JP6495652B2 - 薄膜を有する発熱体 - Google Patents
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Description
本発明は、多層薄膜を備えた基材を含み、その多層薄膜が加熱されることに適した薄膜を含む発熱体に関する。
自動車のフロントガラスから曇りをとる及び／又は氷を除くために加熱されるフロントガラスとしてそのような発熱体を使用することが知られている。グレージングユニットが乗り物に取り付けられ、電気システムに接続されると、その加熱されることに適した薄膜が熱くなる。
加熱されたフロントガラスにより消散される電力Ｐはそのフロントガラスにかけられた電圧Ｕを２乗して加熱用薄膜の電気抵抗Ｒで割ったものと等しい（Ｐ＝Ｕ2／Ｒ）。フロントガラスから実際に曇りをとる及び／又は氷を除くために消散された電力は５００Ｗ／ｍ2を上回る必要がある。内燃エンジンが搭載された乗り物では、搭載電圧は約１２ボルト又は４２ボルトである。使用される加熱用薄膜は銀をベースにしている。それらはそれぞれ約１又は４Ω／□のシート抵抗を有する。
電気自動車に加熱フロントガラスを提供するニーズがある。しかしながら、電気自動車の搭載電圧は、内燃エンジンが搭載された乗り物のそれよりもはるかに高く、それは約１００ボルト以上であり、また数百ボルトにまでなることもある。このように、内燃エンジンが搭載された乗り物のために設計された加熱フロントガラスが電気自動車に取り付けられた場合、フロントガラスにより消散される電力は非常に大きい。内燃エンジンが搭載された乗り物に現在搭載されているような通常の電気システムは、それが電気自動車に搭載された場合にそのような加熱フロントガラスにより生じるであろう非常に大きな消散電力に耐えることはできないであろう。しかし、特別な電気システムは非常に高価である上に、実施をすることが困難であろう。
さらに、建物で電気ラジエーターとして、銀製の加熱用薄膜を備えた発熱体を用いることも知られている。建物内で利用可能な電圧は全国電力網又はコンセントの電圧、すなわち、ヨーロッパにおいては２２０ボルト又は２３０ボルト、米国においては１２０ボルトであり、すなわち、１２ボルト又は４２ボルトよりはるかに高いので、同様の高電圧の問題が生じる。消散される電力を減らすため（ラジエーターが過熱しないようにするため）には、電子がより長い経路をたどるようにするため、加熱用薄膜をエッチングすることにより、加熱用薄膜の電気抵抗を大きくする。しかし、この方法は複雑で費用がかかる。
このように、多層薄膜を備えた基材を含み、その多層薄膜が加熱されることに適した薄膜を含むものである発熱体に対するニーズがあり、それは簡単に電気自動車に備え付けること又は全国電力網に接続することができ、生産するのが簡単である。
この目的のため、本発明は、多層薄膜を備えた基材を含む発熱体であって、その多層薄膜が加熱されることに適した薄膜を含み、その薄膜が２０Ω／□と２００Ω／□の間のシート抵抗を持ち、その発熱体は電圧供給されることに適した２つの導電性集電体を含み、その加熱されることに適した薄膜が透明な導電性酸化物薄膜であって、かつ、その加熱されることに適した薄膜がエッチングで機械加工されたものではなく、２つの導電性集電体に電気的に接続されており、その加熱されることに適した薄膜が５０ｎｍと３００ｎｍの間の厚さを持っている発熱体を提供する。
他の面によると、透明な導電性酸化物薄膜は、
−Ａｌ，Ｇａ，Ｉｎ，Ｂ，Ｔｉ，Ｖ，Ｙ，Ｚｒ，Ｇｅの群から選択した１の元素又はこれらの各種元素の組み合わせでドープされた亜鉛酸化物製であり、好ましくはアルミニウムでドープされた亜鉛酸化物（ＡＺＯ）、インジウムでドープされた亜鉛酸化物（ＩＺＯ）、ガリウムでドープされた亜鉛酸化物（ＧＺＯ）又はホウ素でドープされた亜鉛酸化物（ＢＺＯ）製であり、あるいは、
−インジウム錫酸化物（ＩＴＯ）、又はフッ素でドープされた錫酸化物（ＳｎＯ2：Ｆ）又はアンチモンでドープされた錫酸化物（ＳｎＯ2：Ｓｂ）製であり、あるいは、
−ニオブでドープされたチタン酸化物製である。
−Ａｌ，Ｇａ，Ｉｎ，Ｂ，Ｔｉ，Ｖ，Ｙ，Ｚｒ，Ｇｅの群から選択した１の元素又はこれらの各種元素の組み合わせでドープされた亜鉛酸化物製であり、好ましくはアルミニウムでドープされた亜鉛酸化物（ＡＺＯ）、インジウムでドープされた亜鉛酸化物（ＩＺＯ）、ガリウムでドープされた亜鉛酸化物（ＧＺＯ）又はホウ素でドープされた亜鉛酸化物（ＢＺＯ）製であり、あるいは、
−インジウム錫酸化物（ＩＴＯ）、又はフッ素でドープされた錫酸化物（ＳｎＯ2：Ｆ）又はアンチモンでドープされた錫酸化物（ＳｎＯ2：Ｓｂ）製であり、あるいは、
−ニオブでドープされたチタン酸化物製である。
他の面によると、透明な導電性酸化物薄膜は、陰極スパッタリング、特にマグネトロン陰極スパッタリングにより、又は化学蒸着（ＣＶＤ）により被着させる。
他の面によると、多層薄膜はさらに、加熱されることに適した薄膜の下に位置する下層の非金属誘電体薄膜を含み、その非金属誘電体薄膜は、窒化物製、酸窒化物製、又は１種若しくは混合の酸化物製であり、例えばＳｉ3Ｎ4又はＳｉＯXＮY又はＳｉＯＣ又はＳｉＯＳｎ製である。
他の面によると、多層薄膜はさらに、特に透明な導電性酸化物薄膜がドープされた亜鉛酸化物又はニオブでドープされたチタン酸化物製である場合に、加熱されることに適した薄膜の上に位置する上層の非金属誘電体薄膜を含み、その非金属誘電体薄膜は、窒化物製、例えばＳｉ3Ｎ4製である。
他の面によると、導電性集電体が発熱体の向かい合った２つの端部付近に設けられる。
他の面によると、多層薄膜を備えた基材が有機ガラス又は無機ガラス製である。
他の面によると、多層薄膜を備えた基材が透明である。
他の面によると、発熱体はさらに中間層及び第２の基材を含み、積層品を形成するため中間層がその２つの基材の間に存在し、加熱されることに適した薄膜が中間層に面している。
他の面によると、発熱体は気体で満たされた空洞によりその積層品と離された第３の基材をさらに含む。
他の面によると、発熱体は少なくとも第２の基材を含み、基材は対になって断熱複層グレージングユニットを形成するために気体で満たされた空洞により離されており、加熱されることに適した薄膜が気体で満たされた空洞に面している。
他の面によると、第２の基材が有機ガラス又は無機ガラス製である。
他の面によると、第２の基材が透明である。
本発明は、上記発熱体を含む建築グレージングユニットにも関する。
本発明は、上記発熱体を含む電気自動車用グレージングユニットにも関する。
本発明は、上記発熱体を含む上記グレージングユニットを含み、そのグレージングユニットが特にフロントガラス、前側サイドウィンドウ、後側サイドウィンドウ、後部ウィンドウ又はサンルーフである電気自動車にも関する。
本発明は、建物のための電気ラジエーターであって、上記発熱体で形成されているラジエーターにも関する。
次に、本発明の他の特徴及び利点を、図面に関して説明する。
本発明は、多層薄膜を備えた基材を少なくとも１つ含む発熱体であって、その多層薄膜が加熱されることに適した薄膜を含む発熱体に関する。その加熱されることに適した薄膜は２０Ω／□と２００Ω／□の間のシート抵抗を持っている。その加熱されることに適した薄膜はグレージングユニットが氷をとり／曇りをとること又は実際に部屋を暖めることを可能とする。その加熱されることに適した薄膜は透明な導電性酸化物薄膜である。その発熱体は電圧供給されることに適した２つの導電性集電体も含み、その加熱されることに適した薄膜が加熱可能となるように２つの導電性集電体に電気的に接続されている。その加熱されることに適した薄膜は開口を設けられておらず、すなわち、それはエッチングにより機械加工されたものでなく、すなわち、加熱用薄膜の電気抵抗を大きくするいかなる穴も、薄膜にエッチングされていない。このように、いかなる領域も薄膜から除かれておらず、グレージングの有効抵抗を上昇させるいかなる幾何学的経路のパターンもその加熱されることに適した薄膜のエッチングにより作られていない。
このように、その加熱されることに適した薄膜のシート抵抗は、それをエッチングにより機械加工することを必要とせずに、２０Ω／□と２００Ω／□の間である。これは、発熱体を製造するために使用される工程を簡単にする。さらに、これは消散される電力を通常の電気システムによりコントロールすることができ、かつこれと相性が良いことを保証する。本発明はこのように本発明による発熱体を電気自動車に容易に取り付けること又は全国電力網に容易に接続することを可能にする。
図１は、本発明の１つの実施形態による発熱体の断面図を示している。
発熱体は基材１を含み、その上に加熱されることに適した薄膜３を含む多層薄膜を被着させている。その多層の薄膜は例えば陰極スパッタリング、特にマグネトロン陰極スパッタリング（マグネトロン被着）、又は化学蒸着（ＣＶＤ）により被着させる。
基材１は、例えば有機ガラス又は無機ガラス製である。特に透けて見えることを求める用途でそれが使用される場合、例えば自動車や建築グレージングユニットで使用される場合、それは例えば透明である。基材１はガラス板であることが好ましいが、これに限られない。
加熱されることに適した薄膜３は、透明な導電性酸化物薄膜（ＴＣＯ）で製作される。一般に、ＴＣＯ薄膜はＡｌ，Ｇａ，Ｉｎ，Ｂ，Ｔｉ，Ｖ，Ｙ，Ｚｒ，Ｇｅの群から選択した元素又はこれらの様々な元素の組み合わせによりドープされた亜鉛酸化物製でよい。その加熱されることに適した薄膜をマグネトロンにより被着させる場合には、ＴＣＯ薄膜は例えば、
−アルミニウムでドープされた亜鉛酸化物（ＡＺＯ）、インジウムでドープされた亜鉛酸化物（ＩＺＯ）、又はガリウムでドープされた亜鉛酸化物（ＧＺＯ）製であり、あるいは、
−インジウム錫酸化物（ＩＴＯ）、アンチモンでドープされた錫酸化物（ＳｎＯ2：Ｓｂ）、又はフッ素でドープされた錫酸化物（ＳｎＯ2：Ｆ）製であり、あるいは、
−ニオブでドープされたチタン酸化物製である。
−アルミニウムでドープされた亜鉛酸化物（ＡＺＯ）、インジウムでドープされた亜鉛酸化物（ＩＺＯ）、又はガリウムでドープされた亜鉛酸化物（ＧＺＯ）製であり、あるいは、
−インジウム錫酸化物（ＩＴＯ）、アンチモンでドープされた錫酸化物（ＳｎＯ2：Ｓｂ）、又はフッ素でドープされた錫酸化物（ＳｎＯ2：Ｆ）製であり、あるいは、
−ニオブでドープされたチタン酸化物製である。
その加熱されることに適した薄膜をＣＶＤにより被着させる場合は、ＴＣＯ薄膜は、例えば、ホウ素でドープされた亜鉛酸化物（ＢＺＯ）、又はフッ素でドープされた錫酸化物（ＳｎＯ2：Ｆ）で製作される。ＢＺＯ薄膜は例えば低圧ＣＶＤ（ＬＰＣＶＤ）により被着させる。
多層薄膜はまた、加熱されることに適した薄膜３の下に位置する下層非金属誘電体薄膜４を含む。この下層非金属誘電体薄膜４は、窒化物、酸窒化物、又は１種又は混合の酸化物製であり、例えば、薄膜をマグネトロンにより被着させるときはＳｉ3Ｎ4又はＳｉＯXＮY製、又は薄膜をＣＶＤにより被着させるときはＳｉＯＣ又はＳｉＯＳｎ製である。この下層薄膜４はアルカリ金属に対するバリアとして働くものであり、そうしないとアルカリ金属が多層薄膜を曲げ加工する際にマイグレートすることがあり、マグネトロンスパッタリングによる被着が実行されるときにＴＣＯ薄膜の伝導性を破壊することがあり得る。その下層の薄膜は色の変更機能も有する。ＳｉＯＳｎの混合酸化物製の下層非金属誘電体薄膜４は、特に、グレージングを曲げ加工する際におけるＳｎＯ2：Ｆ製の加熱されることに適した薄膜３の良好な密着性及び層間剥離に対する良好な抵抗を可能とする。下層非金属誘電体薄膜４は、例えば陰極スパッタリング、特にマグネトロンスパッタリングにより、又はＣＶＤにより被着させる。下層非金属誘電体薄膜４の厚さは、１０ｎｍと１００ｎｍの間、例えば４０ｎｍと７０ｎｍの間、好ましくは約５０ｎｍである。
その発熱体がグレージングを曲げることを要求する自動車のグレージングの用途に使用される場合は、その多層薄膜は、曲げ加工に耐えるため、十分に強く、かつ熱に対する耐久性がなければならない。ＴＣＯ薄膜に十分な耐久性がなければ、窒化物製の、例えばＳｉ3Ｎ4製の上層非金属誘電体薄膜５をＴＣＯ薄膜の上に被着させる。非金属誘電体薄膜５は、例えば陰極スパッタリング、特にマグネトロン陰極スパッタリングにより被着させる。この上層薄膜５は基材の色を変えてもよい。上層非金属誘電体薄膜５の厚さは１０ｎｍと１００ｎｍの間、好ましくは約１０ｎｍである。１０ｎｍの厚さは求められる保護を確実にするために理論上十分である。
加熱されることに適した薄膜３の厚さは５０ｎｍと３００ｎｍの間、好ましくは５０ｎｍと２００ｎｍの間である。この厚さの範囲は技術的に容易に生産可能であるばかりでなく、調整された厚さの薄膜がガラス板の表面全体に得られるのも可能にし、その加熱されることに適した薄膜の抵抗は２０Ω／□と２００Ω／□の間となる。
その発熱体は発熱体の向かい合った２つの端部付近に配置された２つの導電性集電体（図示せず）も含む。その加熱されることに適した薄膜３はこれらの導電性集電体に電気的に接続される。その導電性集電体はその加熱されることに適した薄膜３の電圧供給端子である。加熱されるフロントガラスの場合は、その導電性集電体は例えばフロントガラスの最上部及び最下部に設置される。
第１の変形実施形態としては、発熱体は第２の基材２と中間層６を含むことが好ましく、この中間層は、積層品を形成するため２つの基材１，２の間に存在している。この構成では、多層薄膜を外部攻撃から保護するため、基材１の多層薄膜を被着させている面は中間層６に面し、発熱体の外側を向いていないことが好ましい。中間層は例えば標準的なＰＶＢ（ポリビニルブチラール）製又は音波を減衰させることに適した材料製である。音波を減衰させることに適した材料は、好ましくはこの場合２枚の標準的なＰＶＢの薄膜の間に配置する。
この第１の実施形態では、第２の基材２は、例えば有機ガラス又は無機ガラス製である。特に透けて見えることを求める用途でそれが使用される場合、例えば自動車や建築グレージングユニットで使用される場合、それは例えば透明である。基材２はガラス板であることが好ましいが、これに限られない。
この第１の変形実施形態による発熱体は自動車用のグレージング、特に電気自動車のグレージングに使用することができる。そのグレージングがフロントガラス又は前側サイドウィンドウである場合、それは視認性の制限を受ける。具体的には、現在有効な標準規格を満足するためには、光の透過率が少なくとも７０％、あるいは更に少なくとも７５％でなければならない。この光の透過率は上記に定義した加熱されるグレージングユニットにより得られる。これに対し、グレージングが後側サイドウィンドウ、後部ウィンドウ又はサンルーフである場合、その光の透過率の制限は存在しない。１００％に近い光の透過率を求めることがある現在有効な標準規格を順守しながら光の透過率を減らすためには、基材に薄い色を付けてもよく、あるいは実際に多層薄膜が例えばＮｉＣｒ又はＮｂＮ製の吸収フィルムを含んでもよい。
この第１の実施形態による発熱体は、気体で満たされた空洞により発熱体と離された第３の基材と組み合わせて、建築グレージングユニットで使用してもよく、例えば２つの部屋の間のパーティションで、又はカーテンウォールで使用してもよい。第３の基材は、例えば有機ガラス又は無機ガラス製である。第３の基材は例えば透明である。
この第１の実施形態による発熱体は、建物の電気ラジエーターで使用してもよい。
第２の実施形態としては、発熱体は少なくとも第２の基材２を含む。基材１，２は対になって断熱複層グレージングユニットを形成するために気体で満たされた空洞により離されている。多層薄膜は、多層薄膜を外部攻撃から保護するため、気体で満たされた空洞に面しており、発熱体の外側を向いていないことが好ましい。
第２の実施形態による発熱体は建築グレージングユニットに使用してもよい。
それゆえ、本発明は電気自動車用のグレージングユニット、特に光の透過率が少なくとも７０％、あるいは実に少なくとも７５％でなければならないフロントガラス又は前側サイドウィンドウ、あるいはまた、光の透過率の制限を受けない後側サイドウィンドウ、後部ウィンドウ又はサンルーフにも関する。本発明はそのようなグレージングユニットが取り付けられた電気自動車にも関する。本発明は建築グレージングユニット及び建物の電気ラジエーターにも関する。
自動車若しくは建築グレージングユニット又は建物の電気ラジエーターの場合、導電性集電体が知られた方法で電気システムに接続され、この電気システムを通じて電圧が供給される。電圧がかかっている時には、その加熱されることに適した薄膜は加熱用薄膜となる。本発明により、従来の電気システムを使用することができる。
自動車又は建築グレージングユニットの場合、その加熱されることに適した薄膜の一つの目的はグレージングユニットから氷をとる及び／又は曇りをとることである。
ラジエーターの場合、その加熱されることに適した薄膜は基本的には家庭暖房が意図されているが、特にバスルームに使用されるときは、曇りをとる用途向けであってもよい。
以下に実施例を示す。消散された電力を曲げ加工後のフロントガラスについて計算してはいても、それらはすべて本発明によるどんな用途にも使用することができる。
ガラス／Ｓｉ3Ｎ4／ＡＺＯ／Ｓｉ3Ｎ4／ＰＶＢ／ガラスの層が順に、以下の厚さで重なった多層を有する本発明による発熱体は、３０Ω／□のシート抵抗を有していた。
この例では、ＡＺＯ薄膜が加熱されることに適した薄膜であった。７５ｃｍの高さの発熱体に２２０Ｖの電圧を供給すると、２８７０Ｗ／ｍ2の単位面積当たりの電力が消散され、発熱体は８２．５％の光の透過率を有していた。
同様に、ガラス／Ｓｉ3Ｎ4／ＳｎＯ2：Ｆ／ＰＶＢ／ガラスの層が順に、以下の厚さで重なった多層を有する本発明による発熱体は、１００Ω／□のシート抵抗を有していた。
この例では、ＳｎＯ2：Ｆ薄膜が加熱されることに適した薄膜であった。７５ｃｍの高さの発熱体に２２０Ｖの電圧を供給すると、８６０Ｗ／ｍ2の単位面積当たり電力が消散され、発熱体は８５％の光の透過率を有していた。
同様に、ガラス／Ｓｉ3Ｎ4／ＳｎＯ2：Ｆ／ＰＶＢ／ガラスの層が順に、以下の厚さで重なった多層を有する本発明による発熱体は、７０Ω／□のシート抵抗を有していた。
この例では、ＳｎＯ2：Ｆ薄膜が加熱されることに適した薄膜であった。７５ｃｍの高さの発熱体に２２０Ｖの電圧を供給すると、１１２９Ｗ／ｍ2の単位面積当たりの電力が消散され、発熱体は８４．５％の光の透過率を有していた。
ガラス／Ｓｉ3Ｎ4／ＧＺＯ／Ｓｉ3Ｎ4／ＰＶＢ／ガラスの層が順に、以下の厚さで重なった多層を有する本発明による発熱体は、６０Ω／□のシート抵抗を有していた。
この例では、ＧＺＯ薄膜が加熱されることに適した薄膜であった。７５ｃｍの高さの発熱体に２２０Ｖの電圧を供給すると、１４３４Ｗ／ｍ2の単位面積当たりの電力が消散され、発熱体は８３％の光の透過率を有していた。
ガラス／Ｓｉ3Ｎ4／ＡＺＯ／Ｓｉ3Ｎ4／ＰＶＢ／ガラスの層が順に、以下の厚さで重なった多層を有する本発明による発熱体は、６０Ω／□のシート抵抗を有していた。
この例では、ＡＺＯ薄膜が加熱されることに適した薄膜であった。７５ｃｍの高さの発熱体に２２０Ｖの電圧を供給すると、１４３４Ｗ／ｍ2の単位面積当たりの電力が消散され、発熱体は８３％の光の透過率を有していた。
ガラス／Ｓｉ3Ｎ4／ＡＺＯ／Ｓｉ3Ｎ4／ＰＶＢ／ガラスの層が順に、以下の厚さで重なった多層を有する本発明による発熱体は、１５０Ω／□のシート抵抗を有していた。
この例では、ＴｉＯ2：Ｎｂ薄膜が加熱されることに適した薄膜であった。７５ｃｍの高さの発熱体に、２２０Ｖの電圧を供給すると、５７４Ｗ／ｍ2の単位面積当たりの電力が消散され、発熱体は７５％の光の透過率を有していた。
ガラス／Ｓｉ3Ｎ4／ＡＺＯ／Ｓｉ3Ｎ4／ＰＶＢ／ガラスの層が順に、以下の厚さで重なった多層を有する本発明による発熱体は、３５Ω／□のシート抵抗を有していた。
この例では、ＩＴＯ薄膜が加熱されることに適した薄膜であった。７５ｃｍの高さの発熱体は、２２０Ｖの電圧を供給すると、２４５８Ｗ／ｍ2の単位面積当たりの電力が消散され、発熱体は８３％の光の透過率を有していた。
本発明の実施態様の一部を以下の項目〈１〉−〈１７〉に記載する。
〈１〉 多層薄膜を備えた基材（１）を含む発熱体であって、前記多層薄膜が加熱されることに適した薄膜（３）を含み、その薄膜が２０Ω／□と２００Ω／□の間のシート抵抗を有していて、前記発熱体は電圧供給されることに適した２つの導電性集電体を含み、前記加熱されることに適した薄膜が透明な導電性酸化物薄膜であって、かつ、前記加熱されることに適した薄膜（３）がエッチングで機械加工されたものではなく、前記２つの導電性集電体に電気的に接続されており、前記加熱されることに適した薄膜（３）が５０ｎｍと３００ｎｍの間の厚さを持っている発熱体。
〈２〉 前記透明な導電性酸化物薄膜が、
−Ａｌ，Ｇａ，Ｉｎ，Ｂ，Ｔｉ，Ｖ，Ｙ，Ｚｒ，Ｇｅの群から選択した元素又はこれらの各種元素の組み合わせでドープされた亜鉛酸化物製であり、好ましくはアルミニウムでドープされた亜鉛酸化物（ＡＺＯ）、インジウムでドープされた亜鉛酸化物（ＩＺＯ）、ガリウムでドープされた亜鉛酸化物又はホウ素でドープされた亜鉛酸化物（ＢＺＯ）製であるか、又は、
−インジウム錫酸化物（ＩＴＯ）、又はフッ素でドープされた錫酸化物（ＳｎＯ 2 ：Ｆ）又はアンチモンでドープされた錫酸化物（ＳｎＯ 2 ：Ｓｂ）製であるか、又は、
−ニオブでドープされたチタン酸化物製である、
項目１記載の発熱体。
〈３〉 前記透明な導電性酸化物薄膜が、陰極スパッタリング、特にマグネトロン陰極スパッタリングにより、又は化学蒸着（ＣＶＤ）により被着されている、項目１又は２のいずれかに記載の発熱体。
〈４〉 前記多層薄膜がさらに、下層非金属誘電体薄膜（４）を前記加熱されることに適した薄膜（３）の下に含み、前記非金属誘電体薄膜（４）が、窒化物、酸窒化物、又は１種若しくは混合の酸化物製であり、例えば、Ｓｉ 3 Ｎ 4 又はＳｉＯ X Ｎ Y 又はＳｉＯＣ又はＳｉＯＳｎ製である、項目１乃至３の１項に記載の発熱体。
〈５〉 前記多層薄膜がさらに、特に前記透明な導電性酸化物薄膜がドープされた亜鉛酸化物又はニオブでドープされたチタン酸化物製である場合に、前記加熱されることに適した薄膜（３）の上に位置する上層非金属誘電体薄膜（５）を含み、前記非金属誘電体薄膜（５）は窒化物製、例えばＳｉ 3 Ｎ 4 製である、項目１乃至４の１項に記載の発熱体。
〈６〉 前記導電性集電体が当該発熱体の向かい合った２つの端部付近に設けられている、項目１乃至５の１項に記載の発熱体。
〈７〉 前記多層薄膜を備えた基材（１）が有機ガラス又は無機ガラス製である、項目１乃至６の１項に記載の発熱体。
〈８〉 前記多層薄膜を備えた基材（１）が透明である、項目１乃至７の１項に記載の発熱体。
〈９〉 中間層（６）と第２の基材（２）をさらに含み、前記中間層（６）が積層品を形成するよう２つの前記基材（１，２）の間に存在し、前記加熱されることに適した薄膜（３）が前記中間層（６）に面している、項目１乃至８の１項に記載の発熱体。
〈１０〉 気体で満たされた空洞により前記積層品と離された第３の基材をさらに含む、項目９記載の発熱体。
〈１１〉 少なくとも第２の基材（２）をさらに含み、前記基材（１，２）が対になって断熱複層グレージングユニットを形成するために気体で満たされた空洞により離されており、前記加熱されることに適した薄膜（３）が前記気体で満たされた空洞に面している、項目１乃至８の１項に記載の発熱体。
〈１２〉 前記第２の基材（２）が有機ガラス又は無機ガラス製である、項目９乃至１１の１項に記載の発熱体。
〈１３〉 前記第２の基材（２）が透明である、項目９乃至１２の１項に記載の発熱体。
〈１４〉 項目１乃至１３のいずれか１項に記載の発熱体を含む建築用グレージングユニット。
〈１５〉 項目１乃至９のいずれか１項、項目９に従属するときの項目１２又は１３のいずれか１項に記載の発熱体を含む電気自動車用グレージングユニット。
〈１６〉 項目１５記載のグレージングユニットを含み、前記グレージングユニットが特にフロントガラス、前側サイドウィンドウ、後側サイドウィンドウ、後部ウィンドウ又はサンルーフである電気自動車。
〈１７〉 建物用電気ラジエーターであって、項目１乃至９のいずれか１項、項目９に従属するときの項目１１又は１２のいずれか１項記載の発熱体により形成されている電気ラジエーター。
本発明の実施態様の一部を以下の項目〈１〉−〈１７〉に記載する。
〈１〉 多層薄膜を備えた基材（１）を含む発熱体であって、前記多層薄膜が加熱されることに適した薄膜（３）を含み、その薄膜が２０Ω／□と２００Ω／□の間のシート抵抗を有していて、前記発熱体は電圧供給されることに適した２つの導電性集電体を含み、前記加熱されることに適した薄膜が透明な導電性酸化物薄膜であって、かつ、前記加熱されることに適した薄膜（３）がエッチングで機械加工されたものではなく、前記２つの導電性集電体に電気的に接続されており、前記加熱されることに適した薄膜（３）が５０ｎｍと３００ｎｍの間の厚さを持っている発熱体。
〈２〉 前記透明な導電性酸化物薄膜が、
−Ａｌ，Ｇａ，Ｉｎ，Ｂ，Ｔｉ，Ｖ，Ｙ，Ｚｒ，Ｇｅの群から選択した元素又はこれらの各種元素の組み合わせでドープされた亜鉛酸化物製であり、好ましくはアルミニウムでドープされた亜鉛酸化物（ＡＺＯ）、インジウムでドープされた亜鉛酸化物（ＩＺＯ）、ガリウムでドープされた亜鉛酸化物又はホウ素でドープされた亜鉛酸化物（ＢＺＯ）製であるか、又は、
−インジウム錫酸化物（ＩＴＯ）、又はフッ素でドープされた錫酸化物（ＳｎＯ 2 ：Ｆ）又はアンチモンでドープされた錫酸化物（ＳｎＯ 2 ：Ｓｂ）製であるか、又は、
−ニオブでドープされたチタン酸化物製である、
項目１記載の発熱体。
〈３〉 前記透明な導電性酸化物薄膜が、陰極スパッタリング、特にマグネトロン陰極スパッタリングにより、又は化学蒸着（ＣＶＤ）により被着されている、項目１又は２のいずれかに記載の発熱体。
〈４〉 前記多層薄膜がさらに、下層非金属誘電体薄膜（４）を前記加熱されることに適した薄膜（３）の下に含み、前記非金属誘電体薄膜（４）が、窒化物、酸窒化物、又は１種若しくは混合の酸化物製であり、例えば、Ｓｉ 3 Ｎ 4 又はＳｉＯ X Ｎ Y 又はＳｉＯＣ又はＳｉＯＳｎ製である、項目１乃至３の１項に記載の発熱体。
〈５〉 前記多層薄膜がさらに、特に前記透明な導電性酸化物薄膜がドープされた亜鉛酸化物又はニオブでドープされたチタン酸化物製である場合に、前記加熱されることに適した薄膜（３）の上に位置する上層非金属誘電体薄膜（５）を含み、前記非金属誘電体薄膜（５）は窒化物製、例えばＳｉ 3 Ｎ 4 製である、項目１乃至４の１項に記載の発熱体。
〈６〉 前記導電性集電体が当該発熱体の向かい合った２つの端部付近に設けられている、項目１乃至５の１項に記載の発熱体。
〈７〉 前記多層薄膜を備えた基材（１）が有機ガラス又は無機ガラス製である、項目１乃至６の１項に記載の発熱体。
〈８〉 前記多層薄膜を備えた基材（１）が透明である、項目１乃至７の１項に記載の発熱体。
〈９〉 中間層（６）と第２の基材（２）をさらに含み、前記中間層（６）が積層品を形成するよう２つの前記基材（１，２）の間に存在し、前記加熱されることに適した薄膜（３）が前記中間層（６）に面している、項目１乃至８の１項に記載の発熱体。
〈１０〉 気体で満たされた空洞により前記積層品と離された第３の基材をさらに含む、項目９記載の発熱体。
〈１１〉 少なくとも第２の基材（２）をさらに含み、前記基材（１，２）が対になって断熱複層グレージングユニットを形成するために気体で満たされた空洞により離されており、前記加熱されることに適した薄膜（３）が前記気体で満たされた空洞に面している、項目１乃至８の１項に記載の発熱体。
〈１２〉 前記第２の基材（２）が有機ガラス又は無機ガラス製である、項目９乃至１１の１項に記載の発熱体。
〈１３〉 前記第２の基材（２）が透明である、項目９乃至１２の１項に記載の発熱体。
〈１４〉 項目１乃至１３のいずれか１項に記載の発熱体を含む建築用グレージングユニット。
〈１５〉 項目１乃至９のいずれか１項、項目９に従属するときの項目１２又は１３のいずれか１項に記載の発熱体を含む電気自動車用グレージングユニット。
〈１６〉 項目１５記載のグレージングユニットを含み、前記グレージングユニットが特にフロントガラス、前側サイドウィンドウ、後側サイドウィンドウ、後部ウィンドウ又はサンルーフである電気自動車。
〈１７〉 建物用電気ラジエーターであって、項目１乃至９のいずれか１項、項目９に従属するときの項目１１又は１２のいずれか１項記載の発熱体により形成されている電気ラジエーター。
１ 第１の基材
２ 第２の基材
３ 加熱されることに適した薄膜
４ 非金属誘電体薄膜
５ 非金属誘電体薄膜
６ 中間層
２ 第２の基材
３ 加熱されることに適した薄膜
４ 非金属誘電体薄膜
５ 非金属誘電体薄膜
６ 中間層
Claims (14)
- 多層薄膜を備えた基材（１）と電圧供給されることに適した２つの導電性集電体とを含む、発熱体であって、
前記多層薄膜が、透明な導電性酸化物薄膜（３）を含み、
前記透明な導電性酸化物薄膜（３）は、
−Ａｌ，Ｇａ，Ｉｎ，Ｂ，Ｔｉ，Ｖ，Ｙ，Ｚｒ，Ｇｅ又はそれらのいずれかの組み合わせでドープされた亜鉛酸化物、又は、
−インジウム錫酸化物（ＩＴＯ）、フッ素でドープされた錫酸化物（ＳｎＯ２：Ｆ）又はアンチモンでドープされた錫酸化物（ＳｎＯ２：Ｓｂ）、又は、
−ニオブでドープされたチタン酸化物、
を有し、
前記透明な導電性酸化物薄膜（３）のシート抵抗は、２０Ω／□と２００Ω／□の間であり、
前記透明な導電性酸化物薄膜（３）は、加熱されることに適しており、
前記透明な導電性酸化物薄膜（３）は、エッチングでの機械加工を含む方法により得られたものでなく、
前記透明な導電性酸化物薄膜（３）は、前記２つの導電性集電体に電気的に接続されており、かつ、
前記透明な導電性酸化物薄膜（３）は、５０ｎｍと２００ｎｍの間の厚さを持っており、
前記多層薄膜がさらに、加熱されることに適した前記透明な導電性酸化物薄膜（３）の下に下層非金属誘電体薄膜（４）を含み、前記下層非金属誘電体薄膜（４）が、窒化物、酸窒化物、又は１種若しくは混合の酸化物製である、
発熱体。 - 前記多層薄膜がさらに、加熱されることに適した前記透明な導電性酸化物薄膜（３）の上に位置する上層非金属誘電体薄膜（５）を含み、前記非金属誘電体薄膜（５）は、窒化物製である、請求項１に記載の発熱体。
- 前記導電性集電体が当該発熱体の向かい合った２つの端部付近に設けられている、請求項１又は２に記載の発熱体。
- 前記多層薄膜を備えた基材（１）が有機ガラス又は無機ガラス製である、請求項１〜３のいずれか一項に記載の発熱体。
- 前記多層薄膜を備えた基材（１）が透明である、請求項１〜４のいずれか一項に記載の発熱体。
- 中間層（６）と第２の基材（２）をさらに含み、前記中間層（６）が、積層品を形成するよう２つの前記基材（１，２）の間に存在し、加熱されることに適した前記透明な導電性酸化物薄膜（３）が、前記中間層（６）に面している、請求項１〜５のいずれか一項に記載の発熱体。
- 気体で満たされた空洞により前記積層品と離された第３の基材をさらに含む、請求項６に記載の発熱体。
- 少なくとも第２の基材（２）をさらに含み、前記基材（１，２）が、対になって断熱複層グレージングユニットを形成するために気体で満たされた空洞により離されており、加熱されることに適した前記透明な導電性酸化物薄膜（３）が、前記気体で満たされた空洞に面している、請求項１〜５のいずれか一項に記載の発熱体。
- 前記第２の基材（２）が有機ガラス又は無機ガラス製である、請求項６〜８のいずれか一項に記載の発熱体。
- 前記第２の基材（２）が透明である、請求項６〜９のいずれか一項に記載の発熱体。
- 請求項１〜１０のいずれか一項に記載の発熱体を含む、建築用グレージングユニット。
- 請求項１〜６のいずれか一項、又は請求項６に従属する請求項９若しくは１０に記載の発熱体を含む、電気自動車用グレージングユニット。
- 請求項１２に記載のグレージングユニットを含み、前記グレージングユニットが、特にフロントガラス、前側サイドウィンドウ、後側サイドウィンドウ、後部ウィンドウ又はサンルーフである、電気自動車。
- 建物用電気ラジエーターであって、請求項１〜６のいずれか一項、又は請求項６に従属する請求項８若しくは９に記載の発熱体により形成されている、電気ラジエーター。
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