JP6802835B2 - 電熱フィルムデバイスおよび電熱フィルムデバイスを製造するための方法ならびに電熱装置 - Google Patents
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Description
本出願は、2015年4月24日に出願された中国特許出願第201510203373.3号および第201510203320.1号の優先権を主張するものであり、これらの出願の内容全体が、参照により本明細書に組み込まれる。
電熱フィルムは、通常、導体層でめっきされ、この導体層の上に電極が配置される。電極は、通常、2つの平行な金属ストリップを形成し、一方の金属ストリップは、正電圧入力装置(positive voltage input)に接続され、もう一方の金属ストリップは、負電圧入力装置(negative voltage input)に接続され、その結果、導体層を通って流れる電流が熱を発生させる。このような電熱フィルムの1つは、図1に示されるようなものであり(CN103828482Aを参照)、図1では、導体層が2つの電極によって挟まれている。
2)導電性ネットフィルムの線のワイヤ径の幅が5μmより小さく、従来の金属材料が焼失しやすく、それにより電熱フィルムが故障すること。
本発明による実施形態は、低電圧(12v以下)で所望の温度が達成され得るような電熱デバイスを提供する。
基板と、
基板上に配置される導体層と、
導体層に取り付けられる第1の電極および第2の電極であって、第1の電極が、第1のバスバーおよび第1のバスバーから延在する少なくとも1つの第1の内側電極を備え、第2の電極が、第2のバスバーおよび第2のバスバーから延在する少なくとも1つの第2の内側電極を備え、第1の内側電極および第2の内側電極が、互い違いに配置されて互いから分離される、第1および第2の電極と
を備える。
一実施形態では、第1および第2の電極が、導体層の異なる側にある。
一実施形態では、デバイスが、導体層および導体層上の電極を覆う保護層をさらに備える。
一実施形態では、第1および第2のバスバーが、線形状、曲線形状、円、または、楕円を含む形状を形成する。
一実施形態では、第1および第2の内側電極が、等しい幅を有する。
一実施形態では、第1および第2の内側電極のうちの少なくとも一方の内側電極が、少なくとも2つの下位内側電極(sub inner electrode)を備え、隣接する下位内側電極の間に隙間が存在する。
一実施形態では、下位内側電極の幅が、隣接する下位内側電極の間の隙間に等しい。
一実施形態では、隙間が2μmであり、下位内側電極の幅が、各下位内側電極の電流容量に基づいて決定される。
一実施形態では、第1のバスバーの孔が、第2の内側電極によって示される位置にあり、第2のバスバーの孔が、第1の内側電極によって示される位置にある。
一実施形態では、少なくとも1つの追加の孔が、1mm以下の直径を有する。
一実施形態では、基板が、ガラスまたはポリマーを含む。
一実施形態では、可撓性透明材料が、PET、PVC、PEおよびPC、のうちの少なくとも1つの材料を含む。
一実施形態では、電熱装置が、加温機械、防寒用下着、膝カバー、および、手首サポートを含む。
一実施形態では、加温機械が額縁であり、電熱フィルムデバイスが、額縁のフレームの中、および、額縁の装飾層と裏板との間のうちの少なくとも1つの位置に設けられる。
一実施形態では、電熱フィルムデバイスが、防寒用下着の内側層と外側層との間に設けられる。
本発明の別の態様は、電熱フィルムデバイスを製造するための方法をさらに提供し、この方法は、
基板を提供するステップと、
基板上に導体層を配置するステップと、
導体層に第1および第2の電極を配置するステップであって、第1の電極が、第1のバスバーおよび第1のバスバーから延在する少なくとも1つの第1の内側電極を備え、第2の電極が、第2のバスバーおよび第2のバスバーから延在する少なくとも1つの第2の内側電極を備え、第1の内側電極および第2の内側電極が、互い違いに配置されて互いから分離される、ステップと
を含む。
一実施形態では、第1および第2の電極が、導体層の異なる側にある。
一実施形態では、基板上に導体層を配置するステップおよび導体層に第1および第2の電極を配置するステップが、導体層を金属箔上に配置するステップと、導体層の金属箔の反対側を基板に接合するステップと、第1および第2の電極を形成するために金属箔をパターニングするステップと、を含む。
一実施形態では、第1および第2の内側電極のうちの少なくとも一方の内側電極が、少なくとも2つの下位内側電極を備えるように成形され、隣接する下位内側電極の間に隙間が存在する。
一実施形態では、第1のバスバーの孔が、第2の内側電極によって示される位置にあり、第2のバスバーの孔が、第1の内側電極によって示される位置にある。
本明細書で提供される説明から、さらなる態様および適用領域が明らかとなる。本開示の種々の態様が個別に実施され得、また、本発明の種々の実施形態が互いに組み合わされ得ることを理解されたい。また、本明細書の説明および具体的な実施例が単に例示を目的とすることを意図され、本開示の範囲を限定することを意図されないことを理解されたい。
本開示では、いくつかの既知の定数には、1.75×10−8Ωmである銅の抵抗率、8×10−8Ωmである銀ペーストの抵抗率、および、1×10−8Ωmである単層グラフェンの抵抗率が含まれる。本開示に一致する例示の低電圧電熱フィルムデバイスは一般的なリチウムバッテリによって動力供給され得、迅速に90〜180℃に達する。入力電力は12V未満であってよい。デバイスの導体層として単層グラフェンが使用される場合、入力電力は1.5V未満であってよく、加熱効果が導体層によって実現される。
例示の実装形態1
図2Aは、本発明の一実施形態に一致する電熱フィルムデバイス2000aの概略上面図である。電熱フィルムデバイス2000aは透明である必要はない。いくつかの他の実施形態では、デバイスが透明でなくてもよい。例えば、デバイスが半透明または不透明であってもよい。図2Aのデバイスが、基板(図示せず)上に配置される導体1と、導体1に取り付けられる第1および第2の電極と、を有する。第1の電極が第1のバスバー21aおよび第1のバスバー21aから延在する少なくとも1つの第1の内側電極22aを備え、第2の電極が第2のバスバー21bおよび第2のバスバー21bから延在する少なくとも1つの第2の内側電極22bを備える。第1の内側電極22aおよび第2の内側電極22bが互い違いに配置されて互いから分離される。第1の電極および第2の電極は、デバイス全体にわたる一様な加熱を促進するために導体層の同じ側に配置されてもまたは2つの異なる側に配置されもよい。いくつかの実施形態では、導体1が、透明、不透明または半透明であってよい。図示を分かり易く保つために、いくつかの同様の構成要素は符号を付されない。バスバー21aおよび21bならびに内側電極22aおよび22bは、後で説明されるような多くの構成を有することができる。一方で、上述の構成要素は、平坦なパターンを形成している。
1:透明の基板上にグラフェンを配置するステップ。グラフェンは単層グラフェンであってよく、好適には、無機ドーパントもしくは有機ドーパント(例えば、Fe(NO3)3、HNO3、および、AuCl3)でドープされ、および/または、(例えば、約)250Ω/sqのシート抵抗を有する。基板はポリエチレンテレフタレート(PET)であってよい。基板は、150ミリメートルの幅、150ミリメートルの長さ、および、125マイクロメートルの厚さを有することができる。
4.光学的に透明な接着剤(OCA:optically clear adhesive)のグルーを保護層上に配置するステップ。保護層はPETであってよい。保護層は基板のサイズに適合することができ、例えば、150ミリメートルの幅、および、150ミリメートルの長さを有する。OCAのグルーが50マイクロメートルの厚さを有することができる。
7.露出した電極に対しての電気接点を作るステップ。例えば、リード線が露出した電極に接合される。
例示の実装形態2
図4は、本発明の一実施形態に一致する低電力の透明電熱フィルムデバイス4000の概略上面図である。デバイスが、導体1と、バスバー421aおよび421bと、内側電極422aおよび422bと、を有する。図示を分かり易く保つために、いくつかの同様の構成要素は符号を付されない。説明される構成要素が平坦なパターンを形成する。バスバー421aおよび421bが96ミリメートルの直径の円形状として配置される。最も長い内側電極が73ミリメートルの長さを有する。内側電極が互いから6ミリメートル分離される。内側電極の間に合計で17個の分離部分が存在する。内側電極の各々が1ミリメートルの幅を有する。バスバーが8ミリメートルの幅を有する。各バスバーにおいて、2つの内側電極の間の最も離れた距離が約130ミリメートルである。
1:透明の基板上にグラフェンを配置するステップ。グラフェンは二層グラフェンであってよく、(好適には)ドープされ、および/または、120Ω/sqのシート抵抗を有してよい。基板はポリエチレンテレフタレート(PET)であってよい。基板は、120ミリメートルの幅、120ミリメートルの長さ、および、125マイクロメートルの厚さを有することができる。
4:光学的に透明な接着剤(OCA)のグルーを保護層上に配置するステップ。保護層はPETであってよい。保護層は基板のサイズに適合することができ、例えば、120ミリメートルの幅、および、120ミリメートルの長さを有する。OCAのグルーが50マイクロメートルの厚さを有することができる。
7:露出した電極に対しての電気接点を作るステップ。例えば、リード線が露出した電極に接合される。
例示の実装形態3
図6は、本開示の一実施形態に一致する低電力の透明電熱フィルムデバイス6000の概略上面図である。デバイス6000が、導体1と、電極バスバー(electrode bus bar)621aおよび621bと、内側電極622aおよび622bと、を有する。図示を分かり易く保つために、いくつかの同様の構成要素は符号を付されない。説明される構成要素が平坦なパターンを形成する。内側電極が互いから3ミリメートル分離され、108ミリメートルの長さ、1ミリメートルの幅を有する。32個の内側電極が存在し、30個の分離部分を作る。電極バスバーの各々が8ミリメートルの幅を有する。各電極バスバーにおいて、2つの内側電極の間の最も離れた距離が100ミリメートルである。6000の左半分および6000の右半分が直列に接続され、その結果、各々の電圧が、6000に印加される総電圧の半分となる。
1:金属箔上にグラフェンを配置してグラフェンを基板上に接着するステップ。グラフェンは単層グラフェンであってよく、好適にはドープされ得る。この単層グラフェンが250Ω/sqのシート抵抗を有する。基板はポリエチレンテレフタレート(PET)であってよい。金属箔が、紫外線硬化接着剤、ホットグルーまたはシリカゲルを用いて接着され得る。金属箔が、140ミリメートル×280ミリメートルの寸法、および、25マイクロメートルの厚さを有することができる。基板が、150ミリメートル×300ミリメートルの寸法、および、135ミリメートルの厚さを有することができる。金属箔は、銅箔、ニッケル箔、または、銅ニッケル合金の箔であってよい。
5:前のステップからの製品をエッチングしてマスクを剥がすステップ。エッチングには、製品を30%FeCl3エッチング液に浸漬することが含まれてよい。エッチング後、製品は水によって洗浄されて乾燥される。
9:露出した電極に対しての電気接点を作るステップ。例えば、リード線が露出した電極に接合される。
例示の実装形態4
いくつかの実施形態では、電熱フィルムデバイスを製造する方法が、そのうちのいくつかが任意選択である以下のステップを含む。
3:光学的に透明な接着剤(OCA)のグルーを保護層上に配置するステップ。保護層はPETであってよい。保護層は基板のサイズに適合することができ、例えば、150ミリメートルの幅、および、150ミリメートルの長さを有することができる。OCAのグルーが50マイクロメートルの厚さを有することができる。
6:露出した電極に対しての電気接点を作るステップ。例えば、リード線が露出した電極に接合される。
例示の実装形態5
いくつかの実施形態では、電熱フィルムデバイスを製造する方法が、以下のステップ、および、図2Aを参照して上述したパターンを含む。さらに、導体層が250Ω/sqのシート抵抗の単層グラフェンである。電極が10層のグラフェンである。10層のグラフェンを作るとき、グラフェンの10個の単層が移着作業または直接成長を介して互いの上に積み重ねられる。内側電極が3ミリメートル分離され、108ミリメートルの長さ、1ミリメートルの幅を有する。15個の内側電極が存在し、15個の分離部分を有する。電極バスバーが8ミリメートルの幅を有する。電極バスバーのうちの1つの電極バスバー上の2つの内側電極の間の最も長い距離が60ミリメートルである。電極(10層のグラフェン)が35ナノメートルの厚さを有する。
例示の実装形態6
いくつかの実施形態では、電熱フィルムデバイスを製造する方法が、図2Aを参照して上述したステップ、および、図4を参照して上述したパターンを含む。さらに、導体層が62.5Ω/sqのシート抵抗の4層のグラフェンである。電極はITOで作られる。内側電極が4ミリメートル分離され、1ミリメートルの幅を有する。16個の内側電極が存在し、17個の分離部分を有する。電極バスバーが8ミリメートルの幅を有する。電極バスバーのうちの1つの電極バスバー上の2つの内側電極の間の最も長い距離が60ミリメートルである。銀ペーストが25マイクロメートルの厚さを有する。
例示の実装形態7
いくつかの実施形態では、電熱フィルムデバイスを製造する方法が、図6を参照して上述したステップ、および、図2Aを参照して上述したパターンを含む。さらに、内側電極が3ミリメートル分離され、108ミリメートルの長さ、および、1ミリメートルの幅を有する。15個の内側電極が存在し、15個の分離部分を有する。電極バスバーが8ミリメートルの幅を有する。銀ペーストが25マイクロメートルの厚さを有する。
例示の実装形態8
いくつかの実施形態では、電熱フィルムデバイスを製造する方法が、図2Aを参照して上述したステップ、および、図4を参照して上述したパターンを含む。さらに、内側電極が2ミリメートル分離され、108ミリメートルの長さおよび1ミリメートルの幅を有する。電極は銅箔である。16個の内側電極が存在し、17個の分離部分を有する。電極バスバーが8ミリメートルの幅を有する。銅箔が25マイクロメートルの厚さを有する。導体層が250Ω/sqのシート抵抗の単層グラフェンである。
例示の実装形態9
いくつかの実施形態では、電熱フィルムデバイスを製造する方法が、図2Aを参照して上述したステップ、および、図2Aを参照して上述したパターンを含む。さらに、バスバーおよび対応する内側電極の各々が導体層の2つの異なる側に配置され、つまり、21aおよび22aが導体層の上側に配置され、21bおよび22bが導体層の底側に配置される。内側電極が4ミリメートル分離され、108ミリメートルの長さ、および、1ミリメートルの幅を有する。15個の内側電極が存在し、15個の分離部分を有する。電極が10〜30マイクロメートルの5〜10層のグラフェンまたは金属箔(Cuなど)であり、以下の実施例では前者が使用される。バスバーは8ミリメートルの幅を有する。導体層は250Ω/sqのシート抵抗の単層グラフェンである。
例示の実装形態10
図13は、本発明の一実施形態に一致する電熱フィルムデバイス13000の概略上面図である。内側電極1322aおよび1322bが10ミリメートル分離され、1ミリメートルの幅を有する。9個の内側電極が存在し、9個の分離部分を有する。電極バスバー1321aおよび1322bの各々が8ミリメートルの幅を有する。導体層は41.6Ω/sqのシート抵抗の6層のグラフェンである。電極は25マイクロメートルの厚さの銅箔である。
例示の実装形態11
いくつかの実施形態では、電熱フィルムデバイスを製造する方法が、図2Aを参照して上述したステップ、および、図2Aを参照して上述したパターンを含む。さらに、内側電極および電極バスバーが異なる材料であり、例えば、前者が透明の導電材料であり、後者が金属であり、またはその逆であるか、あるいは、両方が異なる金属である。この実施例では、内側電極が少なくとも5層(例えば、10層)のグラフェンであり、電極バスバーが金属箔(例えば、白金)または銀ペーストであり、好適には銅箔である。この実施形態では、導体層には単層グラフェンが使用される。内側電極が5ミリメートル分離され、108ミリメートルの長さ、および、1ミリメートルの幅を有する。32個の内側電極が存在する。電極バスバーが、8ミリメートルの幅、および、25マイクロメートルの厚さを有する。
例示の実装形態12
いくつかの実施形態では、電熱フィルムデバイスを製造する方法が、図2Aを参照して上述したステップ、および、図2Aを参照して上述したパターンを含む。さらに、パラメータn、l、WおよびHがn(n+1)lρ1/WHR<1/5に従い、その結果、電極バスバーの内側電極に接合される部分の電圧変動が10%を超えないようになり、ただし、nが2つの隣り合う内側電極の間の分離部分の数であり、lが最も長い内側電極の長さ(m)であり、ρ1がバスバーの抵抗率(Ωm)であり、Wがバスバーの幅(m)であり、Hがバスバーの厚さ(m)であり、Rが導体層のシート抵抗(Ω/sq)である。
例示に実装形態13
いくつかの実施形態では、電熱フィルムデバイスを製造する方法が、図2Aを参照して上述したステップ、および、図2Aを参照して上述したパターンを含む。さらに、パラメータn、l、w、hおよびLがnl2ρ2/whLR<1/5に従い、その結果、同じ内側電極の電圧変動が10%を超えないようになり、ただし、nが2つの隣り合う内側電極によって形成される分離部分の数であり、lが最も長い内側電極の長さ(m)であり、ρ2が内側電極の抵抗率(Ωm)であり、wが内側電極の幅(m)であり、hが内側電極の厚さ(m)であり、Lが第1および第2の電極バスバーのうちの一方の電極バスバー上の2つの内側電極の間の最も長い距離の長さ(m)であり、Rが導体層のシート抵抗(Ω/sq)である。
例示の実装形態14
図16は、本発明の一実施形態に一致する電熱フィルムデバイス16000の概略上面図である。デバイス16000が、導体1と、電極バスバー1621aおよび1621bと、内側電極1622aおよび1622bと、を有する。内側電極の間に分離部分が存在し、バスバー1621aおよび1621b上に複数の孔5aおよび5bが存在する。内側電極のうちの少なくとも1つの内側電極が複数の下位内側電極を有することができ、例えば下位内側電極1632aおよび1732bを有することができる。下位内側電極1632aおよび1632bの間に隙間1633が存在する。しかし、デバイスの縁部において、内側電極は、1つの下位内側電極を有することができ、例えば、下位内側電極1632cを有することができる。下位内側電極は、等しい幅を有することができ、これは各々の下位内側電極の電気容量に基づいてよい。下位内側電極は、所定の距離で均等に離間され得(例えば、1632aと1632bとの間の間隔が2マイクロメートル)、この所定の距離は、好適には、下位内側電極の幅と等しくてよい。複数の下位内側電極が、線形状、ジグザグ形状または曲線形状であってよい。1632a、1632bおよび1632cは形状および材料が等しくてよい。内側電極は、6ミリメートル分離され、108ミリメートルの長さを有する。11個の内側電極が存在し、それらの間に10個の分離部分が存在する。下位内側電極はデバイスに全体にわたるより一様な加熱を促進することができる。また、下位内側電極がデバイスの可撓性を上げることができ、つまり、本開示で説明される加熱効果を損なうことなくデバイスが折り畳み可能および曲げ可能となる。200,000回の折り畳み(左側の縁部を右側の縁の上まで2分間曲げて、上側の縁部を底側の縁部の上まで2分間曲げる)の後でも加熱効果が損なわれない。下位内側電極を備えるデバイスは、下位内側電極を備えない別の同様のデバイスの少なくとも7倍の可撓性を有する。図示を分かり易く保つために、いくつかの同様の構成要素は符号を付されない。好適には、説明される構成要素が平坦なパターンを形成する。
1:成長または移着を介して透明の基板上にグラフェンを配置するステップ。グラフェンは単層グラフェンであってよく、好適にはドープされ、および/または、250Ω/sqのシート抵抗を有する。基板はポリエチレンテレフタレート(PET)であってよい。基板は125マイクロメートルの厚さを有することができる。
4:内側電極の固化された銀ペーストパターンを切断して下位内側電極にするステップ。一実施例では、隙間1633における部分が切り落とされ、その結果、隙間1633および下位内側電極1632aおよび1632bの各々が1mmの幅を有することになる。さらに、好適には、複数の孔5aおよび5bがバスバー内に形成される。各孔が2つの円形端部を有する長方形形状を有することができ、2つの円形端部の間の距離が対応する内側電極の幅に一致する(つまり、この実施例では、2つの下位内側電極が内側電極を構成する)。いくつかの実施形態では、一方の電極バスバーが、もう一方の電極バスバーから延在する内側電極によって示される位置に複数の孔を有することができる。これらの孔がデバイスの全体の可撓性を上げることができる。孔が電流の流れをあまり妨げ過ぎない限りにおいて、孔のサイズに特に制限はない。
8:露出した電極からの電気接点を作るステップ。例えば、リード線が露出した電極に接合される。
例示の実装形態15
いくつかの実施形態では、電極バスバーの幅および下位内側電極の数が例示の実装形態14で説明したデバイスに基づいて調整され、その結果、電極バスバーの電圧の差異が10%の範囲内となる。一実施例では、108ミリメートルの長さの15個の内側電極が、互いの間に6ミリメートルの幅の14個の分離部分を有する。電極バスバーは8ミリメートルの幅を有する。試験した電極バスバーの電圧の変動は0.5%の範囲内である。
例示の実装形態16
図18は、本発明の一実施形態に一致する電熱フィルムデバイス18000の概略上面図である。デバイス18000が、導体1と、電極バスバー1821aおよび1821bと、内側電極1822aおよび1822bと、内側電極の間にある分離部分と、を有する。各内側電極が複数の下位内側電極を有することができ、例えば、下位内側電極1832aおよび1832bを有することができる。下位内側電極1832aおよび1832bの間に隙間1833が存在する。しかし、デバイスの縁部において、内側電極が1つの下位内側電極を有することができ、例えば、下位内側電極1832cおよび1832dを有することができる。
1:金属箔上にグラフェンを配置して接着剤を介してグラフェンを基板に接着するステップ。グラフェンは二層グラフェンであってよい。グラフェンはドープされてよく、120Ω/sqのシート抵抗を有することができる。基板はポリエチレンテレフタレート(PET)であってよい。基板は125マイクロメートルの厚さを有することができる。接着剤は紫外線硬化接着剤であってよい。銅箔などの金属箔が25マイクロメートルの厚さを有することができる。
3:金属箔上にマスクを配置するステップ。一実施例では、マスクが剥離可能である。マスクは印刷され得る。隙間1833が形成されないことを除いて、マスクは図18で説明されるパターンを有することができる。内側電極の間の分離部分は3ミリメートルである。最も長い内側電極は108mmである。デバイス18000が、11個の内側電極と、内側電極を互い違いの形で分離する10個の分離部分と、を有する。
5:下位内側電極に対応するマスクパターンを形成するために、内側電極に対応するマスクパターンを切断するステップ。
10:露出した電極に対しての電気接点を作るステップ。例えば、リード線が露出した電極に接合される。
例示の実装形態17
いくつかの実施形態では、電極バスバーの幅および下位内側電極の数が例示の実装形態16で説明したデバイスに基づいて調整され、その結果、電極バスバーの電圧の差異が10%の範囲内となる。一実施例では、108ミリメートル以下の長さの11個の内側電極が、互いの間に4ミリメートルの幅の10個の分離部分を有する。電極バスバーは8ミリメートルの幅を有する。試験した電極バスバーン電圧の変動は3.6%の範囲内である。
例示の実装形態18
本発明は、上述の例示の実装形態で説明した電熱フィルムデバイスを備える電熱装置をさらに提供する。電熱装置が、限定しないが、加温機械、防寒用下着、膝カバー、および、手首サポートを含む。
以上説明したように、本発明は以下の形態を有する。
[形態1]
基板と、
前記基板上に配置される導体層と、
前記導体層に取り付けられる第1の電極および第2の電極であって、前記第1の電極が、第1のバスバーおよび前記第1のバスバーから延在する少なくとも1つの第1の内側電極を備え、前記第2の電極が、第2のバスバーおよび前記第2のバスバーから延在する少なくとも1つの第2の内側電極を備え、前記第1の内側電極および前記第2の内側電極が、互い違いに配置されて互いから分離される、第1の電極および第2の電極とを備える、電熱フィルムデバイス。
[形態2]
前記第1のバスバーが正の電力入力装置に接続され、前記第2のバスバーが負の電力入力装置に接続される場合、電流が、前記第1のバスバーから、前記導体層、前記第1の内側電極、前記第2の内側電極、次いで、前記第2のバスバーへと順番に流れる、形態1に記載のデバイス。
[形態3]
前記第1および第2の電極が、前記導体層の同じ側にある、形態1に記載のデバイス。
[形態4]
前記第1および第2の電極が、前記導体層の異なる側にある、形態1に記載のデバイス。
[形態5]
前記導体層および前記導体層上の前記電極を覆う保護層をさらに備える、形態1に記載のデバイス。
[形態6]
前記第1および第2の内側電極が、線形状、曲線形状、または、ジグザグ形状である、形態1に記載のデバイス。
[形態7]
前記第1および第2のバスバーが、線形状、曲線形状、円、または、楕円を含む形状を形成する、形態1に記載のデバイス。
[形態8]
前記第1および第2の電極が、前記基板と前記導体層との間にある、形態1に記載のデバイス。
[形態9]
前記第1および第2の内側電極が、等しい幅を有する、形態1に記載のデバイス。
[形態10]
前記第1および第2の電極のうちの少なくとも一方の内側電極が、少なくとも2つの下位内側電極を備え、隣接する下位内側電極の間に隙間が存在する、形態1に記載のデバイス。
[形態11]
前記下位内側電極が、等しい幅を有する、形態10に記載のデバイス。
[形態12]
前記下位内側電極の幅が、隣接する下位内側電極の間の前記隙間に等しい、形態10に記載のデバイス。
[形態13]
前記隙間が2μmであり、前記下位内側電極の幅が、各下位内側電極の電流容量に基づいて決定される、形態10に記載のデバイス。
[形態14]
前記第1および第2のバスバーが、複数の孔を有する、形態10に記載のデバイス。
[形態15]
前記第1のバスバーの前記孔が、前記第2の内側電極によって示される位置にあり、前記第2のバスバーの前記孔が、前記第1の内側電極によって示される位置にある、形態10に記載のデバイス。
[形態16]
前記第2および第1のバスバーの前記孔が、2つの円形端部を有する長方形形状を有することができ、前記2つの円形端部の間の距離が、対応する内側電極の幅に一致する、形態15に記載のデバイス。
[形態17]
隣接する内側電極の間の分離部分における前記導体層の部分が、少なくとも1つの追加の孔を有する、形態10に記載のデバイス。
[形態18]
前記少なくとも1つの追加の孔が、1mm以下の直径を有する、形態10に記載のデバイス。
[形態19]
前記デバイスが、方程式T=kU 2 /d 2 R+tとの整合性を有するように構成され、ただし、Tが安定した温度(℃)であり、tが開始温度(℃)であり、Uが12V以下の入力電圧(V)であり、dが2つの隣り合う内側電極の間の距離であり、Rが前記導体層のシート抵抗(Ω/sq)であり、kが前記デバイスと空気との間の熱伝導性に反比例する、10〜200℃cm 2 W −1 の範囲の定数である、
形態1に記載のデバイス。
[形態20]
前記デバイスが、方程式n(n+1)lρ 1 /WHR<1/5との整合性を有するように構成され、その結果、前記バスバーの前記内側電極に接合される部分の電圧変動が10%を超えないようになり、ただし、nが2つの隣り合う内側電極の間の分離部分の数であり、lが最も長い内側電極の長さ(m)であり、ρ 1 が前記バスバーの抵抗率(Ωm)であり、Wが前記バスバーの幅(m)であり、Hが前記バスバーの厚さ(m)であり、Rが前記導体層のシート抵抗(Ω/sq)である
形態1に記載のデバイス。
[形態21]
前記デバイスが、方程式nl 2 ρ 2 /whLR<1/5との整合性を有するように構成され、その結果、同じ前記内側電極の電圧変動が10%を超えないようになり、ただし、nが2つの隣り合う内側電極によって形成される分離部分の数であり、lが最も長い内側電極の長さ(m)であり、ρ 2 が前記内側電極の抵抗率(Ωm)であり、wが前記内側電極の幅(m)であり、hが前記内側電極の厚さ(m)であり、Lが各バスバー上の2つの内側電極の間の最も長い距離の長さ(m)であり、Rが前記導体層のシート抵抗(Ω/sq)である、
形態1に記載のデバイス。
[形態22]
前記導体層が、グラフェン、カーボンナノチューブ、インジウムスズ酸化物(ITO)、フッ素ドープ酸化スズ(FTO)、または、アルミニウムドープ酸化亜鉛(AZO)のうちの少なくとも1つを含むことができる、形態1に記載のデバイス。
[形態23]
前記第1および第2の電極が、銀、銀ペースト、銅、銅ペースト、アルミニウム、ITOまたはグラフェンのうちの少なくとも1つを含むことができる、形態1に記載のデバイス。
[形態24]
前記基板が、ガラスまたはポリマーを含むことができる、形態1に記載のデバイス。
[形態25]
前記基板が、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリ塩化ビニル(PVC)、ポリエチレン(PE)、ポリカーボネート(PC)、ポリメタクリル酸メチル(PMMA)、ポリフッ化ビニリデン(PVDF)またはポリアニリン(PANI)のうちの少なくとも1つの材料を含むことができる、形態24に記載のデバイス。
[形態26]
前記保護層が、可撓性材料を含むことができる、形態5に記載のデバイス。
[形態27]
前記可撓性材料が、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリ塩化ビニル(PVC)、ポリエチレン(PE)またはポリカーボネート(PC)のうちの少なくとも1つの材料を含むことができる、形態5に記載のデバイス。
[形態28]
前記デバイスが、少なくとも2つのセットの前記第1の電極および前記第2の電極を備え、前記少なくとも2つのセットのうちの1つのセットが、別のセットに直列にまたは並列に接続され得る、形態1に記載のデバイス。
[形態29]
形態1から28までのいずれか一項に記載の電熱フィルムデバイスを備える電熱装置。
[形態30]
前記電熱装置が、加温機械、防寒用下着、膝カバー、および、手首サポートを含む、形態29に記載の電熱装置。
[形態31]
前記加温機械が、フレームの形態をとる、形態30に記載の電熱装置。
[形態32]
前記加温機械が額縁であり、前記電熱フィルムデバイスが、前記額縁のフレームの中、および、前記額縁の装飾層と裏板との間のうちの少なくとも1つの位置に設けられる、形態31に記載の電熱装置。
[形態33]
前記電熱フィルムデバイスと前記装飾層との間、および、前記電熱フィルムデバイスと前記裏板との間のうちの少なくとも1つの位置に位置する熱伝導層をさらに備える、形態32に記載の電熱装置。
[形態34]
前記熱伝導層が、熱伝導グリースを備える、形態33に記載の電熱装置。
[形態35]
前記電熱フィルムデバイスが、前記防寒用下着の内側層と外側層との間に設けられる、形態30に記載の電熱装置。
[形態36]
前記加温機械および前記防寒用下着が、加熱の温度を制御するための温度制御モジュールおよび温度センサをさらに備える、形態30に記載の電熱装置。
[形態37]
電熱フィルムデバイスを製造するための方法であって、
基板を提供するステップと、
前記基板上に配置される導体層を配置するステップと、
前記導体層に第1の電極および第2の電極を配置するステップであって、前記第1の電極が、第1のバスバーおよび前記第1のバスバーから延在する少なくとも1つの第1の内側電極を備え、前記第2の電極が、第2のバスバーおよび前記第2のバスバーから延在する少なくとも1つの第2の内側電極を備え、前記第1の内側電極および前記第2の内側電極が、互い違いに配置されて互いから分離される、ステップとを含む方法。
[形態38]
前記第1および第2の電極が、前記導体層の同じ側にある、形態37に記載の方法。
[形態39]
前記第1および第2の電極が、前記導体層の異なる側にある、形態37に記載の方法。
[形態40]
前記基板上に前記導体層を配置するステップおよび前記導体層に前記第1および第2の電極を配置するステップが、前記導体層を金属箔上に配置するステップと、前記導体層の前記金属箔の反対側を前記基板に接合するステップと、前記第1および第2の電極を形成するために前記金属箔をパターニングするステップと、を含む、形態37に記載の方法。
[形態41]
前記導体層および前記導体層上の前記電極を覆う保護層を形成するステップをさらに含む形態37に記載の方法。
[形態42]
前記第1および第2の電極のうちの少なくとも一方の内側電極が、少なくとも2つの下位内側電極を備えるように成形され、隣接する下位内側電極の間に隙間が存在する、形態37に記載の方法。
[形態43]
前記第1および第2のバスバー上に複数の孔を形成するステップ、形態37に記載の方法。
[形態44]
前記第1のバスバーの前記孔が、前記第2の内側電極によって示される位置にあり、前記第2のバスバーの前記孔が、前記第1の内側電極によって示される位置にある、形態43に記載の方法。
[形態45]
隣接する内側電極の間の分離部分における前記導体層の部分上に少なくとも1つの追加の孔を形成するステップをさらに含む、形態37に記載の方法。
Claims (21)
- 基板と、
前記基板上に配置される導体層と、
前記導体層に取り付けられる第1の電極および第2の電極であって、前記第1の電極が、第1のバスバーおよび前記第1のバスバーから延在する少なくとも1つの第1の内側電極を備え、前記第2の電極が、第2のバスバーおよび前記第2のバスバーから延在する少なくとも1つの第2の内側電極を備え、前記第1の内側電極および前記第2の内側電極が、互い違いに配置されて互いから分離される、第1の電極および第2の電極とを備え、
前記第1および第2の電極のうちの少なくとも一方の内側電極が、少なくとも2つの下位内側電極を備え、隣接する下位内側電極の間に隙間が存在し、
前記第1および第2のバスバーが、複数の孔を有し、
前記第1のバスバーの前記孔が、前記第2の内側電極によって示される位置にあり、前記第2のバスバーの前記孔が、前記第1の内側電極によって示される位置にあり、
前記第2および第1のバスバーの前記孔が、2つの円形端部を有する長方形形状を有することができ、前記2つの円形端部の間の距離が、対応する内側電極の幅に一致する、電熱フィルムデバイス。 - 前記第1のバスバーが正の電力入力装置に接続され、前記第2のバスバーが負の電力入力装置に接続される場合、電流が、前記第1のバスバーから、前記導体層、前記第1の内側電極、前記第2の内側電極、次いで、前記第2のバスバーへと順番に流れる、請求項1に記載の電熱フィルムデバイス。
- 前記第1および第2の電極が、前記導体層の同じ側にある、
あるいは、前記第1および第2の電極が、前記導体層の異なる側にある、
あるいは、前記導体層および前記導体層上の前記電極を覆う保護層をさらに備える、
あるいは、前記第1および第2の内側電極が、線形状、曲線形状、または、ジグザグ形状である、
あるいは、前記第1および第2のバスバーが、線形状、曲線形状、円、または、楕円を含む形状を形成する、
あるいは、前記第1および第2の電極が、前記基板と前記導体層との間にある、
あるいは、前記第1および第2の内側電極が、等しい幅を有する、請求項1に記載の電熱フィルムデバイス。 - 前記下位内側電極が、等しい幅を有する、
あるいは、前記下位内側電極の幅が、隣接する下位内側電極の間の前記隙間に等しい、
あるいは、前記隙間が2μmであり、前記下位内側電極の幅が、各下位内側電極の電流容量に基づいて決定される、請求項1に記載の電熱フィルムデバイス。 - 隣接する内側電極の間の分離部分における前記導体層の部分が、少なくとも1つの追加の孔を有する、請求項1に記載の電熱フィルムデバイス。
- 前記少なくとも1つの追加の孔が、1mm以下の直径を有する、請求項5に記載の電熱フィルムデバイス。
- 前記電熱フィルムデバイスが、方程式T=kU 2 /(d 2 R)+tとの整合性を有するように構成され、ただし、Tが安定した温度(℃)であり、tが開始温度(℃)であり、Uが12V以下の入力電圧(V)であり、dが2つの隣り合う内側電極の間の距離であり、Rが前記導体層のシート抵抗(Ω/sq)であり、kが前記電熱フィルムデバイスと空気との間の熱伝導性に反比例する、10〜200℃cm 2 W −1 の範囲の定数である、請求項1に記載の電熱フィルムデバイス。
- 前記導体層が、グラフェン、カーボンナノチューブ、インジウムスズ酸化物(ITO)、フッ素ドープ酸化スズ(FTO)、または、アルミニウムドープ酸化亜鉛(AZO)のうちの少なくとも1つを含むことができる、
あるいは、前記第1および第2の電極が、銀、銀ペースト、銅、銅ペースト、アルミニウム、ITOまたはグラフェンのうちの少なくとも1つを含むことができる、請求項1に記載の電熱フィルムデバイス。 - 前記基板が、ガラスまたはポリマーを、特に、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリ塩化ビニル(PVC)、ポリエチレン(PE)、ポリカーボネート(PC)、ポリメタクリル酸メチル(PMMA)、ポリフッ化ビニリデン(PVDF)またはポリアニリン(PANI)のうちの少なくとも1つの材料を含むことができる、請求項1に記載の電熱フィルムデバイス。
- 前記保護層が、可撓性材料を、特に、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリ塩化ビニル(PVC)、ポリエチレン(PE)またはポリカーボネート(PC)のうちの少なくとも1つの材料を含むことができる、請求項3に記載の電熱フィルムデバイス。
- 前記電熱フィルムデバイスが、少なくとも2つのセットの前記第1の電極および前記第2の電極を備え、前記少なくとも2つのセットのうちの1つのセットが、別のセットに直列にまたは並列に接続され得る、請求項1に記載の電熱フィルムデバイス。
- 請求項1から11までのいずれか一項に記載の電熱フィルムデバイスを備える電熱装置。
- 前記電熱装置が、加温機械、防寒用下着、膝カバー、および、手首サポートを含む、請求項12に記載の電熱装置。
- 前記加温機械が、フレームの形態をとり、特に、額縁である、請求項13に記載の電熱装置。
- 前記電熱フィルムデバイスが、前記額縁のフレームの中、および、前記額縁の装飾層と裏板との間のうちの少なくとも1つの位置に設けられる、請求項14に記載の電熱装置。
- 前記電熱フィルムデバイスと前記装飾層との間、および、前記電熱フィルムデバイスと前記裏板との間のうちの少なくとも1つの位置に位置する熱伝導層をさらに備え、特に、前記熱伝導層が、熱伝導グリースを備える、請求項15に記載の電熱装置。
- 前記電熱フィルムデバイスが、前記防寒用下着の内側層と外側層との間に設けられる、請求項13に記載の電熱装置。
- 前記加温機械および前記防寒用下着が、加熱の温度を制御するための温度制御モジュールおよび温度センサをさらに備える、請求項13に記載の電熱装置。
- 電熱フィルムデバイスを製造するための方法であって、
基板を提供するステップと、
前記基板上に配置される導体層を配置するステップと、
前記導体層に第1の電極および第2の電極を配置するステップであって、前記第1の電極が、第1のバスバーおよび前記第1のバスバーから延在する少なくとも1つの第1の内側電極を備え、前記第2の電極が、第2のバスバーおよび前記第2のバスバーから延在する少なくとも1つの第2の内側電極を備え、前記第1の内側電極および前記第2の内側電極が、互い違いに配置されて互いから分離され、前記第1および第2の電極のうちの少なくとも一方の内側電極が、少なくとも2つの下位内側電極を備えるように成形され、隣接する下位内側電極の間に隙間が存在する、ステップと、
前記第1および第2のバスバー上に、複数の孔を形成するステップであって、前記第1のバスバーの前記孔が、前記第2の内側電極によって示される位置にあり、前記第2のバスバーの前記孔が、前記第1の内側電極によって示される位置にあり、前記第2および第1のバスバーの前記孔が、2つの円形端部を有する長方形形状を有することができ、前記2つの円形端部の間の距離が、対応する内側電極の幅に一致する、ステップとを含む、方法。 - 前記第1および第2の電極が、前記導体層の同じ側にある、
あるいは、前記第1および第2の電極が、前記導体層の異なる側にある、
あるいは、前記基板上に前記導体層を配置するステップおよび前記導体層に前記第1および第2の電極を配置するステップが、前記導体層を金属箔上に配置するステップと、前記導体層の前記金属箔の反対側を前記基板に接合するステップと、前記第1および第2の電極を形成するために前記金属箔をパターニングするステップと、を含む、
あるいは、前記導体層および前記導体層上の前記電極を覆う保護層を形成するステップをさらに含む、請求項19に記載の方法。 - 隣接する内側電極の間の分離部分における前記導体層の部分上に少なくとも1つの追加の孔を形成するステップをさらに含む、請求項19に記載の方法。
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CH717849B1 (fr) * | 2020-09-15 | 2024-06-14 | Graphenaton Tech Sa | Dispositif de chauffage d'un bâtiment. |
CN113347748B (zh) * | 2021-05-28 | 2022-05-03 | 东风商用车有限公司 | 一种功率密度高的矩形碳基电热膜及其制备方法 |
CH719597A1 (fr) * | 2022-04-12 | 2023-10-31 | Graphenaton Tech Sa | Structure électrothermique multicouches autorégulé. |
Family Cites Families (51)
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---|---|---|---|---|
US560677A (en) * | 1896-05-26 | Cultivator-tooth | ||
GB1020311A (en) * | 1961-01-20 | 1966-02-16 | Eisler Paul | Electrical heating film |
US3874330A (en) * | 1968-09-27 | 1975-04-01 | Saint Gobain | Apparatus for applying strips of resistive material |
US3982092A (en) * | 1974-09-06 | 1976-09-21 | Libbey-Owens-Ford Company | Electrically heated zoned window systems |
FR2339313A1 (fr) * | 1976-01-23 | 1977-08-19 | Murata Manufacturing Co | Element chauffant a semiconducteur a coefficient de temperature positif |
US4401881A (en) * | 1980-03-21 | 1983-08-30 | Tokyo Shibaura Denki Kabushiki Kaisha | Two-dimensional thermal head |
US4459470A (en) * | 1982-01-26 | 1984-07-10 | The United States Of America As Represented By The Administrator Of The National Aeronautics And Space Administration | Glass heating panels and method for preparing the same from architectural reflective glass |
JPS6343741Y2 (ja) | 1986-10-24 | 1988-11-15 | ||
US4847472A (en) * | 1988-01-15 | 1989-07-11 | Ppg Industries, Inc. | Enhanced reliability discontinuity detector in a heated transparency |
US4857711A (en) * | 1988-08-16 | 1989-08-15 | Illinois Tool Works Inc. | Positive temperature coefficient heater |
US4931627A (en) * | 1988-08-16 | 1990-06-05 | Illinois Tool Works Inc. | Positive temperature coefficient heater with distributed heating capability |
JPH0261976A (ja) * | 1988-08-26 | 1990-03-01 | Murata Mfg Co Ltd | 面状発熱体 |
US5181006A (en) * | 1988-09-20 | 1993-01-19 | Raychem Corporation | Method of making an electrical device comprising a conductive polymer composition |
US5059756A (en) * | 1988-11-29 | 1991-10-22 | Amp Incorporated | Self regulating temperature heater with thermally conductive extensions |
DE4207638C2 (de) * | 1992-03-11 | 1994-01-27 | Ver Glaswerke Gmbh | Heizbare Verbundglasscheibe mit in der thermoplastischen Zwischenschicht angeordneten Widerstandsdrähten |
US5517003A (en) * | 1993-06-29 | 1996-05-14 | Metagal Industria E Comercio Ltd. | Self-regulating heater including a polymeric semiconductor substrate containing porous conductive lampblack |
JPH0724907U (ja) | 1993-10-04 | 1995-05-12 | 株式会社ジャパンギャルズ | 巻付加温具 |
CN2190388Y (zh) | 1994-05-18 | 1995-02-22 | 袁峰 | 低电压型电热膜加热器 |
DE69532622T2 (de) * | 1994-12-07 | 2005-02-03 | Tokyo Cosmos Electric Co. Ltd., , Hachioji | Flächenheizelement zur Verwendung bei Spiegeln |
US5824994A (en) * | 1995-06-15 | 1998-10-20 | Asahi Glass Company Ltd. | Electrically heated transparency with multiple parallel and looped bus bar elements |
JPH1064669A (ja) * | 1996-08-21 | 1998-03-06 | Tokyo Cosmos Electric Co Ltd | ミラー用面状発熱体とその製法 |
US6084217A (en) * | 1998-11-09 | 2000-07-04 | Illinois Tool Works Inc. | Heater with PTC element and buss system |
US7202444B2 (en) | 1999-01-25 | 2007-04-10 | Illinois Tool Works Inc. | Flexible seat heater |
US7053344B1 (en) * | 2000-01-24 | 2006-05-30 | Illinois Tool Works Inc | Self regulating flexible heater |
DE20010195U1 (de) | 2000-06-09 | 2001-10-11 | Wet Automotive Systems Ag | Heizeinrichtung für Liegeeinrichtungen |
EP1248293A1 (en) * | 2000-07-25 | 2002-10-09 | Ibiden Co., Ltd. | Ceramic substrate for semiconductor manufacture/inspection apparatus, ceramic heater, electrostatic clampless holder, and substrate for wafer prober |
US6426485B1 (en) * | 2001-07-31 | 2002-07-30 | Illinois Tool Works Inc. | Light diffusing signal mirror heater |
WO2003023794A2 (en) * | 2001-09-10 | 2003-03-20 | Microbridge Technologies Inc. | Method for trimming resistors |
CN101521963B (zh) | 2002-06-19 | 2011-12-28 | 松下电器产业株式会社 | 柔性ptc发热体及其制造方法 |
US7306283B2 (en) | 2002-11-21 | 2007-12-11 | W.E.T. Automotive Systems Ag | Heater for an automotive vehicle and method of forming same |
CN2768365Y (zh) | 2005-01-13 | 2006-03-29 | 林正平 | 具有导电布局构造的电热膜片 |
JP2006302670A (ja) | 2005-04-20 | 2006-11-02 | Denso Corp | Ptc面状発熱体およびこれを備えた車両用シート |
KR100819520B1 (ko) * | 2006-03-24 | 2008-04-07 | 박종진 | 전기 히팅 미러 제조 방법 및 그 미러 |
JP4894335B2 (ja) | 2006-04-07 | 2012-03-14 | パナソニック株式会社 | 面状発熱体 |
JP2008041298A (ja) * | 2006-08-02 | 2008-02-21 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 柔軟性ptc発熱体 |
JP5201137B2 (ja) * | 2007-01-22 | 2013-06-05 | パナソニック株式会社 | 高分子抵抗体 |
CN100484338C (zh) | 2007-11-13 | 2009-04-29 | 成都华西坝汽车电子有限责任公司 | 一种电热膜的制备方法 |
CN101500348A (zh) | 2008-02-03 | 2009-08-05 | 何珊珊 | 电热片及其制造方法 |
KR20090131903A (ko) * | 2008-06-19 | 2009-12-30 | 경기대학교 산학협력단 | 트랜지스터 및 그를 포함하는 플랙서블 유기 전계 발광표시 장치 |
DE102008063849A1 (de) * | 2008-12-19 | 2010-06-24 | Tesa Se | Beheiztes Flächenelement und Verfahren zu seiner Befestigung |
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