹脂、ポリアミド、ポリシロキサン（例えば、ポリ（ジメチルシロキサン））、ポリアクリル（例えば、ポリアルキルメタクリレート（ｐｏｌｙａｌｋｙｌｍｅｔｈａｃｙｌａｔｅ）（例えば、ポリ（メチルメタクリレート））およびポリメタクリレート）、ポリイミド、ビニルポリマ、エチレン−酢酸ビニルコポリマ、塩化ビニル−酢酸ビニルコポリマ、ポリウレタン、あるいは前記の１つ以上を含むコポリマおよび／またはブレンドなどの材料を含むことができる。ホスト材料は、ポリ塩化ビニル、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリビニルアルコール、ポリビニルアクリレート、ポリビニルメタクリレート、ポリ塩化ビニリデン、ポリアクリロニトリル、ポリブタジエン、ポリスチレン、ポリビニルブチラール、ポリビニルホルマール、あるいは前記の１つ以上を含むコポリマおよび／またはブレンドを含むことができる。ホスト材料は、ポリビニルブチラール、ポリイミド、ポリカーボネート、または前記の１つ以上を含む組み合わせを含むことができる。放射線放出層がポリカーボネートを含む場合、ポリカーボネートは、ＩＲ吸収ポリカーボネートを含むことができる。ホスト材料は、前記の１つ以上を含むことができる。

放射線放出層は発光剤を含み、ここで、発光剤は、１以上の発光剤を含むことができる。発光剤は、２以上の発光剤を含むことができる。発光剤は、２から６の発光剤を含むことができる。発光剤は、２から４の発光剤を含むことができる。発光剤は、単一の発光剤を含むことができる。

発光剤は、太陽からの光を吸収するように機能する発光型太陽集光器（ＬＳＣ）、例えば、ソーラーパネルにおいて使用されてきた。ＬＳＣでは、光は装置の広い表面を通して装置中に伝達され、そこで、発光剤により吸収され、異なる波長で放出される。放出光の一部は全内部反射により装置のエッジに伝達され、そこで、太陽電池などのエッジに連結された要素に伝達される。ＬＳＣでは、入射太陽放射線の最大収集は、発光剤の励起波長での吸収係数、Ａ_{ｅｘ／ＬＳＣ}に関する下記条件により促進される。
Ａ_{ｅｘ／ＬＳＣ}＞１／Ｄ （１）
ここで、Ｄは装置の厚さである。ＬＳＣに沿ったエッジに連結された要素までの光輸送中の再吸収は、発光剤の放出波長での吸収係数、Ａ_{ｅｍ／ＬＳＣ}に関する下記条件により最小化される。
Ａ_{ｅｍ／ＬＳＣ}＜＜１／ｍ （２）
ここで、ｍは装置の長さである。

対照的に、本加熱装置では、エスケープコーン中の発光剤による再吸収が、発光剤の放出波長での濃度依存性吸収係数、Ａ_ｅｍに関する下記条件により大きく回避される。
Ａ_ｅｍ≦１／ｄ_Ｌ （３）
ここで、ｄ_Ｌは放射線放出層の厚さである（図１を参照されたい）。図２は、源スペクトルＳはダウンシフト（ｄｏｗｎｓｈｉｆｔｉｎｇ）発光剤の励起スペクトルＥｘと重なる可能性があることを示す。装置の長さにわたる源光の分配は、発光剤の励起波長での濃度依存性吸収係数、Ａ_ｅｘに関する下記条件により促進される。
Ａ_ｅｘ〜１／Ｌ、 ０．２／Ｌ≦Ａ_ｅｘ≦５／Ｌ （４）
ここで、Ｌはエッジに連結された光源から測定された装置の長さであり、ここで、第２のエッジに連結された光源が第１の光源と反対のエッジに配置された場合、そうすると、Ｌは、式４においてＬ／２に置き換えられるであろう。第２の発光剤が存在する場合、例えば、その励起スペクトルが源スペクトルＳと重ならない場合、式４の影響を受けず、かなり高い有効濃度で存在することができ、よって、第１の発光剤の放出スペクトルの長波長テールにおける光子をより効果的にリサイクルさせることができることに注意すべきである。

図２は、発光剤ＬＡを含む放射線放出層の励起および放出スペクトルを示す。ＬＡはダウンシフト発光剤であり、この場合、放出スペクトルＥｍは、より長い波長にシフトされ、この場合、吸収された光子は、より低エネルギーの光子に変換される。図２は、ダウンシフト発光剤を示すが、放射線放出層はアップシフト（ｕｐｓｈｉｆｔｉｎｇ）発光剤を含むことができ、この場合、放出スペクトルは、より短い波長にシフトされることが理解される。アップシフトはアップコンバージョンを含み、これにより、より低エネルギーの２つの光子の吸収により、より高エネルギーの１つの光子の放出が得られることがさらに理解される。源スペクトルＳは発光剤ＬＡの励起スペクトルＥｘと重なる。この重なりにより、式４のために、装置の長さにわたって起こる発光剤ＬＡの放出スペクトルＥｍにより表される波長を有する第一世代の光子が生成される。それらの光子の一部、例えば、２０から３０％は、式３のために、エスケープコーン中に放出させることができ、放射線放出層から、少なくとも放出層第二表面を通って出て行く。エスケープコーン内で放出されなかった残りの光子は、放射線放出層内で全内部反射により案内され得、この場合、エッジに到達したものは、例えば、エッジミラーにより、反射され、放射線放出層中に戻される。これらの残りの光子はその後、発光剤に遭遇し得る。放出スペクトルＥｍが励起スペクトルＥｘと重なるので、発光剤は励起され、放出スペクトルＥｍにより示される波長を有する第二世代の光子が生成され得る。この第二世代の放出光子はさらに、放射線放出層の表面からのエスケープコーンを通る光子放出に寄与し、光子の残余は第一世代のようにリサイクルされる。したがって、さらなる世代の光子が同様に生成される。

図２では、ピークは互いにわずかにずれているように示されているが、それらは互いにさらにずれている可能性があり、または互いに一致する可能性もあることが理解される。図示されていないが、源、励起および放出スペクトルは、さらにＸ軸に沿って、図示されるベースラインよりも低く延びるテールを有する可能性があることが同様に理解される。

放出スペクトルＥｍを有する放出放射線は放射線放出層から出て行き、吸収体層に入る。放出スペクトルＥｍは吸収体の吸収スペクトルＡと重なるので、吸収体は放出放射線を吸収することができ、熱を生成させ、加熱装置を加熱することができる。

当業者は所望の用途に基づく源スペクトルを容易に想定することができる。例えば、光源は、長波長ホスト吸収帯を回避する、または可視帯を回避するという思いに基づき、選択することができる。

上記ＬＳＣ装置に関しては、式３および４は、式１および２とは著しく異なり、さらに本加熱装置の新規性が示される。１／Ｄ＞＞１／ｍを認めて、ＬＳＣに共通のＤおよびｍの個々の範囲が本放射線放出層のｄおよびＬと類似すると仮定すれば、式１および４は、Ａ_ｅｘは、Ａ_{ｅｘ／ＬＳＣ}よりずっと低くなり得ることを示し、そのため、発光剤の最適濃度は、本装置では、ＬＳＣよりも低くすることができる。より低い濃度は、光を散乱させる（これは透明性を低減させる可能性がある）、および／または発光を消光させる（これは効率を損ねる可能性がある）可能性のある発光剤凝集の回避を支持する。

発光剤は、放射線放出層の長さにわたって分布させることができ、光子波長をシフトさせるだけでなく、光子をリダイレクトするように作用することができる。例えば、第一世代光子の一部は、放射線放出層内での全内部反射からエスケープコーン中にリダイレクトさせることができ、そのため、それらは、放射線放出層から出て行くことができ、第一世代光子の一部は、放射線放出層内のさらなる発光剤（例えば、第１の発光剤および、存在すれば、第１の発光剤とは異なるさらなる発光剤の１つまたは両方）を励起することができる。

発光剤は、放射線放出層の透明性を低減させないようなサイズとすることができ、例えば、発光剤は、可視光、特定的には、３９０から７００ナノメートル（ｎｍ）の波長を有する光を散乱させないものとすることができる。発光剤は、３００ｎｍ以下、特定的には、１００ｎｍ以下、より特定的には、４０ｎｍ以下、さらにより特定的には、３５ｎｍ以下の最長平均寸法を有することができる。

発光剤は、ダウンシフト剤（例えば、（ｐｙ）_２４Ｎｄ_２８Ｆ_６８（ＳｅＰｈ）_１６、ここで、ｐｙはピリジンである）、アップシフト剤（例えば、ＮａＣｌ：Ｔｉ^２＋、ＭｇＣｌ_２：Ｔｉ^２＋、Ｃｓ_２ＺｒＢｒ_６：Ｏｓ^４＋、およびＣｓ_２ＺｒＣｌ_６：Ｒｅ^４＋）、または前記の１つまたは両方を含む組み合わせを含むことができる。アップシフト剤は、作用物質の総重量に基づき、５重量パーセント（ｗｔ％）以下のＴｉ、Ｏｓ、またはＲｅを含むことができる。発光剤は、有機染料（例えば、ローダミン６Ｇ）、インダセン染料（例えば、ポリアザインダセン染料）、量子ドット、希土類錯体、遷移金属イオン、または前記の１つ以上を含む組み合わせを含むことができる。発光剤は、ピロロピロールシアニン（ＰＰＣｙ）染料を含むことができる。有機染料分子はポリマ骨格に付着させることができ、または、放射線放出層中に分散させることができる。発光剤は、置換されたアミノおよび／またはシアノ基を有するピラジン型化合物、ベンゾプテリジン誘導体などのプテリジン化合物、ペリレン型化合物（例えば、ルモゲン（ＬＵＭＯＧＥＮ）（商標）０８３（ＢＡＳＦ、ＮＣから市販されている））、アントラキノン型化合物、チオインジゴ型化合物、ナフタレン型化合物、キサンテン型化合物、または前記の１つ以上を含む組み合わせを含むことができる。発光剤は、ピロロピロールシアニン（ＰＰＣｙ）、ビス（ＰＰＣｙ）染料、受容体置換スクアライン、または前記の１つ以上を含む組み合わせを含むことができる。ピロロピロールシアニンは、ＢＦ_２−ＰＰＣｙ、ＢＰｈ_２−ＰＰＣｙ、ビス（ＢＦ_２−ＰＰＣｙ）、ビス（ＢＰｈ_２−ＰＰＣｙ）、または前記の１つ以上を含む組み合わせを含むことができる。発光剤は、ランタニドキレートなどのランタニド系化合物を含むことができる。発光剤は、カルコゲニド結合ランタニドを含むことができる。発光剤は、遷移金属イオン、例えばＮａＣｌ：Ｔｉ^２＋、ＭｇＣｌ_２：Ｔｉ^２＋、または前記の少なくとも１つを含む組み合わせを含むことができる。発光剤は、ＹＡｌＯ_３：Ｃｒ^３＋，Ｙｂ^３＋、Ｙ_３Ｇａ_５Ｏ_１２：Ｃｒ^３＋，Ｙｂ^３＋、または前記の少なくとも１つを含む組み合わせを含むことができる。発光剤は、Ｃｓ_２ＺｒＢｒ_６：Ｏｓ^４＋、Ｃｓ_２ＺｒＣｌ_６：Ｒｅ^４＋、または前記の少なくとも１つを含む組み合わせを含むことができる。発光剤は、前記発光剤の少なくとも１つを含む組み合わせを含むことができる。

発光剤は、１００，０００インバースモル濃度×インバースセンチメートル（Ｍ^−１ｃｍ^−１）以下のモル吸光を有することができる。発光剤は、５００，０００Ｍ^−１ｃｍ^−１以上のモル吸光を有することができる。

発光剤は、周囲球（ｓｕｒｒｏｕｎｄｉｎｇ ｓｐｈｅｒｅ）、例えばシリカまたはポリスチレン球、などに封入させることができる。発光剤は、鉛、カドミウム、および水銀の１つ以上を含まないとすることができる。発光剤は０．１から０．９５の量子収率を有することができる。発光剤は、０．２から０．７５の量子収率を有することができる。

発光剤は、第１の範囲の波長にわたって放射線を吸収することができ、第１の範囲と部分的に重なり得る第２の範囲の波長にわたって放射線を放出することができる。発光剤により吸収され得る放射線は、放射線源および／または同じ種の発光剤および／または異なる種の発光剤から、生じ得る。

発光剤からの放出は方向に関して等方性とすることができ、この場合、放出された光子は、装置からエスケープコーンを通って出て行き、または全内部反射により放射線放出層に閉じ込められる。エスケープコーンを通って出て行く放射線の方向は、装置の広い表面に垂直な方向を中心とする広い角度範囲にわたって均一に分布させることができる。

発光剤についての励起および発光は異方性（二色性とも呼ばれる）とすることができ、そのため、励起および発光は発光剤の長軸に垂直な方向で有利となり得る。長軸は広い表面に垂直、または少なくとも、例えば、垂線の１０°以内とすることができる。あるいは、長軸のアラインメントは様々な場所で変動し得る。例えば、広い表面の１つの中心に向かう異方性発光剤の長軸は、例えば、表面に対する垂線から１０°から９０°の角度とすることができ、加熱装置のエッジに向かう異方性発光剤の長軸は、広い表面に関し垂線の１０°以内とすることができる。

吸収体層内での放出放射線の吸収に加えて、放出放射線は、装置の表面上の水および／または氷により吸収され得る。放出放射線は、ＵＶ放射線から近ＩＲ放射線の範囲の波長を有することができる。放出放射線は、１０ｎｍから２．５マイクロメートルの波長を有することができる。ＵＶおよび／または近ＩＲ波長範囲での放出は、水および氷が、ＵＶから近ＩＲの範囲の波長にわたって実質的に一致し、可視波長範囲において個々の最小を示し、これらの最小から急激に増加する吸収係数を有するので、曇り除去、除霜、および除氷などの用途において有用となり得る。

吸収体層は吸収体を含み、ＵＶ吸収分子をさらに含むことができる。吸収体層は、吸収体層ホスト材料を含むことができ、ここで、吸収体層ホスト材料は、放出層ホスト材料と同じかまたは異なり得る。吸収体層ホスト材料は、ガラスを含むことができる。吸収体層ホスト材料は、ポリビニルブチラールを含むことができる。反対に、吸収体層はホスト材料を含まないことができる。例えば、層状構造は、放出層と、ガラス層と、その間に配置された吸収体とを備えることができ、ここで、吸収体層の高さ、ｄ_Ａは、吸収体層の高さに及ぶ平均数の吸収体の平均直径の合計となるであろう。吸収体層は、放射線放出層より低い屈折率を有することができる。

吸収体層は、放射線放出層と直接接触する滑らかな第一表面および滑らかなまたは粗い可能性のある第二表面を有することができる。吸収体層は、放射線放出層と直接接触し、放射線放出層の前記表面に適合することができる第一表面、および滑らかなまたは粗い可能性のある第二表面を有することができる。

吸収体は、無放射性吸収体を含むことができる。吸収体は、放射線放出層中の発光剤の放出スペクトルと重なる吸収スペクトルを有する任意の吸収体を含むことができる。吸収体は、７００から１５００ｎｍの吸収を有する化合物とすることができる。吸収体は、有機吸収体（例えば、フタロシアニン（ｐｈｔｈａｌｏｃｙｎａｎｉｎｅ）化合物およびナフタロシアニン化合物）、無機吸収体（例えば、酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）および酸化アンチモンスズ（ＡＴＯ））、または前記の１つまたは両方を含む組み合わせを含むことができる。吸収体は、希土類元素（例えば、Ｓｃ、Ｙ、Ｌａ、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｎｄ、Ｐｍ、Ｓｍ、Ｅｕ、Ｇｄ、Ｔｂ、Ｄｙ、Ｈｏ、Ｅｒ、Ｔｍ、ＹｂおよびＬｕ）、ＩＴＯ、ＡＴＯ、フタロシアニン化合物、ナフタロシアニン化合物、アゾ染料、アントラキノン、スクアリン酸誘導体、インモニウム染料、ペリレン（例えば、ルモゲン（商標）０８３（ＢＡＳＦ、ＮＣから市販されている））、クアテリレン、ポリメチン、または前記の１つ以上を含む組み合わせを含むことができる。吸収体は、フタロシアニンおよびナフタロシアニンの１つまたは両方を含むことができ、ここで、前記の１つまたは両方は、バリア側鎖、例えば、フェニル、フェノキシ、アルキルフェニル、アルキルフェノキシ、ｔｅｒｔ−ブチル、−Ｓ−フェニル−アリール、−ＮＨ−アリール、ＮＨ−アルキル、などを有することができる。吸収体は、リン酸Ｃｕ（ＩＩ）化合物を含むことができ、これは、リン酸メタクリロイルオキシエチル（ＭＯＥＰ）および炭酸銅（ＩＩ）（ＣＣＢ）の１つまたは両方を含むことができる。吸収体は、クアテリレンテトラカルボンイミド（ｑｕａｔｅｒｒｙｌｅｎｅｔｅｔｒａｃａｒｂｏｎｉｍｉｄｅ）化合物を含むことができる。吸収体は、ＸＢ_６により表される六ホウ化物を含むことができ、ここで、ＸはＬａ、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｎｄ、Ｇｄ、Ｔｂ、Ｄｙ、Ｈｏ、Ｙ、Ｓｍ、Ｅｕ、Ｅｒ、Ｔｍ、Ｙｂ、Ｌｕ、Ｓｒ、およびＣａから選択される少なくとも１つである。吸収体は、六ホウ化物ならびにＩＴＯおよびＡＴＯの１つまたは両方を含む粒子を含むことができ、ここで、六ホウ化物対粒子の比は０．１：９９．０から１５：８５とすることができ、ここで、粒子は、２００ｎｍ以下の平均直径を有することができる。吸収体は、前記吸収体の１つ以上を含む組み合わせを含むことができる。吸収体は、１００部の吸収体層あたり０．１から２０重量部の量で存在することができる。

２つの吸収体層が存在する場合、２つの吸収体層は同じかまたは異なることができ、同じかまたは異なるホスト材料および同じかまたは異なる吸収体を含むことができることに注意すべきである。

放射線源は図１に示されるように、エッジに載置された光源とすることができる。同様に、放射線源は装置から遠く離れさせ、例えば、光ファイバにより装置の少なくとも１つのエッジに連結させることができる。遠く離れた放射線源が使用される場合、放射線源は、１つ以上の装置と併用して使用することができる。放射線源は層状構造の全高さｄと連結することができ、または放出層の高さｄ_Ｌのみと連結することができる。

放射線源の加熱装置への連結は光学的に連続とすることができ、加熱装置のエッジの受光コーン内で放射線を放出するように構成することができ、そのため、放射線は全内部反射により、装置を通って案内され得る。本明細書で使用されるように、「光学的に連続」という用語は、放射線源からの光の９０から１００％が加熱装置中に伝達されることを意味することができる。放射線源は、高さ、例えば、高さｄまたは高さｄ_Ｌ、および図１で示されていない幅により規定される表面を有する加熱装置のエッジに連結させることができる。

放射線源は、光源が連結されるエッジに沿って測定される４０から４００ワット毎メートル（Ｗ／ｍ）を放出する放射線源とすることができる。放射線源は、７０から３００Ｗ／ｍを放出する放射線源とすることができる。放射線源は、８５から２００Ｗ／ｍを放出する放射線源とすることができる。

放射線源は、１００から２，５００ｎｍの波長を有する放射線を放出することができる。放射線源は、３００から１，５００ｎｍの波長を有する放射線を放出することができる。放射線源は、３８０から７５０ｎｍの波長を有する可視範囲の放射線を放出することができる。放射線源は７００から１，２００ｎｍの波長を有する近赤外線放射線を放出することができる。放射線源は８００から１，１００ｎｍの波長を有する近赤外線放射線を放出することができる。放射線源は２５０から４００ｎｍの波長を有するＵＶ放射線を放出することができる。放射線源は、３５０から４００ｎｍの波長を有するＵＶ放射線を放出することができる。放射線源からの放出放射線は、放射線放出層に導入される前に、フィルタ処理して所望の波長にすることができる。

放射線源は、例えば、発光ダイオード（ＬＥＤ）、白熱電球（例えば、タングステンフィラメント電球）、紫外線、蛍光灯（例えば、白色光、ピンクライト、ブラックライト、ブルーライト、またはブラックライトブルー（ＢＬＢ）ライトを放出するもの）、白熱灯、高輝度放電ランプ（例えば、金属ハロゲン化物ランプ）、冷陰極管、光ファイバ導波路、有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）、またはエレクトロルミネセンス（ＥＬ）を生成させる装置とすることができる。

加熱装置は、そうでなければ、装置から出て行くであろう光子を反射させることにより、加熱装置の効率を増加させるために、装置の１つ以上の側に配置されたミラーを任意で有することができる。ミラーは、例えば近ＩＲ範囲において高反射性とすることができ、側面のメタライゼーションとすることができる。特定的には、加熱装置は、１つ以上のエッジミラー、例えば、選択反射エッジミラーを含むことができる。エッジミラーは、エッジに配置することができ、そうでなければ装置から脱出したであろう放射線をリダイレクトさせて放射線放出層中に戻すことができる。選択反射エッジミラーは、放射線源と放射線放出層の間のエッジに配置することができ、そのため、源スペクトルは大部分が放射線源と装置の間で伝達され、一方、発光剤の放出スペクトルは、大部分が反射されて、放射線放出層に戻される。放出層第二表面からだけからの放出が望ましい場合、表面ミラーは、放出層第一表面上に配置することができ、または、その間にギャップが存在するように前記表面の近位に配置することができる。ギャップは、液体（例えば、水、油、ケイ素流体、など）、放射線放出層より低い屈折率を有する固体、またはガス（例えば、空気、酸素、窒素、など）を含むことができる。ギャップは、放射線放出層より低いＲＩを有する液体またはガスを含むことができる。ギャップは装置内での全内部反射を支持する空気ギャップとすることができる。

加熱装置は、装置の外面上に保護コーティング層を備えることができる。加熱装置は、放出層第二表面、吸収層第一表面、放出層第一表面、吸収層第二表面、または前記の少なくとも１つを含む組み合わせ上に保護コーティング層を備えることができる。加熱装置は、保護コーティング層を備えることができ、ここで、コーティングは、放出層第一表面および吸収層第二表面の１つまたは両方に適用することができる。保護コーティング層は、ＵＶ防御層、耐摩耗層、防曇層、または前記の１つ以上を含む組み合わせを含むことができる。保護コーティング層は、シリコーンハードコートを含むことができる。

ＵＶ防御層は、装置の外面に適用することができる。例えば、ＵＶ防御層は、１００マイクロメートル（μｍ）以下の厚さを有するコーティングとすることができる。ＵＶ防御層は、４μｍ〜６５μｍの厚さを有するコーティングとすることができる。ＵＶ防御層は、様々な手段、例えばプラスチック基材をコーティング溶液中に、室温および大気圧にて浸漬させること（すなわち、浸漬コーティング）により適用することができる。ＵＶ防御層はまた、他の方法、例えば、限定はされないが、流し塗、カーテンコーティング、およびスプレーコーティングにより適用することができる。ＵＶ防御層はシリコーン（例えば、シリコーンハードコート）、ポリウレタン（例えば、ポリウレタンアクリレート）、アクリル、ポリアクリレート（例えば、ポリメタクリレート、ポリメチルメタクリレート）、ポリフッ化ビニリデン、ポリエステル、エポキシ、および前記の少なくとも１つを含む組み合わせを含むことができる。ＵＶ防御層は、ＵＶブロッキングポリマ、例えばポリ（メチルメタクリレート）、ポリウレタン、または前記の１つまたは両方を含む組み合わせを含むことができる。ＵＶ防御層は、ＵＶ吸収分子を含むことができる。ＵＶ防御層はシリコーンハードコート層（例えば、ＡＳ４０００、ＡＳ４７００、またはＰＨＣ５８７、モメンティブ・パフォーマンス・マテリアルズ（Ｍｏｍｅｎｔｉｖｅ Ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ）から市販されている）を含むことができる。

ＵＶ吸収分子は、ヒドロキシベンゾフェノン（例えば、２−ヒドロキシ−４−ｎ−オクトキシベンゾフェノン）、ヒドロキシベンゾトリアジン、シアノアクリレート、オキサニリド、ベンゾオキサジノン（例えば、２，２’−（１，４−フェニレン）ビス（４Ｈ−３，１−ベンゾキサジン−４−オン、サイテック（Ｃｙｔｅｃ）から商標名サイアソーブ（ＣＹＡＳＯＲＢ）ＵＶ−３６３８で市販されている）、サリチル酸アリール、ヒドロキシベンゾトリアゾール（例えば、２−（２−ヒドロキシ−５−メチルフェニル）ベンゾトリアゾール、２−（２−ヒドロキシ−５−ｔｅｒｔ−オクチルフェニル）ベンゾトリアゾール、および２−（２Ｈ−ベンゾトリアゾール−２−イル）−４−（１，１，３，３−テトラメチルブチル）−フェノール、サイテックから商標名サイアソーブ５４１１で市販されている）、または前記の少なくとも１つを含む組み合わせを含むことができる。ＵＶ吸収分子は、ヒドロキシフェニルタジン（ｈｙｄｒｏｘｙｐｈｅｎｙｌｔｈａｚｉｎｅ）、ヒドロキシベンゾフェノン、ヒドロキシルフェニルベンゾタゾール（ｈｙｄｒｏｘｙｌｐｈｅｎｙｌｂｅｎｚｏｔｈａｚｏｌｅ）、ヒドロキシフェニルトリアジン、ポリアロイルレゾルシノール、シアノアクリレート、または前記の少なくとも１つを含む組み合わせを含むことができる。ＵＶ吸収分子は、組成物中のポリマの総重量に基づき、０．０１から１ｗｔ％、特定的には０．１から０．５ｗｔ％、より特定的には０．１５から０．４ｗｔ％の量で存在することができる。

ＵＶ防御層は、プライマー層およびコーティング（例えば、トップコート）を含むことができる。プライマー層は、ＵＶ防御層の装置への接着を助けることができる。プライマー層は、アクリル、ポリエステル、エポキシ、および前記の少なくとも１つを含む組み合わせを含むことができるが、それらに限定されない。プライマー層はまた、ＵＶ防御層のトップコート中のものに加えて、またはその代わりに紫外線吸収剤を含むことができる。例えば、プライマー層は、アクリルプライマー（例えば、ＳＨＰ４０１またはＳＨＰ４７０、モメンティブ・パフォーマンス・マテリアルズから市販されている）を含むことができる。

耐摩耗層（例えば、コーティングまたはプラズマコーティング）は、装置の１つ以上の表面に適用することができる。例えば、耐摩耗層は、吸収体層第二表面および放出層第一表面の１つまたは両方の近位に配置することができ、ここで、各耐摩耗層は独立して、前記表面の１つと直接接触することができ、または、ＵＶ防御層などの第２の防御層を、間に配置することができる。耐摩耗層は単一層または多数の層を含むことができ、加熱装置の耐摩耗性を改善することにより、強化機能を付加することができる。一般に、耐摩耗層は、有機コーティングおよび／または無機コーティング、例えば、限定はされないが、酸化アルミニウム、フッ化バリウム、窒化ホウ素、酸化ハフニウム、フッ化ランタン、フッ化マグネシウム、酸化マグネシウム、酸化スカンジウム、一酸化ケイ素、二酸化ケイ素、窒化ケイ素、オキシ窒化ケイ素、炭化ケイ素、オキシ炭化ケイ素、水素化オキシ炭化ケイ素、酸化タンタル、酸化チタン、酸化スズ、酸化インジウムスズ、酸化イットリウム、酸化亜鉛、セレン化亜鉛、硫化亜鉛、酸化ジルコニウム、チタン酸ジルコニウム、ガラス、および前記の少なくとも１つを含む組み合わせを含むことができる。

耐摩耗層は、真空補助堆積プロセスおよび大気中コーティングプロセスなどの様々な堆積技術により適用することができる。例えば、真空補助堆積プロセスとしては、プラズマ強化化学蒸着（ＰＥＣＶＤ）、ａｒｃ−ＰＥＣＶＤ、膨張性熱プラズマＰＥＣＶＤ、イオン補助プラズマ堆積、マグネトロンスパッタリング、電子ビーム蒸着、およびイオンビームスパッタリングが挙げられるが、それらに限定されない。

任意で、層の１つ以上（例えば、ＵＶ防御層および／または耐摩耗層および／または防曇層）は、積層またはフィルムインサート成形などの方法により、加熱装置の外面に適用されたフィルムとすることができる。この場合、機能層（複数可）またはコーティング（複数可）は、フィルムに、および／またはフィルムを有する側とは反対の加熱装置の側に適用することができるであろう。例えば、１を超える層を含む、共押出フィルム、押出コート、ローラーコート、または押出積層フィルムが、前に記載されるハードコート（例えば、シリコーンハードコート）の代わりとして使用され得る。フィルムは、ＵＶ防御層（すなわち、フィルム）の耐摩耗層への接着を促進するために添加物またはコポリマを含むことができ、および／またはそれ自体、耐候性材料、例えば、アクリル（例えば、ポリメチルメタクリレート）、フルオロポリマ（例えば、ポリフッ化ビニリデン、ポリフッ化ビニル）、などを含むことができ、および／または、その下にある基材を保護するのに十分、紫外線の透過をブロックすることができ、および／または３次元成形パネルのフィルムインサート成形（ＦＩＭ）（インモールド装飾（ＩＭＤ））、押出加工、または積層加工処理に好適であり得る。

１つ以上の層は各々独立して、添加物を含むことができる。添加物としては、着色剤（複数可）、抗酸化剤（複数可）、界面活性剤（複数可）、可塑剤（複数可）、赤外線放射吸収体（複数可）、帯電防止剤（複数可）、抗菌薬（複数可）、流れ添加物（複数可）、分散剤（複数可）、相溶化剤（複数可）、硬化触媒（複数可）、ＵＶ吸収分子（複数可）、および前記の少なくとも１つを含む組み合わせが挙げられる。様々な層に添加されるいずれの添加物の型および量も、エンクロージャの所望の性能および最終用途に依存する。

ＵＶ吸収分子としては、ヒドロキシベンゾフェノン（例えば、２−ヒドロキシ−４−ｎ−オクトキシベンゾフェノン）、ヒドロキシベンゾトリアジン、シアノアクリレート、オキサニリド、ベンゾオキサジノン（例えば、２，２’−（１，４−フェニレン）ビス（４Ｈ−３，１−ベンゾキサジン−４−オン、サイテックから商標名サイアソーブＵＶ−３６３８で市販されている）、サリチル酸アリール、ヒドロキシベンゾトリアゾール（例えば、２−（２−ヒドロキシ−５−メチルフェニル）ベンゾトリアゾール、２−（２−ヒドロキシ−５−ｔｅｒｔ−オクチルフェニル）ベンゾトリアゾール、および２−（２Ｈ−ベンゾトリアゾール−２−イル）−４−（１，１，３，３−テトラメチルブチル）−フェノール、サイテックから商標名サイアソーブ５４１１で市販されている）または前記ＵＶ安定剤の少なくとも１つを含む組み合わせが挙げられる。ＵＶ安定剤は、組成物中のポリマの総重量に基づき、０．０１から１ｗｔ％、特定的には０．１から０．５ｗｔ％、より特定的には０．１５から０．４ｗｔ％の量で存在することができる。

保護コーティング（複数可）は、近ＩＲ範囲で吸収しないように選択することができる。

保護コーティング層は、放射線放出層より低い屈折率を有することができる。保護コーティング層は、放射線放出層および吸収体層より低い屈折率を有することができる。保護コーティングは、放出層ホスト材料より低い屈折率を有することができる。

加熱装置は、平面パネル、ガラス窓、またはモジュールを照らすためのレンズとすることができる。加熱装置は、曇り除去、除霜、および除氷の１つ以上のために使用することができ、特定的には外部照明などの用途、例えば、自動車用外部照明（ヘッドライトおよびテールライト）、飛行場灯火、街灯、交通信号灯、および信号灯、例えば、輸送（自動車）または建築用途のためのガラス窓（天窓）、例えば、冷蔵庫ドア、フリーザードア、フリーザーの内壁および／または冷蔵庫コンパートメントを除霜するための器具において、または看板のために使用することができる。そのような加熱装置により、曇り除去、除霜、および除氷の１つ以上が、抵抗加熱された導体の使用なしで達成され得る。

加熱装置は、加熱される表面、例えばミラー（例えば、浴室、運動施設、プール施設、およびロッカールームに配置されたミラー）、床、ドア（例えば、冷蔵庫ドアおよびフリーザードア）、棚、カウンター、などのために使用することができる。加熱される表面がミラーである場合、ミラーは、放射線放出層以外の層の表面上で「銀めっき」することができる。

表面を加熱するための本装置および表面を加熱する方法のいくつかの実施形態が以下で明記される。

実施形態１：源放射線を放出する放射線源と、放出層ホスト材料および発光剤を含む放射線放出層であって、放射線放出層はエッジ、放出層第一表面、および放出層第二表面を含み、エッジはｄ_Ｌの高さを有し、放出層第一表面は長さＬを有し、長さＬは高さｄ_Ｌより大きく、ならびに長さＬ対高さｄ_Ｌの比は１０以上である放射線放出層と、放射線源はエッジに連結され、源放射線は放射線源からエッジを通して伝達され、発光剤を励起し、その後、発光剤は放出放射線を放出し、放出放射線の少なくとも一部は、エスケープコーンを通り放出層第二表面を通って出て行き、吸収体層であって、吸収体層は吸収体層第一表面を含み、吸収体層第一表面は放出層第二表面と直接接触し、吸収体層はエスケープコーンを通って脱出する放出放射線を吸収する吸収体を含む、吸収体層とを備える、加熱装置。

実施形態２：放出層第一表面および放出層第二表面の１つまたは両方から放出される放射線は均一であり、そのため、放出層第一表面および放出層第二表面上の全ての場所で測定される放射線は、個々の表面から放出される平均放射線の４０％、特定的には、３０％、より特定的には、２０％以内である、実施形態１の装置。

実施形態３：放出された放射線は、吸収体層第二表面上に位置する１ｍｍの厚さの氷の層を１時間以内に融解することができる、前記実施形態のいずれかの装置。

実施形態４：長さＬ対高さｄ_Ｌの比は３０以上である、前記実施形態のいずれかの装置。

実施形態５：吸収体は光を放出しない、前記実施形態のいずれかの装置。

実施形態６：吸収体層は吸収体層ホスト材料を含まない、前記実施形態のいずれかの装置。

実施形態７：吸収体層は吸収体層ホスト材料を含む、実施形態１ないし５のいずれかの装置。

実施形態８：放出層ホスト材料および吸収体層ホスト材料の１つまたは両方はポリカーボネート、ポリエステル、ポリアクリレート、ポリビニルブチラール、ポリイソプレン、または前記の１つ以上を含む組み合わせを含む、前記実施形態のいずれかの装置。

実施形態９：ポリエステルはポリエチレンテレフタレートを含み、ポリアクリレートは、ポリメチルメタクリレートなどのポリアルキルメタクリレートを含む、実施形態８の装置。

実施形態１０：放射線放出層は、吸収体層よりも高い屈折率を有する、前記実施形態のいずれかの装置。

実施形態１１：吸収体は有機化合物、無機化合物、または前記の１つまたは両方を含む組み合わせを含む、前記実施形態のいずれかの装置。

実施形態１２：吸収体は、希土類元素（例えば、Ｓｃ、Ｙ、Ｌａ、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｎｄ、Ｐｍ、Ｓｍ、Ｅｕ、Ｇｄ、Ｔｂ、Ｄｙ、Ｈｏ、Ｅｒ、Ｔｍ、ＹｂおよびＬｕ）、ＩＴＯ、ＡＴＯ、フタロシアニン化合物、ナフタロシアニン化合物、アゾ染料、アントラキノン、スクアリン酸誘導体、インモニウム染料、ペリレン、クアテリレン、ポリメチン、または前記の１つ以上を含む組み合わせを含む、前記実施形態のいずれかの装置。

実施形態１３：吸収体は、フタロシアニンおよびナフタロシアニンの１つまたは両方を含み、前記の１つまたは両方は、バリア側鎖、例えば、フェニル、フェノキシ、アルキルフェニル、アルキルフェノキシ、ｔｅｒｔ−ブチル、−Ｓ−フェニル−アリール、−ＮＨ−アリール、ＮＨ−アルキル、などを有することができる、前記実施形態のいずれかの装置。

実施形態１４：吸収体はクアテリレンテトラカルボンイミド化合物およびリン酸Ｃｕ（ＩＩ）化合物の１つまたは両方を含み、リン酸Ｃｕ（ＩＩ）化合物はリン酸メタクリロイルオキシエチル（ＭＯＥＰ）および炭酸銅（ＩＩ）（ＣＣＢ）の１つまたは両方を含むことができる、前記実施形態のいずれかの装置。

実施形態１５：吸収体は、ＸＢ_６により表される六ホウ化物であって、ＸはＬａ、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｎｄ、Ｇｄ、Ｔｂ、Ｄｙ、Ｈｏ、Ｙ、Ｓｍ、Ｅｕ、Ｅｒ、Ｔｍ、Ｙｂ、Ｌｕ、Ｓｒ、およびＣａから選択される少なくとも１つである六ホウ化物、ならびに任意でＩＴＯおよびＡＴＯの１つまたは両方を含む粒子を含み、六ホウ化物対粒子の比は０．１：９９．０から１５：８５であり、粒子は、２００ｎｍ以下の平均直径を有することができる、前記実施形態のいずれかの装置。

実施形態１６：発光剤は染料、量子ドット、希土類錯体、遷移金属イオン、または前記の１つ以上を含む組み合わせを含む、前記実施形態のいずれかの装置。

実施形態１７：放出放射線は、ＵＶ範囲、可視範囲、近ＩＲ範囲、または前記の１つ以上を含む組み合わせの波長を有する放射線を含む、前記実施形態のいずれかの装置。

実施形態１８：放出放射線は近ＩＲ範囲の波長を有する放射線を含む、実施形態１７の装置。

実施形態１９：発光剤は、主軸上で測定すると、４０ｎｍ以下の平均粒子サイズを有する、前記実施形態のいずれかの装置。

実施形態２０：発光剤は可視光を散乱させない、前記実施形態のいずれかの装置。

実施形態２１：水または氷の存在を検出するためのセンサをさらに備える、前記実施形態のいずれかの装置。

実施形態２２：放射線源をオンおよびオフするように構成されたスイッチをさらに備える、前記実施形態のいずれかの装置。

実施形態２３：エッジミラー、選択反射エッジミラー、および表面ミラーの１つ以上をさらに備える、前記実施形態のいずれかの装置。

実施形態２４：放射線放出層および吸収体層の１つまたは両方はインモールドコーティング層を含む、前記実施形態のいずれかの装置。

実施形態２５：保護コーティングをさらに備え、保護コーティングはＵＶ防御層、耐摩耗層、防曇層、または前記の１つ以上を含む組み合わせを含む、前記実施形態のいずれかの装置。

実施形態２６：発光剤は（ｐｙ）_２４Ｎｄ_２８Ｆ_６８（ＳｅＰｈ）_１６、ＮａＣｌ：Ｔｉ^２＋、ＭｇＣｌ_２：Ｔｉ^２＋、Ｃｓ_２ＺｒＢｒ_６：Ｏｓ^４＋、Ｃｓ_２ＺｒＣｌ_６：Ｒｅ^４＋、ＹＡｌＯ_３：Ｃｒ^３＋，Ｙｂ^３＋、Ｙ_３Ｇａ_５Ｏ_１２：Ｃｒ^３＋，Ｙｂ^３＋、ローダミン６Ｇ、インダセン染料、置換されたアミノ基およびシアノ基の１つまたは両方を有するピラジン型化合物、プテリジン化合物、ペリレン型化合物、アントラキノン型化合物、チオインジゴ型化合物、ナフタレン型化合物、キサンテン型化合物、ピロロピロールシアニン（ＰＰＣｙ）、ビス（ＰＰＣｙ）染料、受容体置換スクアライン、ランタニド系化合物、または前記の１つ以上を含む組み合わせを含む、前記実施形態のいずれかの装置。

実施形態２７：発光剤は（ｐｙ）_２４Ｎｄ_２８Ｆ_６８（ＳｅＰｈ）_１６、ＮａＣｌ：Ｔｉ^２＋、ＭｇＣｌ_２：Ｔｉ^２＋、Ｃｓ_２ＺｒＢｒ_６：Ｏｓ^４＋、Ｃｓ_２ＺｒＣｌ_６：Ｒｅ^４＋、ＹＡｌＯ_３：Ｃｒ^３＋，Ｙｂ^３＋、Ｙ_３Ｇａ_５Ｏ_１２：Ｃｒ^３＋，Ｙｂ^３＋、または前記の１つ以上を含む組み合わせを含む、前記実施形態のいずれかの装置。

実施形態２８：前記実施形態の装置のいずれかを使用して吸収体層第二表面を加熱するための方法であって、放射線源から源放射線を放出させる工程、放出層ホスト材料および発光剤を含む放射線放出層を放射線で照射する工程であって、放射線放出層はエッジ、放出層第一表面、および放出層第二表面を含む工程、放射線源はエッジに連結され、源放射線は放射線源からエッジを通して伝達され、発光剤を励起し、その後、発光剤は放出放射線を放出し、放出放射線の少なくとも一部は、エスケープコーンを通り放出層第二表面を通って出て行き、放出放射線を吸収体層第一表面および吸収体層第二表面を含む吸収体層中の吸収体により吸収させる工程であって、吸収体層第一表面は放出層第二表面と直接接触する工程、吸収体層第二表面を加熱する工程、を含む方法。

実施形態２９：吸収体層第二表面上の氷および／または水の存在を感知する工程をさらに含む、実施形態２８の方法。

実施形態３０：水および／または氷が吸収体層第二表面上で感知された場合、放射線源のスイッチをオンにし、吸収体層第二表面が水および／または氷を有さない場合、放射線源のスイッチをオフにする工程をさらに含む、実施形態２９の方法。

一般に、発明は、代替的に、本明細書で開示される任意の適切な構成要素を含む、これらから構成される、またはこれらから本質的に構成され得る。発明は加えて、またはその代わりに、先行技術組成物で使用される、または、そうでなければ、本発明の機能および／または目的の達成に必要でない任意の構成要素、材料、材料成分、アジュバントまたは種を欠く、または実質的に含まないように策定することができる。

本明細書で開示される全ての範囲は終点を含み、終点は独立して互いに組み合わせ可能である（例えば、「２５ｗｔ％まで、または、より特定的には、５ｗｔ％から２０ｗｔ％」の範囲は、終点および「５ｗｔ％から２５ｗｔ％」の範囲の全ての中間値を含む、など）。「組み合わせ」は、ブレンド、混合物、合金、反応生成物、などを含む。さらに、「第１の」「第２の」などの用語は、本明細書ではいずれの順、量、または重要性も示さないが、むしろ、１つの要素を別の要素と比較して示すために使用される。「１つの（ａ、ａｎ）」および「その（ｔｈｅ）」という用語は本明細書では、量の制限を示さず、本明細書で別記されない限り、または文脈により明確に反対されない限り、単数形および複数形の両方を含むと解釈されるべきである。添え字「（複数可）」は、本明細書では、これが修飾する用語の単数形および複数形の両方を含むことが意図され、よって、１つ以上のその用語を含む（例えば、フィルム（複数可）は１つ以上のフィルムを含む）。明細書を通して、「１つの実施形態」、「別の実施形態」、「一実施形態」、などへの言及は、実施形態に関連して記載される特定の要素（例えば、特徴、構造、および／または特性）が、本明細書で記載される少なくとも１つの実施形態に包含され、他の実施形態では存在してもよく、または存在しなくてもよいことを意味する。加えて、記載される要素は、様々な実施形態において任意の好適な様式で組み合わせることができることが理解されるべきである。

特定の実施形態について記載してきたが、現在のところ予期されないまたは予期され得ない代替物、改変、変更、改善、および実質的な等価物は、出願人または他の当業者であれば思いつくことができる。したがって、出願された、および補正される可能性のある添付の特許請求の範囲は、そのような代替物、改変、変更、改善、および実質的な等価物を全て包含することが意図される。

本出願は、２０１４年１１月２５日に出願された米国仮特許出願第６２／０８４，０７１号の恩典を主張する。関連出願は参照により本明細書に組み込まれる。

Claims (10)

1. 源放射線を放出する放射線源と、
   放出層ホスト材料および発光剤を含む放射線放出層であって、前記放射線放出層はエッジ、放出層第一表面、および放出層第二表面を含み、前記エッジはｄ_Ｌの高さを有し、前記放出層第一表面は長さＬを有し、長さＬは高さｄ_Ｌより大きく、前記長さＬ対前記高さｄ_Ｌの比は１０以上である、放射線放出層と、
   前記放射線源は前記エッジに連結され、前記源放射線は前記放射線源から前記エッジを通して伝達され、前記発光剤を励起し、その後、前記発光剤は放出放射線を放出し、前記放出放射線の少なくとも一部は、エスケープコーンを通り前記放出層第二表面を通って出て行き、
   吸収体層であって、前記吸収体層は吸収体層第一表面を含み、前記吸収体層第一表面は前記放出層第二表面と直接接触し、前記吸収体層は、前記エスケープコーンを通って脱出する放出放射線を吸収する吸収体を含む、吸収体層と
   を備える、加熱装置。
2. 前記放出層第一表面および前記放出層第二表面の１つまたは両方から放出される前記放出放射線は均一であり、そのため、前記放出層第一表面および前記放出層第二表面上の全ての場所で測定される放射線は、前記個々の表面から放出される平均放射線の４０％以内である、請求項１に記載の装置。
3. 前記長さＬ対前記高さｄ_Ｌの比は３０以上である、前記請求項のいずれか一項に記載の装置。
4. 前記吸収体層は、吸収体層ホスト材料を含み、
   前記放出層ホスト材料および前記吸収体層ホスト材料の１つまたは両方はポリカーボネート、ポリエステル、ポリアクリレート、ポリビニルブチラール、ポリイソプレン、ポリイミド、または前記の１つ以上を含む組み合わせを含む、前記請求項のいずれか一項に記載の装置。
5. 前記放射線放出層は、前記吸収体層よりも高い屈折率を有する、前記請求項のいずれか一項に記載の装置。
6. 前記発光剤は染料、量子ドット、希土類錯体、遷移金属イオン、または前記の１つ以上を含む組み合わせを含む、前記請求項のいずれか一項に記載の装置。
7. 前記発光剤は、主軸上で測定すると、４０ｎｍ以下の平均粒子サイズを有する、前記請求項のいずれか一項に記載の装置。
8. 水または氷の存在を検出するためのセンサ、及び前記放射線源をオンおよびオフするように構成されたスイッチのうちの１つまたは両方をさらに備える、前記請求項のいずれか一項に記載の装置。
9. 前記発光剤は（ｐｙ）_２４Ｎｄ_２８Ｆ_６８（ＳｅＰｈ）_１６、ＮａＣｌ：Ｔｉ^２＋、ＭｇＣｌ_２：Ｔｉ^２＋、Ｃｓ_２ＺｒＢｒ_６：Ｏｓ^４＋、Ｃｓ_２ＺｒＣｌ_６：Ｒｅ^４＋、ＹＡｌＯ_３：Ｃｒ^３＋，Ｙｂ^３＋、Ｙ_３Ｇａ_５Ｏ_１２：Ｃｒ^３＋，Ｙｂ^３＋、ローダミン６Ｇ、インダセン染料、置換されたアミノ基およびシアノ基の１つまたは両方を有するピラジン型化合物、プテリジン化合物、ペリレン型化合物、アントラキノン型化合物、チオインジゴ型化合物、ナフタレン型化合物、キサンテン型化合物、ピロロピロールシアニン（ＰＰＣｙ）、ビス（ＰＰＣｙ）染料、受容体置換スクアライン、ランタニド系化合物、または前記の１つ以上を含む組み合わせを含む、前記請求項のいずれか一項に記載の装置。
10. 吸収体層第二表面を加熱するための方法であって、
    放射線源から源放射線を放出させる工程、
    放出層ホスト材料および発光剤を含む放射線放出層を前記源放射線で照射する工程であって、前記放射線放出層はエッジ、放出層第一表面、および放出層第二表面を含む、工程、
    前記放射線源は前記エッジに連結され、前記源放射線は前記放射線源から前記エッジを通して伝達され、前記発光剤を励起し、その後、前記発光剤は放出放射線を放出し、前記放出放射線の少なくとも一部は、エスケープコーンを通り前記放出層第二表面を通って出て行き、
    前記放出放射線を吸収体層第一表面および吸収体層第二表面を含む吸収体層中の吸収体により吸収させる工程であって、前記吸収体層第一表面は前記放出層第二表面と直接接触する、工程、
    前記吸収体層第二表面を加熱する工程
    を含む、方法。

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