JP6770703B2 - Pattern conductors, heat-generating conductors, sheets with conductors, heat-generating plates, vehicles and buildings - Google Patents
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Description
本発明は、パターン導電体、このパターン導電体を含む発熱用導電体、発熱用導電体を有する導電体付きシート、および、発熱用導電体または導電体付きシートを備える発熱板に関する。また、本発明は、発熱板を備える乗り物および建築物に関する。 The present invention relates to a pattern conductor, a heat-generating conductor including the pattern conductor, a sheet with a conductor having a heat-generating conductor, and a heat-generating conductor or a heat-generating plate including a sheet with a conductor. The present invention also relates to a vehicle and a building provided with a heating plate.
従来から、単位形状を面内に配列した構成から成り面内で繰り返し周期を有する規則的なパターンまたは面内で繰り返し周期の無い不規則的なパターンを有するパターン導電体が、広く用いられている。パターン導電体は、例えば、車両のフロントウィンドウ(windshield;風防ガラス)に用いられるデフロスタ(霜取り装置)や窓用の暖房器具、あるいはタッチパネルセンサ等に利用されている。これらに用いられているパターン導電体は、通電されることにより、発熱して霜取りや暖房器具として、またはセンサとして機能する。例えば、特許文献1および2では、パターン導電体が、透視性を有した発熱板に組み込まれて窓ガラスに利用されている。この発熱板において、パターン導電体は、通電によってその抵抗加熱により昇温する。発熱板からなる窓ガラスの昇温により、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、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。
Conventionally, a pattern conductor having a structure in which unit shapes are arranged in a plane and having a regular pattern having a repeating cycle in the plane or an irregular pattern having no repeating cycle in the plane has been widely used. .. The pattern conductor is used, for example, in a defroster (defrosting device) used for a windshield of a vehicle, a heater for a window, a touch panel sensor, or the like. When the patterned conductors used for these are energized, they generate heat and function as defrosters, heating appliances, or sensors. For example, in
ところで、パターン導電体をなす線状導電体のパターンを規則的なパターンとした場合、光芒やちらつきの発生といった不具合が生じる。光芒は、パターン導電体を介して光源を観察した場合には、光源の周囲に線状筋模様が視認される現象である。光芒の原因は、線状導電体での回折現象である。したがって、線状導電体の向きを不規則化することで、特定方向への回折光、すなわち光芒が視認されることを防止することができる。ちらつきは、パターン導電体を観察する方向を変化させた際に、特定方向に向く線状導電体での反射光が視認される現象である。したがって、線状導電体の向きを不規則化することで、反射光が拡散し、特定方向を向く線状導電体での反射光を目立たなくすることができる。 By the way, when the pattern of the linear conductor forming the pattern conductor is a regular pattern, problems such as light beam and flicker occur. Light beam is a phenomenon in which a linear streak pattern is visually recognized around the light source when the light source is observed through a patterned conductor. The cause of the light beam is a diffraction phenomenon in a linear conductor. Therefore, by making the orientation of the linear conductor irregular, it is possible to prevent the diffracted light in a specific direction, that is, the light beam from being visually recognized. Flickering is a phenomenon in which reflected light from a linear conductor facing a specific direction is visually recognized when the viewing direction of the pattern conductor is changed. Therefore, by making the orientation of the linear conductor irregular, the reflected light is diffused, and the reflected light of the linear conductor facing a specific direction can be made inconspicuous.
ただし、パターン導電体が広面積に広がっている場合、その全域について、線状導電体のパターンを不規則化して設計することは煩雑であり、また設計コストを高額化させる。 However, when the pattern conductor is spread over a wide area, it is complicated to design the pattern of the linear conductor irregularly over the entire area, and the design cost is increased.
本発明は、このような点を考慮してなされたものであって、パターン導電体の設計を簡略化し、設計コストを低減することを目的とする。 The present invention has been made in consideration of such a point, and an object of the present invention is to simplify the design of a patterned conductor and reduce the design cost.
本発明のパターン導電体は、
全体パターンで配置された線状導電体を備え、
前記全体パターンが、一定の小パターンを複数含む。
The pattern conductor of the present invention
With linear conductors arranged in the overall pattern,
The whole pattern includes a plurality of constant small patterns.
本発明のパターン導電体において、前記小パターンは、隣り合う小パターンと接触していてもよい。 In the pattern conductor of the present invention, the small pattern may be in contact with adjacent small patterns.
本発明のパターン導電体において、前記小パターンにおいて、線状導電体が不規則に配置されていてもよい。 In the pattern conductor of the present invention, the linear conductors may be irregularly arranged in the small pattern.
本発明のパターン導電体において、前記小パターンにおいて、各々が一方向に延びる複数の線状導電体が、前記一方向に直交する他方向に配列されており、各線状導電体は、前記一方向における端部分において、当該線状導電体を含む小パターンと隣り合う他の小パターンに含まれた線状導電体と接続していてもよい。 In the pattern conductor of the present invention, in the small pattern, a plurality of linear conductors each extending in one direction are arranged in other directions orthogonal to the one direction, and each linear conductor is arranged in the other direction. At the end portion of the above, the small pattern containing the linear conductor may be connected to the linear conductor contained in another small pattern adjacent to the small pattern.
本発明のパターン導電体において、前記小パターンにおいて、複数の線状導電体の間で、前記線状導電体の端部の前記一方向における位置は、一定ではなくてもよい。 In the pattern conductor of the present invention, in the small pattern, the position of the end portion of the linear conductor in the one direction may not be constant among the plurality of linear conductors.
本発明のパターン導電体において、前記小パターンにおいて、複数の線状導電体の間で、前記線状導電体の前記一方向に沿った長さは、同一であってもよい。 In the pattern conductor of the present invention, in the small pattern, the length of the linear conductor along the one direction may be the same among the plurality of linear conductors.
本発明のパターン導電体において、前記小パターンにおいて、前記線状導電体は、前記他方向における一側および他側に交互に突出して凸部を形成する波線形状になっており、
前記小パターンにおいて、複数の線状導電体の間で、前記凸部の数は一定であってもよい。
In the pattern conductor of the present invention, in the small pattern, the linear conductor has a wavy shape that alternately protrudes to one side and the other side in the other direction to form a convex portion.
In the small pattern, the number of the convex portions may be constant among the plurality of linear conductors.
本発明における発熱用導電体は、
上述したいずれかのパターン導電体と、
一対のバスバーと、を備え、
前記パターン導電体は、前記一対のバスバーを連結する。
The heat generating conductor in the present invention is
With any of the pattern conductors mentioned above,
With a pair of busbars,
The pattern conductor connects the pair of busbars.
本発明における導電体付きシートは、
上述したいずれかの発熱用導電体と、
前記発熱用導電体を支持する基材フィルムと、を備える。
The sheet with a conductor in the present invention
With any of the above-mentioned heat-generating conductors
A base film that supports the heat-generating conductor is provided.
本発明の発熱板は、
一対の基板と、
前記一対の基板の間に設けられた、上述したいずれかの発熱用導電体、または、上述した導電体付きシートと、を備える。
The heating plate of the present invention
A pair of boards and
It includes any of the above-mentioned heat-generating conductors provided between the pair of substrates, or the above-mentioned sheet with a conductor.
本発明の乗り物は、上述した発熱板を備える。 The vehicle of the present invention includes the heating plate described above.
本発明の建築物は、上述した発熱板を備える。 The building of the present invention includes the heating plate described above.
本発明によれば、パターン導電体の設計を簡略化し、設計コストを低減することができる。 According to the present invention, the design of the pattern conductor can be simplified and the design cost can be reduced.
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。 Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. In the drawings attached to the present specification, the scale, aspect ratio, etc. are appropriately changed from those of the actual product and exaggerated for the convenience of illustration and comprehension.
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。 In addition, in this specification, the terms "board", "sheet", and "film" are not distinguished from each other based only on the difference in designation. For example, "sheet with conductor" is a concept that includes members that can be called a plate or film. Therefore, "sheet with conductor" is "plate with conductor (board)" or "with conductor". It cannot be distinguished from a member called "film" only by the difference in name.
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。 Further, the "sheet surface (plate surface, film surface)" is a target sheet-like member (plate-like) when the target sheet-like (plate-like, film-like) member is viewed as a whole and from a broad perspective. A surface that coincides with the plane direction of a member or film-like member).
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。 In addition, as used in the present specification, the terms such as "parallel", "orthogonal", and "identical" and the values of length and angle that specify the shape and geometric conditions and their degrees are strictly used. Without being bound by the meaning, we will interpret it including the range where similar functions can be expected.
図1〜図16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。 1 to 16 are diagrams for explaining one embodiment according to the present invention. Of these, FIG. 1 is a diagram schematically showing an automobile provided with a heating plate, FIG. 2 is a view of the heating plate viewed from the normal direction of the plate surface, and FIG. 3 is FIG. 2III. It is sectional drawing of the heating plate along the −III line.
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。
As shown in FIG. 1, an
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シート20と、基板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および基板11,12を平板状に図示している。
FIG. 2 shows a view of the
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に対面する面上に設けられた発熱用導電体30と、を有する。発熱用導電体30は、線状導電体41を有するパターン導電体40と、パターン導電体40に通電するための一対のバスバー35と、を有する。
The
また、図1及び図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、通常は、配線部15は電源7と発熱用導電体30のバスバー35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。
Further, as is well shown in FIGS. 1 and 2, the
以下、発熱板10の各構成要素について説明する。
Hereinafter, each component of the
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。
First, the
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。
Further, the
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。
Next, the bonding layers 13 and 14 will be described. One
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。
As such bonding layers 13 and 14, layers made of materials having various adhesiveness or adhesiveness can be used. Further, it is preferable to use the bonding layers 13 and 14 having high visible light transmittance. As a typical bonding layer, a layer made of polyvinyl butyral (PVB) can be exemplified. The thicknesses of the bonding layers 13 and 14 are preferably 0.15 mm or more and 1 mm or less, respectively. The pair of bonding layers 13 and 14 may be made of the same material and may be the same, or may be different from each other in at least one of the materials and the composition.
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。
The
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に対面する面上に設けられた発熱用導電体30と、を有する。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。以下、導電付シート20の各構成要素について説明する。
Next, the
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。
The
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。 In addition, "transparency" means having transparency to the extent that one side of the base film can be seen through the base film, for example, 30. It means that it has a visible light transmittance of% or more, more preferably 70% or more. Visible light transmittance is the average of the transmittance at each wavelength when measured in the measurement wavelength range of 380 nm to 780 nm using a spectrophotometer (“UV-3100PC” manufactured by Shimadzu Corporation, JIS K0115 compliant product). Specified as a value.
次に、図4及び図5を参照しながら、発熱用導電体30について説明する。図4及び図5は、いずれも導電体付きシート20をそのシート面の法線方向から見た平面図であるが、発熱用導電体30のパターン導電体40が互いに異なるパターンを有している。
Next, the
発熱用導電体30は、一対のバスバー35と、一対のバスバー35に間に配置されたパターン導電体40と、を有している。バスバー35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35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線状導電体41によって形成されている。パターン導電体40は、一対のバスバー35間を結ぶよう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35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。
The
パターン導電体40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に示された例では、パターン導電体40は、線状導電体41が多数の開口43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。パターン導電体40は、2つの分岐点42の間を延びて、開口43を画成する複数の接続要素44を含んでいる。すなわち、パターン導電体40の線状導電体41は、両端において分岐点42を形成する複数の接続要素44の集まりとして構成されている。とりわけ図示された例では、パターン導電体40は、ボロノイメッシュのような、異形状の開口43が不規則に配置されたパターンで配置されている。
The
また、他の例として、図5に示された例のように、パターン導電体40は、一対のバスバー35間を連結する複数の線状導電体41を有するようにしてもよい。図5に示された例において、複数の線状導電体41は、互いに異なる不規則な形状を有しており、一方のバスバー35から他方のバスバー35へ延在している。複数の線状導電体41は、当該線状導電体41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る。とりわけ、複数の線状導電体41は、当該線状導電体41の延在方向と直交する方向に配列されている。これにより、隣接する2つの線状導電体41の連結の間には、隙間45が形成される。
Further, as another example, as in the example shown in FIG. 5, the
このようなパターン導電体40及びバスバー35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、及び、これらの合金の一以上を例示することができる。パターン導電体40及びバスバー35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。
Materials for forming such a
パターン導電体40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、パターン導電体40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、すなわち非被覆率(図4に示されたパターンでは、「開口率」とも呼ぶ)は、70%以上90%以下程度と高くなっている。また、線状導電体41の線幅は、2μm以上20μm以下程度となっている。このため、パターン導電体40が設けられている領域は、全体として透明に把握され、パターン導電体40の存在が透明発熱板10の透視性を害さないようになっている。
The
図3に示された例では、線状導電体41は、全体として矩形状の断面を有している。線状導電体41の幅W、すなわち、透明発熱板10の板面に沿った幅Wは2μm以上20μm以下とし、高さ(厚さ)H、すなわち、透明発熱板10の板面への法線方向に沿った高さ(厚さ)H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41によれば、その線状導電体41が十分に細線化されているので、パターン導電体40を効果的に不可視化することができる。
In the example shown in FIG. 3, the
また、図3に示されたように、線状導電体41は、導電性金属層46、導電性金属層46の表面のうち、基材フィルム21に対向する側の面を覆う第1の暗色層47、導電性金属層46の表面のうち、基板11に対向する側の面及び両側面を覆う第2の暗色層48を含むようにしてもよい。優れた導電性を有する金属材料からなる導電性金属層46は、比較的高い反射率を呈する。そして、パターン導電体40の線状導電体41をなす導電性金属層46によって光が反射されると、その反射した光が視認されるようになり、乗員の視界を妨げる場合がある。また、外部から導電性金属層46が視認されると、意匠性が低下する場合がある。そこで、第1及び第2の暗色層47,48が、導電性金属層46の表面の少なくとも一部分を覆っている。第1及び第2の暗色層47,48は、導電性金属層46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47,48によって、導電性金属層46が視認されづらくなり、乗員の視界を良好に確保することができる。また、外部から見たときの意匠性の低下を防ぐことができる。
Further, as shown in FIG. 3, the
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41は基材フィルム21上に形成されている。このため、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41の非被覆部、すなわち隣り合う線状導電体41の間となる領域を介して接触している。このため、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。
As described above, from the viewpoint of ensuring the transparency of the
ところで、図4および図5に示すように、パターン導電体40において、線状導電体41は、ある全体パターンTによって形成されている。そしてこの全体パターンTは、一定の小パターンPを複数含んでいる。とりわけ、本実施の形態では、図6に示すように、全体パターンT(図6に二点鎖線で示す)は、複数の小パターンP(図6に一点鎖線で示す)のみによって構成されている。なお、図6においては、図示の都合上、小パターンPはそれぞれ分離して示しているが、それぞれの小パターンPは、隣り合う小パターンPと接触していてもよいし、互いに重なり合っていてもよい。
By the way, as shown in FIGS. 4 and 5, in the
小パターンPは、不規則なパターンとして形成されている。すなわち、図7に示すように、小パターンP内において、線状導電体41は、不規則に配置されている。したがって、小パターンP内において、線状導電体41の配置が規則的であることに起因する光芒やちらつきを、効果的に目立たなくさせることができる。その一方で、全体パターンTは、一定の小パターンPを複数含むといった意味での規則性を有することになる。しかしながら、小パターンPが、ある程度の広さを有した面積であれば、小パターンPが繰り返し配列されることに起因する光芒やちらつきを効果的に目立たなくさせることができる。この観点から、上述した寸法の線状導電体41を有した導電体パターン40について、小パターンPは、50mm×50mm以上の広さを有することが好ましく、100mm×100mm以上の広さを有することがより好ましく、150mm×150mm以上の広さを有することがさらに好ましい。ただし、小パターンPの面積が広くなると、小パターンの設計が煩雑で高額化してしまう。したがって、小パターンPは、150mm×150mm以下の広さを有することが好ましく、100mm×100mm以下の広さを有することがより好ましく、50mm×50mm以下の広さを有することがさらに好ましい。
The small pattern P is formed as an irregular pattern. That is, as shown in FIG. 7, the
図5に示す発熱用導電体30のパターン導電体40のパターンについて、詳しく説明する。パターン導電体40の線状導電体41は、全体パターンTで配置されており、その全体パターンTは、小パターンPを繰り返し配置することで形成されている。小パターンPにおける線状導電体41の配置の一例が、図7に示されている。図7では、小パターンPにおいて、一方向(図7におけるY方向)に延びた複数の線状導電体41が、一方向に直交する他方向(図7におけるX方向)に配列されている。これらの複数の線状導電体41は、Y方向について全て同一の長さである。さらに、各線状導電体41のY方向における端部位置41eは、小パターンP内で一定ではない。
The pattern of the
また、小パターンPにおいて、線状導電体41は、X方向における一側および他側に交互に突出して凸部を形成する波線形状になっている。特に、図7に示された例において、複数の線状導電体41は、互いに異なる波線形状になっている。さらに、小パターンPにおいて、複数の線状導電体41の間で、凸部の数は一定となっている。
Further, in the small pattern P, the
線状導電体41がこのように形成された複数の小パターンPを、全体パターンTは含んでいる。図8に示すように、隣り合う二つの小パターンPは、一つの小パターンPに含まれる一つの線状導電体41が、他の小パターンPに含まれる一つの線状導電体41と接続するように、好ましくは滑らかに接続するように、接触し、あるいは重なり合っている。このような線状導電体41の接続によって、パターン導電体40は、一対のバスバー35を連結している。以上のように形成されたパターンによって、図5に示すパターン導電体40は形成されている。
The overall pattern T includes a plurality of small patterns P in which the
なお、パターン導電体40の線状導電体41が複数の小パターンPを含む全体パターンTで形成されるのは、図5のように隣接する2つの線状導電体41の連結の間に隙間45が形成されるパターンだけでない。図4のようなメッシュパターンにおいて、パターン導電体40の線状導電体41が複数の小パターンPを含む全体パターンTで形成されてもよい。
The
また、全体パターンTにおける複数の小パターンPの配置は、図6のような格子パターンに限らない。小パターンPのそれぞれの線状導電体41が互いに連結するようにそれぞれの小パターンPが接するあるいは重なり合っていれば、図9のような格子パターンをずらしたパターン等、任意のパターンで配置することができる。
Further, the arrangement of the plurality of small patterns P in the overall pattern T is not limited to the grid pattern as shown in FIG. If the small patterns P are in contact with each other or overlap each other so that the
次に、図10〜図16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10〜図16は、発熱板10の製造方法の一例を順に示す断面図である。
Next, an example of a method for manufacturing the
まず、図10のように、基材フィルム21上に第1の暗色層47を形成するようになる暗色膜47aを設ける。基材フィルム21としては、発熱用導電体30を適切に保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、発熱用導電体30の保持性等を考慮すると、基材フィルム21の厚みとしては、30μm以上150μm以下のものを用いることが好ましい。また、暗色膜47aは、例えば、電界めっき及び無電界めっきを含むめっき法、スパッタリング法、CVD法、PVD法、イオンプレーティング法、又はこれらの二以上を組み合わせた方法により設けることができる。なお、暗色膜47aの材料としては、種々の公知のものを用いることができる。例えば窒化銅、酸化銅、窒化ニッケル等が例示できる。
First, as shown in FIG. 10, a
次に、図11に示すように、導電性金属層46を形成するようになる金属膜46aを暗色膜47a上に設ける。金属膜46aは、導電性金属層46をなす材料として既に説明したように、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、及び、これらの合金の一以上を用いて形成され得る。金属膜46aは、公知の方法で形成され得る。例えば、銅箔等の金属箔を貼着する方法、電界めっき及び無電界めっきを含むめっき法、スパッタリング法、CVD法、PVD法、イオンプレーティング法、又はこれらの二以上を組み合わせた方法を採用することができる。
Next, as shown in FIG. 11, a
次に、図12に示すように、金属膜46a上に、レジストパターン49を設ける。レジストパターン49は、形成されるべき発熱用導電体30のパターン導電体40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、最終的に発熱用導電体30をなすパターン導電体40の線状導電体41上にのみ、レジストパターン49が設けられている。このレジストパターン49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。
Next, as shown in FIG. 12, a resist
ここで、レジストパターン49の設計について説明する。上述したように、レジストパターン49は、形成されるべき発熱用導電体30のパターン導電体40に対応したパターンとなっている。そして、パターン導電体40は、全体パターンTで配置された線状導電体41からなっている。したがって、レジストパターン49は、全体パターンTと同一パターンとなる。本実施の形態のように、全体パターンTが複数の小パターンPのみによって構成されていると、レジストパターン49は、小パターンPの繰り返しとなる。したがって、レジストパターン49を、全体パターンTとして設計せず、小パターンPの繰り返しとして設計することができる。すなわち、実際に設計するパターンを、全体パターンTでなく、小パターンPのみとすることができる。
Here, the design of the resist
次に、図13に示すように、レジストパターン49をマスクとして、金属膜46a及び暗色膜47aをエッチングする。このエッチングにより、金属膜46a及び暗色膜47aがレジストパターン49と略同一のパターンにパターニングされる。この結果、パターニングされた金属膜46aから、線状導電体41の一部をなすようになる導電性金属層46が、形成される。また、パターニングされた暗色膜47aから、線状導電体41の一部をなすようになる第1の暗色層47が、形成される。
Next, as shown in FIG. 13, the
なお、エッチング方法は特に限られることはなく、公知の方法が採用できる。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。その後、図13に示すように、レジストパターン49を除去する。
The etching method is not particularly limited, and a known method can be adopted. Known methods include, for example, wet etching using an etching solution, plasma etching, and the like. Then, as shown in FIG. 13, the resist
次に、図15に示すように、導電性金属層46の第1の暗色層47が設けられた面41bと反対側の面41a及び側面41c,41dに第2の暗色層48を形成する。第2の暗色層48は、例えば導電性金属層46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46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の暗色層48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46の表面に第2の暗色層48を設けるようにしてもよい。また、導電性金属層46の表面を粗化して第2の暗色層48を設けるようにしてもよい。
Next, as shown in FIG. 15, a second
最後に、図16に示すように、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、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。
Finally, as shown in FIG. 16, the
以上のように、本実施の形態におけるパターン導電体40は、全体パターンTで配置された線状導電体41を備え、全体パターンTが、一定の小パターンPを複数含む。このようなパターン導電体40によれば、実際に設計を行うパターン導電体40のパターンが、全体パターンTではなく、小パターンPとできるため、パターン導電体40の設計を簡略化し、設計コストを低減することができる。
As described above, the
また、本実施の形態のパターン導電体40では、小パターンPにおいて、線状導電体41が不規則に配置されている。このようなパターン導電体40によれば、光芒やちらつきの発生といった不具合を生じにくくすることができる。したがって、パターン導電体40を介した視認性の悪化を避けることができる。
Further, in the
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。 It is possible to make various changes to the above-described embodiment.
上述した実施の形態では、パターン導電体40を形成する全体パターンTが一種類の小パターンPのみを複数含む例を示したが、全体パターンTは、複数種の小パターン、例えば2種類の小パターンP1、P2を複数含んでもよい。
In the above-described embodiment, the overall pattern T forming the
また、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。
Further, in the above-described embodiment, the
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。
In the above-described embodiment, an example in which the
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。
The
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。
Further, the
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。 Although some modifications to the above-described embodiments have been described above, it is naturally possible to apply a plurality of modifications in combination as appropriate.
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
30 発熱用導電体
35 バスバー
40 パターン導電体
41 線状導電体
42 分岐点
43 開口
44 接続要素
45 隙間
46 導電性金属層
47 第1の暗色層
48 第2の暗色層
49 レジストパターン
T 全体パターン
P 小パターン
1
Claims (11)
前記全体パターンが、一定の小パターンを複数含み、
前記小パターンにおいて、各々が一方向に延びる複数の線状導電体が、前記一方向に直交する他方向に配列されており、
各線状導電体は、前記一方向における端部分において、当該線状導電体を含む小パターンと隣り合う他の小パターンに含まれた線状導電体と接続しており、
複数の前記線状導電体は、互いに異なる形状を有している、パターン導電体。 With linear conductors arranged in the overall pattern,
The whole pattern is seen more containing a certain small pattern,
In the small pattern, a plurality of linear conductors, each extending in one direction, are arranged in the other direction orthogonal to the one direction.
Each linear conductor is connected to a linear conductor contained in another small pattern adjacent to the small pattern including the linear conductor at the end portion in the one direction.
The plurality of linear conductors are patterned conductors having different shapes from each other .
前記小パターンにおいて、複数の線状導電体の間で、前記凸部の数は一定である、請求項1乃至5のいずれか一項に記載のパターン導電体。 In the small pattern, the linear conductor has a wavy shape that alternately protrudes to one side and the other side in the other direction to form a convex portion.
The pattern conductor according to any one of claims 1 to 5 , wherein in the small pattern, the number of the convex portions is constant among the plurality of linear conductors.
一対のバスバーをさらに備え、
前記パターン導電体は、前記一対のバスバーを連結する、発熱用導電体。 The pattern conductor according to any one of claims 1 to 6 and
With a pair of busbars
The pattern conductor is a heat-generating conductor that connects the pair of bus bars.
基材フィルムと、を備えた導電体付きシート。 The heat-generating conductor according to claim 7 and
A sheet with a conductor and a base film.
前記一対の基板の間に設けられた、請求項7に記載の発熱用導電体、または、請求項8に記載の導電体付きシートと、を備えた、発熱板。 A pair of boards and
Wherein provided between the pair of substrates, heating conductor according to claim 7, or with a conductive body and seats according to claim 8, heating plate.
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