JP6481386B2 - 発熱板及び乗り物 - Google Patents

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Description

本発明は、一対のガラス板と一対のガラス板間に配置された導電体とを有する発熱板、及び、この発熱板を有する乗り物に関する。
従来、車両のフロントウィンドウやリアウィンドウ等の窓ガラスに用いるデフロスタ装置として、窓ガラス全体にタングステン線等からなる電熱線を配置したものが知られている（例えば、特許文献１を参照）。この従来技術では、窓ガラス全体に配置された電熱線に通電し、その抵抗加熱により窓ガラスを昇温させて、窓ガラスの曇りを取り除いて、又は、窓ガラスに付着した雪や氷を溶かしたり、水滴を蒸発させて乗員の視界を確保することができる。
韓国特許公開公報１０−２００９−０１１３７５７
ところで、昨今におけるＧＰＳ（Global Positioning System、グローバルポジショニングシステム）、ＶＩＣＳ（登録商標）（Vehicle Information and Communication system、道路交通情報通信システム）、ＥＴＣシステム（Electronic Toll Collection System、電子料金収受システム）等の普及にともない、多くの車両が、窓ガラスを用いて区画される車内に、電磁波を送信または受信する通信機を有している。この通信機は、通常、フロントガラスに対面して車内に設置される。
しかしながら、特許文献１の発熱板によって形成されたフロントガラスは、導電性を有した電熱線を含んでいる。したがって、この電熱線が電磁波を遮蔽し、フロントガラスを介した電磁波の送受信が規制される。電熱線を設置しない区域をフロントガラスに設けた場合には、電磁波の送受信を行うことが可能となるが、当該部分を発熱して視界を確保することができない。
本発明は、このような点を考慮してなされたものであり、電磁波の透過を可能にする発熱板を提供することを目的とする。
本発明による発熱板は、
電磁波を受信、送信又は送受信する通信機が設置された空間を区画し且つ電圧を印加されることによって発熱する発熱板であって、
一対のガラス板と、
前記一対のガラス板の間に配置された導電体と、
前記一対のガラス板の少なくとも一方と前記導電体との間に配置された接合層と、を備え、
各ガラス板は、短縁部と、前記短縁部に対向し且つ前記短縁部よりも長い長縁部と、を有し、
前記導電体は、前記短縁部に沿って配置された第１バスバーと、前記長縁部に沿って配置され前記第１バスバーよりも長い第２バスバーと、前記第１バスバー及び前記第２バスバーの間となる領域に広がるパターンで導電性細線を配置してなるパターン導電体と、を有し、
前記第２バスバーのうち前記導電性細線が接続している部分の長さは、前記第１バスバーのうち前記導電性細線が接続している部分の長さよりも長く、
前記パターン導電体の非被覆率は、前記通信機に対面する電磁波透過区域において、その他の区域よりも大きい。
本発明による発熱板において、前記パターン導電体は、メッシュパターンで線状導電体を配置してなるようにしてもよい。
本発明による発熱板の前記電磁波透過区域において、前記導電性細線よって又は前記導電性細線と前記第１バスバー又は前記第２バスバーとによって周囲を取り囲まれた一つの開口領域の最大内幅は、１．４ｍｍ以上であるようにしてもよい。
本発明による発熱板の前記電磁波透過区域において、前記導電性細線よって又は前記導電性細線と前記第１バスバー又は前記第２バスバーとによって周囲を取り囲まれた一つの開口領域の面積は、１．０ｍｍ２以上であるようにしてもよい。
本発明による発熱板において、前記電磁波透過区域における前記導電性細線の線幅は、前記電磁波透過区域以外の区域における前記導電性細線の線幅よりも細くなっていてもよい。
本発明による自動車は、
乗り物本体と、
前記乗り物本体内に設けられ且つ電磁波を受信する通信機と、
上述した本発明による発熱板のいずれかと、を備える。
本発明によれば、発熱板の発熱機能を有した区域を電磁波が透過することができる。
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見た図である。 図３は、図２の発熱板の横断面図である。 図４は、発熱板のパターン導電体のパターン形状の一例を示す平面図である。 図５は、図４の拡大図である。 図６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、発熱板の製造方法の変形例を説明するための図である。 図１１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１２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１３は、発熱板の製造方法の一変形例を説明するための図である。 図１４は、発熱板の製造方法の一変形例を説明するための図である。 図１５は、発熱板の製造方法の一変形例を説明するための図である。 図１６は、発熱板の製造方法の一変形例を説明するための図である。 図１７は、発熱板の製造方法の一変形例を説明するための図である。 図１８は、発熱板の製造方法の他の変形例を説明するための図である。 図１９は、発熱板の製造方法の他の変形例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、「導電体付シート」は、「導電体付板（基板）」や「導電体付フィルム」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。
本明細書において、「接合」とは、完全に接合を完了する「本接合」だけでなく、「本接合」の前に仮止めするための、いわゆる「仮接合」をも含むものとする。
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１９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横断面図である。
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する本体（自動車本体、乗り物本体）によって、主として構成されている。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。
さらに、フロントウィンドウ５等によって区画される自動車本体２の車内に、通信機６が設けられている。通信機６は、代表的には、ＧＰＳ（Global Positioning System、グローバルポジショニングシステム）、ＶＩＣＳ（Vehicle Information and Communication system、道路交通情報通信システム）、ＥＴＣシステム（Electronic Toll Collection System、電子料金収受システム）等を利用するために設置されている。尚、通信機６としては、前記のもの以外に、ラジオ受信機、テレビジョン受信機、無線電話機等を適用することも出來る。通信機６は、通信機６に応じた周波数及び変調方式の電磁波を送信、受信、又は、送受信し、車外との間で情報を通信する。図示された例において、通信機６は、フロントウィンドウ５に対面する位置に配置されている。すなわち、通信機６は、フロントウィンドウ５をなす発熱板１０を介した電磁波による通信を、意図されている。
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線に対応する横断面図を図３に示す。図３に示された例では、発熱板１０は、一対のガラス板１１，１２と、一対のガラス板１１，１２の間に配置された導電体付シート２０と、ガラス板１１，１２と導電体付シート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およびガラス板１１，１２を平板状に図示している。
導電体付シート２０は、シート状の基材２５と、基材２５上に形成された導電体３０と、導電体３０に通電するための銅線等からなる配線部１５と、を有している。配線部１５は、バッテリー等の電源７に導電体３０を電気的に接続する配線として機能する。図２および図３に示した例では、配線部１５を介して導電体３０に通電し、導電体３０を抵抗加熱により発熱させる。導電体３０で発生した熱は接合層１３，１４を介してガラス板１１，１２に伝わり、ガラス板１１，１２が温められる。これにより、ガラス板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、ガラス板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、図示は略すが、通常は、配線部１５は電源７と導電体３０のバスバー３１，３２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導電体３０に通電する。
ガラス板１１，１２は、特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。このようなガラス板１１，１２の材質としては、ソーダライムガラス（青板ガラス）、硼珪酸ガラス（白板ガラス）、石英ガラス、ソーダガラス、カリガラス等から成る等が例示できる。ガラス板１１，１２は、可視光領域における透過率が９０％以上であることが好ましい。ここで、ガラス板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、ガラス板１１，１２の一部または全体に着色するなどして、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、ガラス板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、強度および光学特性に優れたガラス板１１，１２を得ることができる。
図１及び図２に示された例において、発熱板１０をなす外輪郭を形成する一対のガラス板１１，１２は、略台形形状の外輪郭を有している。すなわち、各ガラス板１１，１２は、互い対向して位置し且つ異なる長さを有する短縁部ｕｅおよび長縁部ｌｅと、短縁部ｕｅおよび長縁部ｌｅの両端間をそれぞれ接続する一対の側縁部ｓｅと、を有している。一対の側縁部ｓｅの間隔は、長縁部ｌｅの側から短縁部ｕｅの側へ向けて、しだいに接近していく。
ガラス板１１，１２と導電体付シート２０とは、それぞれ接合層１３，１４を介して接合されている。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０．７ｍｍ以下であることが好ましい。
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のガラス板１１，１２、接合層１３，１４や、後述する導電体付シート２０の基材２５の少なくとも１つに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、偏光機能、防汚機能等を例示することができる。
次に、導電体付シート２０について説明する。導電体付シート２０は、上述したように、また図４に示すように、シート状の基材２５と、基材２５上に形成された導電体３０と、導電体３０と電気的に接続した配線部１５と、を有している。図３に示す例では、後述する導電付シート２０の製造方法例に対応し、基材２５は、シート状のベース層２６と、ベース層２６に積層された保持層２７と、を有している。導電体３０は、保持層２７上に形成されている。導電体３０は、配線部１５との接続箇所となる一対のバスバー３１，３２と、一対のバスバー３１，３２間に設けられたパターン導電体４０と、を有している。図２に示すように、導電体付シート２０は、ガラス板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。以下、導電付シート２０の各構成要素について説明する。
基材２５のベース層２６は、保持層２７および導電体３０を支持する基部として機能する。ベース層２６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基板である。図２および図４に示された例では、ベース層２６は、ガラス板１１，１２と略同一の寸法を有して、略台形状の平面形状を有している。
ベース層２６に含まれる樹脂としては、可視光を透過し、保持層２７および導電体３０を適切に支持し得るものであればいかなる樹脂でもよいが、好ましくは熱可塑性樹脂を用いることができる。この熱可塑性樹脂としては、例えば、ポリメチルメタクリレート等のアクリル樹脂、ポリ塩化ビニル、ポリエチレンテレフタレート、アモルファスポリエチレンテレフタレート（Ａ−ＰＥＴ）等のポリエステル樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン等のポリオレフィン樹脂、トリアセチルセルロース（三酢酸セルロース）等のセルロース系樹脂、ポリスチレン、ポリカーボネート樹脂、ＡＳ樹脂等を挙げることができる。とりわけ、アクリル樹脂やポリ塩化ビニルは、エッチング耐性、耐候性、耐光性に優れており、好ましい。
また、ベース層２６は、導電体３０の保持性や、光透過性等を考慮すると、０．０３ｍｍ以上０．３ｍｍ以下の厚みを有していることが好ましい。
保持層２７は、ベース層２６と導電体３０との接合性を向上し、導電体３０を保持する機能を有する。保持層２７は、例えば、透明な電気絶縁性の樹脂シートをベース層２６上に積層して形成することもできるし、ベース層２６上に樹脂材料を塗布することにより形成することもできる。このような保持層２７としては、例えば、ポリビニルブチラール（ＰＶＢ）、２液硬化性ウレタン接着剤、２液硬化性エポキシ接着剤等を用いることができる。また、後述のように、導電体付シート２０を接合層１３を介してガラス板１１に接合（仮接合）した後にベース層２６を剥離する場合、保持層２７に剥離層や剥離材を含ませるようにしてもよい。また、保持層２７の厚さは、光透過性や、ベース層２６と導電体３０との接合性等を考慮して、１μｍ以上１００μｍ以下とすることができる。好ましくは、保持層２７の厚さを１μｍ以上１５μｍ以下とすることができる。
次に、図４及び図５を参照して、導電体３０について説明する。図４は、導電体付シート２０をそのシート面の法線方向から示す平面図である。図５は、図４に示された導電付シート２０の導電体３０の一部分を拡大して示す図である。
図４に示すように、導電体３０は、互いに対向して配置された第１バスバー３１及び第２バスバー３２と、一対のバスバー３１，３２に間に配置されたパターン導電体４０と、を有している。各バスバー３１，３２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３１，３２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。パターン導電体４０は、所定のパターンで配置された導電性細線４１によって形成されている。パターン導電体４０は、第１バスバー３１及び第２バスバー３２にそれぞれ電気的に接続されている。パターン導電体４０は、配線部１５及びバスバー３１，３２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を介してガラス板１１，１２に伝わることで、ガラス板１１，１２が温められる。
図４に示すように、第１バスバー３１は、各ガラス板１１，１２の短縁部ｕｅに沿うようにして、一対のガラス板１１，１２間に位置している。第１バスバー３１は、概ね、短縁部ｕｅの全長に沿って延びている。一方、第２バスバー３２は、各ガラス板１１，１２の長縁部ｌｅに沿うようにして、一対のガラス板１１，１２間に位置している。第２バスバー３２は、概ね、長縁部ｌｅの全長に沿って延びている。
パターン導電体４０は、第１バスバー３１及び第２バスバー３２の間となる領域に広がっている。より具体的には、第１バスバー３１、第２バスバー３２、第１バスバー３１の一方側の端部および第２バスバー３２の一方側の端部を結ぶ第１仮想線ｖｌ１（図４参照）、及び、第１バスバー３１の他方側の端部および第２バスバー３２の他方側の端部を結ぶ第２仮想線ｖｌ２（図４参照）によって区画される台形形状の領域の全域に、パターン導電体４０は広がっている。この結果、パターン導電体４０をなす導電性細線４１が接続している第２バスバー３２上の部分の長さｌ２は、パターン導電体４０をなす導電性細線４１が接続している第１バスバー３１上の部分の長さｌ１よりも長くなっている。このようなパターン導電体４０によれば、パターン導電体４０は、一対のガラス板１１，１２の全域にわたって延び広がっている。この結果、発熱板１０の全域を加熱して、発熱板１０の全域における視認性を改善することができる。なお、「導電性細線が接続しているバスバー上の部分の長さ」とは、対象となるバスバーの長手方向に沿って両最外方となる導電性細線との接続箇所間のバスバーの長手方向に沿った長さのことである。
バスバー３１，３２は、パターン導電体４０に発熱の為の電力を供給する集電電極として機能する。したがって、バスバー３１，３２は、その長手方向に大きな抵抗を有することがないよう、十分な幅を有していることが好ましい。また、バスバー３１，３２は、後述する一製造方法例において、パターン導電体４０と一体的に同一の材料から形成することができる。ただし、以下の例に限られず、パターン導電体４０とは別途に作製されるバスバー３１，３２を用いることも可能である。
図４には、パターン導電体４０をなす導電性細線４１の配置パターンの一例が、示されている。図４に示された例において、パターン導電体４０の導電性細線４１は、多数の開口領域４４を画成するメッシュ状のパターンで配置されている。パターン導電体４０は、２つの分岐点４３の間を延びて、開口領域４４を画成する複数の接続要素４５を含んでいる。すなわち、パターン導電体４０の導電性細線４１は、両端において分岐点４３を形成する多数の接続要素４５の集まりとして構成されている。
ところで、ここで説明するパターン導電体４０では、図５に示すように、パターン導電体４０の非被覆率は、通信機６に対面する電磁波透過区域ｗｓにおいて、その他の区域よりも、高くなっている。こここで非被覆率とは、パターン導電体４０をなす導電性細線４１によって被覆されていない非被覆領域の面積比率〔％〕のことである。言い換えると、発熱板１０の板面への法線方向からの観察において、導電性細線４１が配置されていない面積、すなわち導電性細線４１によって被覆されていない面積の割合〔％〕のことである。このようなパターン導電体４０によれば、通信機６に対面する電磁波透過区域ｗｓにおいて、電磁波が発熱板１０を透過しやすくすることができる。その上、パターン導電体４０は、電磁波透過区域ｗｓを含む第１バスバー３１及び第２バスバー３２の間となる全領域に広がっており、すなわち、電磁波透過区域ｗｓにも設けられている。したがって、電磁波透過区域ｗｓでは、単に電磁波が透過可能となっているだけでなく、十分な透視性を確保することも可能となっている。なお、電磁波透過区域ｗｓ以外の区域においては、当然に、十分な発熱を行って極めて良好な視認性を確保することが可能である。
図４及び図５に示された例において、パターン導電体４０をなす導電性細線４１は、格子状のパターンで配置されている。そして、電磁波透過区域ｗｓにおいて、格子状パターンのピッチが、パターン導電体４０のその他の区域における格子状パターンのピッチよりも大きくなっている。これにより、図４及び図５に示されたパターン導電体４０において、パターン導電体４０の非被覆率が、電磁波透過区域ｗｓにおいて、その他の区域よりも大きくなっている。
なお、電磁波透過区域ｗｓにおける電磁波の透化を安定して十分に確保する観点から、電磁波透過区域ｗｓにおいて、導電性細線４１によって或いは導電性細線４１と第１バスバー３１又は第２バスバー３２とによって周囲を取り囲まれた各開口領域４４の最大内幅ｗｉは、１．４ｍｍ以上であることが好ましい。また、電磁波透過区域ｗｓにおける電磁波の透化を安定して十分に確保する観点から、電磁波透過区域ｗｓにおいて、導電性細線４１によって或いは導電性細線４１と第１バスバー３１又は第２バスバー３２とによって周囲を取り囲まれた各開口領域４４の面積は、１．０ｍｍ２以上であることが好ましい。
その一方で、電磁波透過区域ｗｓにおいても十分な発熱を確保する観点から、電磁波透過区域ｗｓにおいて、導電性細線４１によって或いは導電性細線４１と第１バスバー３１又は第２バスバー３２とによって周囲を取り囲まれた各開口領域４４の最大内幅ｗｉは、２８．０ｍｍ以下であることが好ましい。また、電磁波透過区域ｗｓにおいて十分な発熱を確保する観点から、電磁波透過区域ｗｓにおいて、導電性細線４１によって或いは導電性細線４１と第１バスバー３１又は第２バスバー３２とによって周囲を取り囲まれた各開口領域４４の面積は、２０．０ｍｍ２以上であることが好ましい。
また、電磁波透過区域ｗｓにおける発熱量の減少を抑制するため、電磁波透過区域ｗｓにおける導電性細線４１の幅が、電磁波透過区域ｗｓ以外の区域における導電性細線４１の線幅よりも細くしてもよい。このような線幅の調整によれば、電磁波の透過と発熱板１０の全域での発熱との両方を実現することができ、とりわけ、発熱ムラの緩和又は防止にも有効である。
なお、図４及び図５に示されたパターン導電体４０をなす導電性細線４１のパターンは、一例に過ぎず、導電性細線４１は、単位格子が配列周期を有する規則的な格子パターン以外のパターンにて配置されてもよい。例えば、導電性細線４１が、ハニカム配列等の他の規則的パターンで、配置されていてもよい。また、導電性細線４１が、隣接母点間距離がある上限値及び下限値内に分布するランダム２次元分布した母点から生成されるボロノイ図パターン等の不規則的パターンで、配置されていてもよい。斯かるボロノイ図の導電パターンとしては特開２０１３−２３８０２９号公報等に開示されるものを採用することが出來る。さらに、パターン導電体４０が、一対のバスバー３１，３２を連結する多数の導電性細線４１を含むようにしてもよい。この例において、各導電性細線４１は、他の導電性細線４１と交差又は接触していてもよいし、他の導電性細線４１から離間していてもよい。
以上のようなパターン導電体４０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、ニッケル−クロム合金、真鍮、青銅等のこれら例示の金属の中から選択した二種以上の金属の合金の一以上を例示することができる。なお、後述する一製造方法例で採用されているように、パターン導電体４０は、バスバー３１，３２と同一材料により一体的に作製されてもよいし、バスバー３１，３２と別体として作製されてもよい。
次に、図３を参照して、パターン導電体４０をなす導電性細線４１の断面形状について説明する。図３に示された例では、導電性細線４１は、基材２５側の基端面４１ｂ、基材２５の反対側となる先端面４１ａ、基端面４１ｂ及び先端面４１ａを結ぶ側面４１ｃ，４１ｄを有し、全体として略矩形の断面を有している。導電性細線４１の幅Ｗ、すなわち、基材２５のシート面に沿った幅Ｗは５μｍ以上２０μｍ以下とすることが好ましい。このような幅Ｗを有する導電性細線４１によれば、その接続要素４４が十分に細線化されているので、導電性パターン４０を効果的に不可視化することができる。また、導電性細線４１の高さ（厚さ）Ｈ、すなわち、基材２５のシート面への法線方向に沿った高さ（厚さ）Ｈは２μｍ以上２０μｍ以下とすることが好ましい。このような高さ（厚さ）Ｈを有する導電性細線４１によれば、適切な抵抗値を有しつつ十分な導電性を確保することができる。
図３に示された例では、導電性細線４１は、基材２５上に設けられた第１暗色層４８、第１暗色層４８上に設けられた導電性金属層４７、および、導電性金属層４７上に設けられた第２暗色層４９を含んでいる。言い換えると、導電性細線４１の表面のうち基端面４１ｂを第１暗色層４８が形成しており、導電性細線４１の表面のうち先端面４１ａ及び両側面４１ｃ，４１ｄを第２暗色層４９が形成している。そして、第１暗色層４８及び第２暗色層４９で被覆されるようにして、導電性金属層４７が設けられている。暗色層４８，４９は、導電性金属層６１よりも可視光の反射率が低い層であればよく、例えば黒色等の暗色の層である。この暗色層４８，４９によって、導電性金属層４１がさらに視認されづらくなり、乗員の視界をより良好に確保することができる。
なお、導電性細線４１の幅Ｗおよび導電性細線４１の高さＨ等の各寸法について、実際的には、導電性細線４１によって画成された１つあたりの開口領域４４の大きさ等を考慮した上で、各寸法の全体的な傾向を反映し得ると期待される面積を持つ一区画内において、調査すべき対象の寸法のばらつきの程度を考慮して適当と考えられる数の導電性細線４１について、各寸法を測定するようにしてもよい。例えば、パターン導電体４０の３００ｍｍ×３００ｍｍの領域内に含まれる導電性細線４１の１００箇所について光学顕微鏡や電子顕微鏡を用いて測定した寸法を、当該パターン導電体４０についての導電性細線４１（接続要素４５）の各寸法として取り扱うことができる。
次に、図６〜図１２を参照して、発熱板１０の製造方法の一例について説明する。図６〜図１２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、金属箔５１を準備し、この金属箔５１の片面に暗色膜５２を形成する。金属箔５１は、導電性細線４１の導電性金属層４７を形成するようになる。また、暗色膜５２は、導電性細線４１の第１暗色層４８を形成するようになる。金属箔５１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、及び、これらの合金の箔を用いることができる。また、金属箔５１の厚さは、２μｍ以上１５μｍ以下とすることができる。暗色膜５２は、例えば金属箔５１をなす材料の一部分に暗色化処理（黒化処理）を施して、金属箔５１をなしていた一部分に、金属酸化物や金属硫化物からなる被膜を形成することにより、設けることができる。
なお、電界メッキにより作製された金属箔５１は、通常、粗面によって一方の表面を形成されている。金属箔５１の粗面上に、十分に薄膜の暗色膜５２を形成することにより、暗色膜５２の表面を粗面とすることができる。
また、ベース層２６を準備し、このベース層２６の片面に保持層２７を形成する。ベース層２６としては、例えば、可視光を透過する熱可塑性樹脂を用いることができる。この熱可塑性樹脂としては、例えば、ポリメチルメタクリレート等のアクリル樹脂、ポリ塩化ビニル、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、アモルファスポリエチレンテレフタレート（Ａ−ＰＥＴ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）等のポリエステル樹脂、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリメチルペンテン、環状ポリオレフィン等のポリオレフィン樹脂、トリアセチルセルロース（三酢酸セルロース）等のセルロース系樹脂、ポリスチレン、ポリカーボネート樹脂、ＡＳ樹脂等を挙げることができる。とりわけ、アクリル樹脂やポリ塩化ビニルは、エッチング耐性、耐候性、耐光性に優れており、好ましい。保持層２７としては、例えば、ポリビニルブチラール（ＰＶＢ）、２液硬化性ウレタン接着剤、２液硬化性エポキシ接着剤等を用いることができる。保持層２７は、例えば、シート状の材料をベース層２６上に積層して形成することもできるし、流動性を有する材料をベース層２６上に塗布することにより形成することもできる。ベース層２６及び保持層２７によって、導電付シート２０の基材２５が形成されるようになる。
次に、図７に示すように、暗色膜５２が形成された金属箔５１と、保持層２７が形成されたベース層２６とを、暗色膜５２と保持層２７が対面するようにして積層する。このとき、暗色膜５２の保持層２７と接する表面が粗面となっている場合には、保持層２７を構成する樹脂材料が暗色膜５２の表面の微細な凹凸に入り込む。したがって、いわゆるアンカー効果により、暗色膜５２と保持層２７とが強固に接合される。結果として、金属箔５１とベース層２６との接合も強固となる。以上の工程により、ベース層２６、保持層２７、暗色膜５２、金属箔５１がこの順に積層されてなる図７に示された積層体が得られる。
次に、図８に示すように、金属箔５１上に、レジストパターン５５を設ける。レジストパターン５５は、形成されるべき導電体３０のパターンに対応したパターンとなっている。ここで説明する方法では、最終的に導電体３０をなす箇所の上にのみ、レジストパターン５５が設けられている。このレジストパターン５５は、公知のフォトリソグラフィー技術を用いたパターニングにより形成することができる。
その後、レジストパターン６２を除去して、図１２に示す導電体付シート２０が作製される。
次に、図９に示すように、レジストパターン５５をマスクとして、暗色膜５２及び金属箔５１をエッチングする。このエッチングにより、暗色膜５２及び金属箔５１がレジストパターン５５と略同一のパターンにパターニングされる。エッチング方法は特に限られることはなく、公知の方法が採用され得る。公知の方法としては、例えば、エッチング液を用いるウェットエッチングや、プラズマエッチングなどが挙げられる。ウエットエッチングに於いて、エッチング加工に用いる腐蝕液は、金屬箔及び（暗色膜が存在する場合は）暗色膜の材料に応じて公知の腐蝕液を適宜選択して用いることが出來る。例えば、金属箔が銅、暗色膜が酸化銅（ＩＩ）（ＣｕＯ）の場合には、金属箔及び暗色膜共に塩化第二鉄水溶液を用いるか、或いは金属箔部分（銅）は塩化第二鉄水溶液を、又、暗色膜（酸化銅（ＩＩ））部分は希塩酸を用いることが出來る。その後、図１０に示すように、レジストパターン５５を除去する。
次に、図１１に示すように、導電性金属層４１の基材２５の反対側の面および側面に第２暗色層４９を形成する。第２暗色層４９は、例えば導電性金属層４１をなす材料の一部分に暗色化処理（黒化処理）を施して、導電性金属層４１をなしていた一部分から、金属酸化物や金属硫化物からなる第２暗色層４９を形成することができる。また、暗色材料の塗膜や、ニッケルやクロム等のめっき層等のように、導電性金属層４１の表面に第２暗色層４９を設けるようにしてもよい。また、導電性金属層４１の表面を粗化して第２暗色層４９を設けるようにしてもよい。
以上のようにして、図１１に示す導電付シート２０が作製される。
最後に、ガラス板１１、接合層１３、導電体付シート２０、接合層１４、ガラス板１２をこの順に重ね合わせ、加熱・加圧する。図１２に示された例では、まず、接合層１３をガラス板１１に、接合層１４をガラス板１２に、それぞれ仮接着する。次に、ガラス板１１，１２の接合層１３，１４が仮接着された側が、それぞれ導電体付シート２０に対向するようにして、接合層１３が仮接着されたガラス板１１、導電体付シート２０、接合層１４が仮接着されたガラス板１２をこの順に重ね合わせ、加熱・加圧する。これにより、ガラス板１１、導電体付シート２０およびガラス板１２が、接合層１３，１４を介して接合され、図３に示す発熱板１０が製造される。
以上に説明してきたように、本実施の形態による発熱板１０は、電磁波を受信、送信又は送受信する通信機６が設置された空間を区画し且つ電圧を印加されることによって発熱する。この一対のガラス板１１，１２と、一対のガラス板１１，１２の間に配置された導電体３０と、一対のガラス板１１，１２の少なくとも一方と導電体３０との間に配置された接合層１３，１４と、を有している。各ガラス板１１，１２は、短縁部ｕｅと、短縁部ｕｅに対向し且つ短縁部ｕｅよりも長い長縁部ｌｅと、を含む。導電体３０は、短縁部ｕｅに沿って配置された第１バスバー３１と、長縁部ｌｅに沿って配置され第１バスバー３１よりも長い第２バスバー３２と、第１バスバー３１及び第２バスバー３２の間となる領域に広がるパターンで導電性細線４１を配置してなるパターン導電体３０と、を有している。第２バスバー３２のうち導電性細線４１が接続している領域の長さｌ１は、第１バスバー３１のうち導電性細線４１が接続している領域の長さｌ２よりも長い。そして、パターン導電体３０の非被覆率〔％〕は、通信機６に対面する電磁波透過区域ｗｓにおいて、その他の区域よりも高くなっている。
このような本実施の形態によれば、発熱板１０は、電磁波透過区域ｗｓを含む第１バスバー３１及び第２バスバー３２の間となる領域の全域において、十分な発熱機能を発揮することができる。したがって、電磁波透過区域ｗｓを含む第１バスバー３１及び第２バスバー３２の間となる領域の全域から、曇りを取り除き、さらには雪や氷を除去して、発熱板１０を介した視界を確保することができる。同時に、通信機６に対面する電磁波透過区域ｗｓにおいて、電磁波が発熱板１０を透過することが可能となる。すなわち、発熱板１０の発熱機能を有した区域を電磁波が透過することができる。このような発熱板１０によれば、十分な発熱機能を発揮しながら、この発熱板１０を介した電磁波による通信を実現することができる。
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。以下、図面を適宜参照しながら、変形例について説明する。以下の説明および以下の説明で用いる図面では、上述した実施の形態と同様に構成され得る部分について、上述の実施の形態における対応する部分に対して用いた符号と同一の符号を用いることとし、重複する説明を省略する。
図１３〜図１７を参照して、発熱板１０の製造方法の一変形例について説明する。図１３〜図１７は、発熱板１０の製造方法の一変形例を順に示す断面図である。
まず、導電体付シート２０を作製する。導電体付シート２０は、上述の発熱板１０の製造方法の一例において説明した方法により作製することができる。
次に、ガラス板１１、接合層１３、導電体付シート２０をこの順に重ね合わせ、加熱・加圧する。図１３に示された例では、まず、接合層１３をガラス板１１に仮接着する。次に、ガラス板１１の接合層１３が仮接着された側が、導電体付シート２０に対向するようにして、接合層１３が仮接着されたガラス板１１を、導電体付シート２０の導電体３０の側から重ね合わせ、加熱・加圧する。これにより、図１４に示すように、ガラス板１１および導電体付シート２０が、接合層１３を介して接合（仮接合または本接合）される。
次に、図１５に示されているように、導電体付シート２０のベース層２６を除去する。例えば、保持層２７が剥離層として機能するように形成されている場合、導電体付シート２０のベース層２６を、この剥離層を用いて導電体３０および接合層１３から剥離することができる。
保持層２７をなす剥離層としては、例えば界面剥離型の剥離層、層間剥離型の剥離層、凝集剥離型の剥離層等を用いることができる。界面剥離型の剥離層としては、ベース層２６との密着性と比べて、導電体３０および接合層１３との密着性が相対的に低い剥離層を好適に用いることができる。このような層としては、シリコーン樹脂層、フッ素樹脂層、ポリオレフィン樹脂層等が挙げられる。また、導電体３０および接合層１３との密着性と比べて、ベース層２６との密着性が相対的に低い剥離層を用いることもできる。層間剥離型の剥離層としては、複数層のフィルムを含み、導電体３０および接合層１３や、ベース層２６との密着性と比べて、当該複数層間相互の密着性が相対的に低い剥離層を例示することができる。凝集剥離型の剥離層としては、連続相としてのベース樹脂中に分散相としてのフィラーを分散させた剥離層を例示することができる。
保持層２７をなす剥離層として、ベース層２６との密着性と比べて、導電体３０および接合層１３との密着性が相対的に低い層を有する界面剥離型の剥離層を用いた場合、剥離層と導電体３０および接合層１３との間で剥離現象が生じる。この場合、剥離層が、導電体３０および接合層１３側に残らないようにすることができる。すなわち、ベース層２６は、剥離層（保持層２７）とともに除去される。このようにしてベース層２６および剥離層が除去されると、導電体３０の開口領域４３内に、接合層１３が露出するようになる。
その一方で、保持層２７をなす剥離層として、導電体３０および接合層１３との密着性と比べて、ベース層２６との密着性が相対的に低い界面剥離型の剥離層を用いた場合には、剥離層とベース層２６との間で剥離現象が生じる。保持層２７をなす剥離層として、複数層のフィルムを有し、導電体３０および接合層１３や、ベース層２６との密着性と比べて、当該複数層間相互の密着性が相対的に低い層間剥離型の剥離層を用いた場合には、当該複数層間で剥離現象が生じる。保持層２７をなす剥離層として、連続相としてのベース樹脂中に分散相としてのフィラーを分散させた凝集剥離型の剥離層を用いた場合には、剥離層内での凝集破壊による剥離現象が生じる。
最後に、ガラス板１１、接合層１３および導電体３０、接合層１４、ガラス板１２をこの順に重ね合わせ、加熱・加圧する。図１６に示された例では、まず、接合層１４をガラス板１２に仮接着する。次に、ガラス板１２の接合層１４が仮接着された側が、導電体３０および接合層１３に対向するようにして、ガラス板１１、導電体３０および接合層１３、接合層１４が仮接着されたガラス板１２をこの順に重ね合わせ、加熱・加圧する。これにより、ガラス板１１、導電体３０、ガラス板１２が、接合層１３，１４を介して接合（本接合）され、図１７に示す発熱板１０が製造される。
図１７に示された発熱板１０によれば、発熱板１０が基材２５を含まないようにすることができる。これにより、発熱板１０全体の厚みを小さくすることができる。また、発熱板１０内の界面数を低減することができる。したがって、光学特性の低下すなわち視認性の低下を抑制することができる。
次に、図１８および図１９を参照して、発熱板１０の製造方法の他の変形例について説明する。図１８および図１９は、発熱板１０の製造方法の他の変形例を順に示す断面図である。
まず、上述の発熱板１０の製造方法の変形例と同様の工程により、ガラス板１１および導電体付シート２０が、接合層１３を介して接合（仮接合）されたものを作製し、ここからベース層２６を除去する。すなわち、上述の発熱板１０の製造方法の変形例で図１５を参照して説明した、ガラス板１１、導電体３０および接合層１３が積層されたものを得る。
次に、図１８に示すように、ガラス板１１、接合層１３および導電体３０、ガラス板１２をこの順に重ね合わせ、加熱・加圧する。これにより、ガラス板１１と導電体３０とが接合層１３を介して接合（本接合）され、且つ、ガラス板１１とガラス板１２とが接合層１３を介して接合（本接合）される。そして、図１９に示す発熱板１０が製造される。
図１９に示された発熱板１０によれば、発熱板１０が基材２５および接合層１４を含まないようにすることができる。これにより、発熱板１０全体の厚みをさらに小さくすることができる。また、発熱板１０内の界面数をさらに低減することができる。したがって、光学特性の低下すなわち視認性の低下をさらに効果的に抑制することができる。加えて、導電体３０のパターン導電体４０とガラス板１２とが接触し得るので、パターン導電体４４０によるガラス板１２の加熱効率を上げることができる。
上述した実施の形態では、パターン導電体４０に含まれる複数の接続要素４５は、それぞれ発熱板１０の板面の法線方向から見て直線状（直線分）をなしていたが、これに限らず、複数の接続要素４５のうちの少なくとも一部が、発熱板１０の板面の法線方向から見て直線状以外の形状、例えば曲線状または折れ線状の形状を有してもよい。具体的には、円弧状、放物線状、波線状、ジグザグ状、曲線と直線との組み合わせ等の形状を有してもよい。とりわけ、２つの分岐点４３の間を直線（直線分）として接続する接続要素４５が、複数の接続要素４５のうちの２０％未満である、すなわち、複数の接続要素４５のうちの８０％以上が直線（直線分）以外の形状を有している、ことが好ましい。
このような、直線（直線分）以外の形状の接続要素４５を含むパターン導電体４０によれば、曲線状、折れ線状等の形状を有する接続要素４５の側面に入射した光は、当該側面で乱反射する。これにより、当該接続要素４５の側面に一定の方向から入射した光（対向車のヘッドライトの光や太陽光等）が、その入射方向に対応して当該側面で一定の方向に反射することが抑制される。したがって、この反射光がドライバー等の観察者に視認されて、接続要素４５を有するパターン導電体４０が観察者に視認されることを、抑制することができる。結果として、パターン導電体４０が視認されることによる、観察者による窓ガラスを介した視認性の悪化を抑制することができる。
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。
１ 自動車
２ 乗り物本体
５ フロントウィンドウ
６ 通信機
７ 電源
１０ 発熱板
１１ ガラス板
１２ ガラス板
１３ 接合層
１４ 接合層
１５ 配線部
２０ 導電付シート
２５ 基材
２６ ベース層
２７ 保持層
３０ 導電体
３１ 第１バスバー
３２ 第２バスバー
４０ パターン導電体
４１ 導電性細線
４１ａ 先端面
４１ｂ 基端面
４１ｃ 側面
４１ｄ 側面
４３ 分岐点
４４ 開口領域
４５ 接続要素
４７ 導電性金属層
４８ 第１暗色層
４９ 第２暗色層
５１ 金属箔
５２ 暗色膜
５５ レジストパターン
ｕｅ 短縁部
ｌｅ 長縁部
ｓｅ 側縁部
ｗｓ 電磁波透過区域

Claims (8)

  1. 電磁波を受信、送信又は送受信する通信機が設置された空間を区画し且つ電圧を印加されることによって発熱する発熱板であって、
    一対のガラス板と、
    前記一対のガラス板の間に配置された導電体と、
    前記一対のガラス板の少なくとも一方と前記導電体との間に配置された接合層と、を備え、
    各ガラス板は、短縁部と、前記短縁部に対向し且つ前記短縁部よりも長い長縁部と、を有し、
    前記導電体は、前記短縁部に沿って配置された第１バスバーと、前記長縁部に沿って配置され前記第１バスバーよりも長い第２バスバーと、前記第１バスバー及び前記第２バスバーの間となる領域に広がるパターンで導電性細線を配置してなるパターン導電体と、を有し、
    前記第２バスバーのうち前記導電性細線が接続している部分の長さは、前記第１バスバーのうち前記導電性細線が接続している部分の長さよりも長く、
    前記パターン導電体の非被覆率は、前記通信機に対面する電磁波透過区域において、その他の区域よりも大きく、
    前記電磁波透過区域における前記導電性細線の線幅は、前記電磁波透過区域以外の区域における前記導電性細線の線幅よりも細い、発熱板。
  2. 前記導電性細線は、前記電磁波透過区域の内部にも配置されている、請求項１に記載の発熱板。
  3. 電磁波を受信、送信又は送受信する通信機が設置された空間を区画し且つ電圧を印加されることによって発熱する発熱板であって、
    一対のガラス板と、
    前記一対のガラス板の間に配置された導電体と、
    前記一対のガラス板の少なくとも一方と前記導電体との間に配置された接合層と、を備え、
    各ガラス板は、短縁部と、前記短縁部に対向し且つ前記短縁部よりも長い長縁部と、を有し、
    前記導電体は、前記短縁部に沿って配置された第１バスバーと、前記長縁部に沿って配置され前記第１バスバーよりも長い第２バスバーと、前記第１バスバー及び前記第２バスバーの間となる領域に広がるパターンで導電性細線を配置してなるパターン導電体と、を有し、
    前記第２バスバーのうち前記導電性細線が接続している部分の長さは、前記第１バスバーのうち前記導電性細線が接続している部分の長さよりも長く、
    前記パターン導電体の非被覆率は、前記通信機に対面する電磁波透過区域において、その他の区域よりも大きく、
    前記導電性細線は、前記電磁波透過区域の内部にも配置されている、発熱板。
  4. 前記パターン導電体は、メッシュパターンで線状導電体を配置してなる、請求項１〜３のいずれか一項に記載の発熱板。
  5. 前記電磁波透過区域において、前記導電性細線よって又は前記導電性細線と前記第１バスバー又は前記第２バスバーとによって周囲を取り囲まれた一つの開口領域の最大内幅は、１．４ｍｍ以上である、請求項１〜４のいずれか一項に記載の発熱板。
  6. 前記電磁波透過区域において、前記導電性細線よって又は前記導電性細線と前記第１バスバー又は前記第２バスバーとによって周囲を取り囲まれた一つの開口領域の面積は、１．０ｍｍ２以上である、請求項１〜５のいずれか一項に記載の発熱板。
  7. 前記電磁波透過区域における前記導電性細線の線幅は、前記電磁波透過区域以外の区域における前記導電性細線の線幅よりも細い、請求項３に記載の発熱板。
  8. 乗り物本体と、
    前記乗り物本体内に設けられ且つ電磁波を受信する通信機と、
    請求項１〜７のいずれか一項に記載された発熱板と、を備える、乗り物。
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