WO2023199207A1 - Structure electrothermique multicouches - Google Patents

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WO2023199207A1
WO2023199207A1 PCT/IB2023/053678 IB2023053678W WO2023199207A1 WO 2023199207 A1 WO2023199207 A1 WO 2023199207A1 IB 2023053678 W IB2023053678 W IB 2023053678W WO 2023199207 A1 WO2023199207 A1 WO 2023199207A1
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WO
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electrothermal
layer
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resistive element
passivation
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Patrick Muller
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Graphenaton Technologies Sa
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Definitions

  • the present invention relates to ohmic resistance heating films. More particularly, the invention relates to heating elements having a surface extending essentially in two dimensions in which the conductor is mounted on an insulating base and covered with an insulating material.
  • thermoplastic polyamide films comprising a planar heating element which has a pair of terminals, a pair of conductive wires soldered to the terminals and two sheets of thermoplastic polyamide film which are respectively laminated on the surfaces of the planar heating element by thermal welding and which maintain said planar heating element in a sealed state.
  • the thermoplastic polyamide films can be hermetically welded by thermal welding to the planar heating element so as to seal it.
  • a heating film is presented. It is a multilayer electrothermal structure, which is flexible and which is substantially planar. In at least one embodiment the structure can be rolled up on itself. The structure has a front face intended to allow infrared rays to pass through and a rear face opposite the front face. The structure has a certain width and a certain length, i.e. a surface. In at least one embodiment, the structure is significantly wider than it is long and can be deployed in large rolls.
  • the structure comprises: at least one electrical input terminal; at least one electrical output terminal; a substrate for receiving a plurality of layers of the structure, the substrate comprising at least one polymeric substrate layer; at least one electrothermal layer comprising a resistive element having an input and an output; and at least one conductive layer for connecting: the input terminal of the structure to the input of the resistive element; and the output terminal of the structure at the output of the resistive element; the structure being covered with a passivation comprising at least one polymeric passivation layer.
  • the electrothermal layer comprises a plurality of insulated, elongated strips of an electrothermal material, said strips being arranged to be interconnected with each other to create said resistive element; and the conductive layer comprises a conductive material which is formed and connected to:
  • the substrate comprises two layers of insulator and the passivation also comprises two layers of insulator.
  • the heating layer is encapsulated between the passivation and the substrate, preferably by a hot lamination process, thus making the multilayer electrothermal structures proposed by the present invention watertight and airtight. At the same time, these structures provide great protection against possible damage by mechanical action, such as scratches and/or cuts. Multilayer electrothermal structures also provide good electrical insulation.
  • FIG. 2 illustrates an equivalent electrical diagram representing an electrothermal layer which can be deployed in one embodiment of the electrothermal structure
  • FIG. 3 shows a view of the layers used in an electrothermal structure according to one embodiment
  • the present invention relates to a multilayer electrothermal structure which comprises a Joule effect heating element.
  • the heating element has an electrothermal material, which heats when it conducts an electric current.
  • the electrothermal material has a positive temperature coefficient (PTC).
  • the material has an emissivity such that when heated, it begins to emit infrared radiation, preferably far infrared.
  • the electrothermal structure of the present invention heats by the effect of infrared radiation rather than by convection.
  • the choice of far infrared radiation is made to promote the sensation of heat felt by a human being, because the human body favors the absorption of radiation in this spectrum.
  • the electrothermal structure of the present invention is substantially planar, extending in two dimensions.
  • the structure is preferably elongated, having a length several times greater than its width.
  • the electrothermal structure has a certain flexibility such that it is sufficiently flexible to be rolled up on itself. The structures of the present invention are therefore easy to handle and transport.
  • the materials chosen for the encapsulation of the structure are chosen to allow infrared rays to pass through.
  • at least one of the two surfaces allows infrared rays to pass through.
  • a reflective layer is used to promote the passage of infrared rays through a single side of the structure, i.e. the side called the front side, rather than through the rear side.
  • the infrared rays can pass through the front face and the rear face of the structure.
  • Figure 1 shows the layers which may be present in an electrothermal structure 100 according to one embodiment of the invention.
  • the structure is built on a base, namely the substrate 110.
  • the substrate is made of a layer of flexible polymer material, for example polyethylene terephthalate (PET).
  • PET polyethylene terephthalate
  • a conductive layer 130 comes next.
  • the conductive layer is a conductive ink, deposited by a “slot die” process then dried by infrared radiation, which promotes rapid drying.
  • the substrate undergoes plasma treatment.
  • a primer layer can be applied to the substrate instead of using plasma treatment to ensure adhesion of the conductive layer to the substrate.
  • FIG. 2 shows an electrical diagram which represents the heating element 149 of the structure 100, with its input 131 and output 132 terminals.
  • the heating element is represented by a resistor 149.
  • the heating element is located in the electrothermal layer, which is denoted 140 in Figure 1.
  • the heating element can have any shape as long as it has sufficient resistance to produce the desired Joule effect. Thanks to the emissivity properties of the electrothermal material chosen as the heating element, its dimensions will dictate the temperature, depending on the current, and the quantity of infrared radiation produced.
  • the electrothermal material of the heating element can be deposited by a screen printing process, like the conductive layer, preferably by a slot die process. Contacts between the electrothermal material of the electrothermal layer and the conductive material of the conductive layer are made at the places where the two materials touch, thus creating the resistance, shown schematically in Figure 2. The resistance at an input and an output. In one embodiment, the input of the resistor is connected to the input terminal of the structure and the output of the resistor is connected to the output terminal of the structure.
  • the last layer is a passivation layer 120.
  • the passivation layer can be made of the same material as the substrate layer, i.e. a flexible polymer, preferably allowing infrared rays to pass through.
  • the passivation layer is made of polyethylene terephthalate (PET).
  • PET polyethylene terephthalate
  • a layer of glue is used to fix the passivation layer on the electrothermal layer. So a structure called a “sarcophagus” ensures airtightness and watertightness to protect the heating element and the electrical conductors.
  • the glue is a heat-treated polyurethane glue.
  • Polyurethane glue can be deposited in the liquid phase.
  • the glue is solid, for example a “PSA” glue (pressure sensitive adhesive), the adhesion functioning by applying mechanical pressure.
  • Figure 1 shows the order of layers starting from bottom to top with the substrate layer 110, the conductive layer 130, the electrothermal layer 140 and the passivation layer 120.
  • it is possible to change the order for example: substrate 110, electrothermal 140, conductive 130, passivation 120; or passivation 120, conductive 130, electrothermal 140, substrate 110; or even passivation 120, electrothermal 140, conductive 130, substrate 110.
  • the radiation passes through one face of the structure, either through passivation or through the substrate.
  • the structure includes a reflective layer to reflect far infrared rays towards one of the two surfaces, i.e. the front face.
  • the other side is the back side.
  • the reflective layer is made of aluminum according to a preferred embodiment and is placed towards the rear face.
  • the substrate comprises two polymeric layers of substrate, glued together.
  • the passivation can also include two polymeric passivation layers glued together.
  • the structure provides good electrical insulation as well as mechanical protection against scratches or other surface damage. Having two layers glued together provides better mechanical protection than a single layer having double the thickness, because the glue layer provides a barrier to stop the propagation of a possible cut or tear in a polymeric layer.
  • the polymeric layers can be made of PET according to a preferred embodiment but can also be made of polyethylene (PE), polypropylene (PP), polyvinyl chloride (PVC), flexible PVC (PVC-P). ), polystyrene (PS), polycarbonate (PC), polymethyl methacrylate (PMMA), polyoxymethylene (POM), polyethylene terephthalate (PET), polyester, co-polyester, polyetheretherketone (PEEK), polyamide, in particular polyamide 6 (PA6), polyamide 12 (PA12), polyamide 10, polyamide 610, polyamide 66, polyamide based on aliphatic and cycloaliphatic constituents such as in particular MACM12 or co -amorphous polyamide, preferably based on PA12, or copolymers or mixtures thereof.
  • PE polyethylene
  • PP polypropylene
  • PVC polyvinyl chloride
  • PVC-P flexible PVC
  • PS polystyrene
  • PS polycarbonate
  • PMMA polymethyl
  • the temperature of the electrothermal material is adjusted by controlling the physical dimensions of the electrothermal element, namely its thickness, width and length.
  • the thickness is controlled by the electrothermal layer deposition method.
  • the slot die process is favored because it allows good thickness control.
  • Figure 3 shows an example of the structure according to one embodiment.
  • the resistive element is created by connecting a plurality of strips of a certain width connected in parallel by conductive wires in the conductive layer. The width and thickness of the electrothermal material are thus controlled.
  • the current is brought through the conductor of the conductive layer to an entry point on the electrothermal strip and the current is recovered at an exit point at a distance D from the entry point. This is repeated along the length of the strip of electrothermal material. This technique is repeated on all electrothermal bands.
  • the current is therefore brought to one side of the structure, by a conductor parallel to the elongated strips of electrothermal material and output by another parallel conductor on the other side of the structure.
  • extensions are formed on the conductor, in a comb. Other extensions are provided to recover current for the output conductor.
  • the entry and exit combs can be interspersed. The result is that the strips of electrothermal material are connected in many resistances in parallel, the dimensions being well controlled and their distribution over the entire surface is also well controlled. When the structure is used as a heating film, the heat is therefore well controlled and its distribution over the entire surface is well managed.
  • the resistive element may contain carbon, preferably graphene.
  • Graphene can be a form of graphene called graphene microparticles, preferably in a form of nanoparticles (for example 1nm - 100nm) of graphene, either nanotubes, or nano-spheres, or graphene nano-wires.
  • This form of graphene is preferred for screen printing processes, in particular slot dies so as not to block the ink outlet nozzles. Sintering can be done at temperatures low enough not to damage the polymer layers.
  • Conductors can be made of silver, copper or graphene.

Landscapes

  • Resistance Heating (AREA)
  • Surface Heating Bodies (AREA)

Abstract

Une structure électrothermique multicouches comporte une face avant destinée à laisser passer des rayons infrarouges, une borne électrique d'entrée, une borne électrique de sortie, un substrat pour recevoir une pluralité de couches de la structure. Le substrat comporte un élément résistif ayant une entrée et une sortie; et une couche conductrice pour connecter la borne d'entrée de la structure à l'entrée de l'élément résistif; et la borne de sortie de la structure à la sortie de l'élément résistif. La couche électrothermique comporte une pluralité de bandes isolées agencées pour être interconnectées entres elles pour créer ledit élément résistif.

Description

STRUCTURE ELECTROTHERMIQUE MULTICOUCHES
DOMAINE TECHNIQUE
La présente invention porte sur des films chauffants par résistance ohmique. Plus particulièrement, l’invention concerne des éléments chauffants ayant une surface s'étendant essentiellement dans deux dimensions dans lesquels le conducteur est monté sur une base isolante et recouvert d’un matériau isolant.
ÉTAT DE LA TECHNIQUE
La demande de brevet internationale, publiée sous le numéro 2013/179341 A1 décrit un film chauffant comprenant un élément chauffant plan qui présente une paire de bornes, une paire de fils conducteurs soudés aux bornes et deux feuilles de film polyamide thermoplastique qui sont respectivement stratifiées sur les surfaces de l'élément chauffant plan par soudage thermique et qui maintiennent ledit élément chauffant plan dans un état étanche. Dans le film chauffant, les films de polyamide thermoplastique peuvent être soudés de manière hermétique par soudage thermique sur l'élément chauffant plan de manière à l'étanchéifier.
Les principaux problèmes des solutions connues sont des mises en œuvre compliquées et des consommations élevées pour une utilisation primaire à savoir le chauffage. Un autre problème est la gestion de la chaleur dans les films chauffants existants.
RÉSUMÉ DE L’INVENTION
Un but de la présente invention est de proposer une solution de chauffage qui soit plus rapide à mettre en œuvre. Un autre but est de proposer une solution simplifiée d’un film chauffante autorégulé. Il est aussi un but de la présente invention de proposer des films chauffants qui soient plus simples à produire en usine, avec des procédés de fabrications plus efficaces. Selon un premier aspect, un film chauffant est présenté. Il s’agit d’une structure électrothermique multicouches, qui est flexible et qui est sensiblement planaire. Dans au moins un mode de réalisation la structure peut être enroulée sur elle-même. La structure comporte une face avant destinée à laisser passer des rayons infrarouges et une face arrière opposée à la face avant. La structure a une certaine largeur et une certaine longueur, soit une surface. Dans au moins un mode de réalisation, la structure est nettement plus large qu’elle est longue et peut être déployer dans de grands rouleaux. Selon un mode de réalisation, la structure comporte : au moins une borne électrique d’entrée ; au moins une borne électrique de sortie ; un substrat pour recevoir une pluralité de couches de la structure, le substrat comprenant au moins une couche polymérique de substrat ; au moins une couche électrothermique comportant un élément résistif ayant une entrée et une sortie ; et au moins une couche conductrice pour connecter : la borne d’entrée de la structure à l’entrée de l’élément résistif ; et la borne de sortie de la structure à la sortie de l’élément résistif ; la structure étant recouverte d’une passivation comprenant au moins une couche polymérique de passivation. Avantageusement, la couche électrothermique comporte une pluralité de bandes isolées, longiformes, d’une matière électrothermique, lesdites bandes étant agencées pour être interconnectées entres elles pour créer ledit élément résistif ; et la couche conductrice comporte une matière conductrice qui est formée et connectée pour :
1 . éclater l’entrée de l’élément résistif sur une pluralité de points d’entrée sur la longueur d’une première des bandes électrothermiques ainsi que sur une pluralité de points d’entrée correspondants sur la longueur des bandes électrothermiques restantes ; et
2. consolider la sortie de l’élément résistif à partir d’une pluralité de points de sortie sur la longueur de la première des bandes électrothermiques ainsi qu’à partir d’une pluralité de points de sortie correspondants sur la longueur des bandes électrothermiques restantes, les points de sortie étant distincts des points d’entrée.
Dans un mode préféré de réalisation, le substrat comporte deux couches d’isolant et la passivation comporte également deux couches d’isolant. La couche chauffante est encapsulée entre la passivation et le substrat, préférablement par un procédé de lamination à chaud, ainsi rendant les structures électrothermiques multicouches proposés par la présente invention étanche à l’eau et à l’air. Par le même, ces structures présentent une grande protection contre des éventuelles endommagements par action mécanique, tels des griffures et / ou des coupures. Les structures électrothermiques multicouches offrent aussi une bonne isolation électrique.
Répondant aux exigences de standards de la construction tels que les normes RT2020, la MOPEC en Suisse ou les NF EN 60335-1 et NF EN 60335-2-96 en relation avec les appareils électrodomestiques et les films rayonnants, ces structures peuvent être utilisées dans le domaine du chauffage domestique.
DESCRIPTION SOMMAIRE DES DESSINS
Les caractéristiques de l’invention apparaitront plus clairement à la lecture de la description de plusieurs formes d’exécution données uniquement à titre d’exemple, nullement limitative en se référant aux figures schématiques, dans lesquelles :
- La figure 1 montre les différentes couches présentes dans une structure électrothermique selon un mode de réalisation décrit dans le présent document ;
- La figure 2 illustre un schéma électrique équivalent représentant une couche électrothermique qui peut être déployée dans un mode de réalisation de la structure électrothermique ;
- La figure 3 montre une vue des couches employées dans une structure électrothermique selon un mode de réalisation ;
- La figure 4 montre les couches présentes dans une structure électrothermique selon un autre mode de réalisation ; et
- La figure 5 montre les couches présentes dans une structure électrothermique selon encore un autre mode de réalisation. DESCRIPTION DÉTAILLÉE DE L’INVENTION
La présente invention concerne une structure électrothermique multicouches qui comporte un élément chauffant par l’effet Joule. L’élément chauffant comporte un matériau électrothermique, qui chauffe lorsqu’il conduit un courant électrique. Selon un mode de réalisation, le matériau électrothermique a un coefficient de température positive (PTC). Selon un mode de réalisation, le matériau a une émissivité tel qu’en chauffant, il se met à émettre de la radiation infrarouge, préférablement de l’infrarouge lointain. Ainsi, la structure électrothermique de la présente invention chauffe par l’effet de la radiation infrarouge plutôt que par convection. Le choix de rayonnement infrarouge lointain (far infra-red) est fait pour favoriser la sensation de chaleur ressenti par un être humain, car le corps humain favorise l’absorption de radiation dans ce spectre.
De préférence, la structure électrothermique de la présente invention est sensiblement planaire, s’étendant dans deux dimensions. La structure est longiforme de préférence, ayant une longueur plusieurs fois plus importante que sa largeur. Selon un mode de réalisation, la structure électrothermique a une certaine souplesse tel qu’elle est suffisamment flexible pour être enroulée sur elle-même. Les structures de la présente invention sont donc faciles à manipuler et à transporter.
Les matériaux choisis pour l’encapsulation de la structure, soit le substrat et la passivation, sont choisis pour laisser passer les rayons infrarouges. De préférence, au moins une de deux surfaces laisse passer les rayons infrarouges. Dans un mode de réalisation, une couche réfléchissante est utilisée pour favoriser le passage des rayons infrarouges par une seule face de la structure, soit la face dite la face avant, plutôt que par la face arrière. Dans d’autres modes de réalisation, les rayons infrarouges peuvent passer par la face avant et la face arrière de la structure.
La figure 1 montre les couches qui peuvent être présents dans une structure électrothermique 100 selon un mode de réalisation de l’invention. La structure est construite sur une base, soit le substrat 110. Selon un mode de réalisation, le substrat est fait d’une couche de matériau polymère flexible, par exemple le polyéthylène téréphtalate (PET). Une couche conductrice 130 vient ensuite. Selon un mode de réalisation de l’invention, la couche conductrice est une encre conductrice, déposée par un procédé de « slot dies » puis séchée par rayonnement infrarouge, ce qui favorise un séchage rapide. Optionnellement, pour faciliter l’accrochage de l’encre à la couche polymérique du substrat, le substrat subit un traitement plasma. Dans un autre mode de réalisation, une couche d’apprêt peut être appliqué sur le substrat au lieu d’utiliser le traitement plasma pour assurer l’accrochage de la couche conductrice sur le substrat.
Sur la couche conductrice est dessiné, en encre conductrice, un certain nombre de conducteurs de courant pour amener un courant qui arrive sur une paire de bornes 131 132, entrée / sortie, situées préférablement vers un bord de la structure, au moins vers l’élément chauffant de la structure. La figure 2 montre un schéma électrique qui représente l’élément chauffant 149 de la structure 100, avec ses bornes d’entrée 131 et sortie 132. L’élément chauffant est représenté par une résistance 149.
Selon la mode de réalisation décrit ci-dessus, l’élément chauffant se trouve dans la couche électrothermique, qui est dénotée 140 dans la figure 1. L’élément chauffant peut avoir n’importe quelle forme pour autant qu’il présente une résistance suffisante pour produire l’effet Joule souhaité. Grâce aux propriétés d’émissivité du matériau électrothermique choisi comme élément chauffant, ses dimensions vont dicter la température, en fonction du courant, et la quantité de rayonnement infrarouge produit. Le matériau électrothermique de l’élément chauffant peut être déposé par un procédé de sérigraphie, comme la couche conductive, de préférence par un procédé de slot dies. Des contacts entre le matériau électrothermique de la couche électrothermique et le matériau conductif de la couche conductive se font aux endroits où les deux matériaux se touchent, ainsi créent la résistance, représentée schématiquement dans la figure 2. La résistance à une entrée et une sortie. Dans un mode de réalisation, l’entrée de la résistance est reliée à la borne d’entrée de la structure et la sortie de la résistance est reliée à la borne de sortie de la structure.
Comme indiqué dans la figure 1 , la dernière couche est une couche de passivation 120. La couche de passivation peut être faite du même matériau que la couche de substrat, soit un polymère flexible, de préférence laissant passer des rayons infrarouges. Selon un mode de réalisation, la couche de passivation est en polyéthylène téréphtalate (PET). Selon un mode de réalisation, une couche de colle est utilisée pour fixer la couche de passivation sur la couche électrothermique. Ainsi une structure dite « sarcophage » assure l’étanchéité à l’air et à l’eau pour protéger l’élément chauffant et les conducteurs électriques.
Selon un mode de réalisation, la colle est une colle en polyuréthane, traitée à chaud. La colle en polyuréthane peut être déposée en phase liquide. Selon un autre mode de réalisation, la colle est solide, par exemple une colle « PSA » (pressure sensitive adhésive), l’adhésion fonctionnant en appliquant une pression mécanique.
La figure 1 montre l’ordre des couches en commencent du bas vers le haut avec la couche de substrat 110, la couche conductrice 130, la couche électrothermique 140 et la couche de passivation 120. Dans d’autres modes de réalisation, il est possible de changer l’ordre, par exemple : substrat 110, électrothermique 140, conductrice 130, passivation 120 ; ou passivation 120, conductrice 130, électrothermique 140, substrat 110 ; ou encore passivation 120, électrothermique 140, conductrice 130, substrat 110.
Selon un mode de réalisation, la radiation passe par une face de la structure, soit par la passivation, soit par le substrat. Dans ce mode de réalisation, la structure comporte une couche réfléchissante pour réfléchir les rayons infrarouges lointains vers un des deux surfaces, soit la face avant. L’autre face est la face arrière. La couche réfléchissante est faite en aluminium selon un mode de réalisation préféré et est placée vers la face arrière.
Selon un mode préféré de réalisation, le substrat comporte deux couches polymériques de substrat, collées ensemble. La passivation peut aussi comporter deux couches polymériques de passivation collées ensemble. Ainsi, la structure donne une bonne isolation électrique ainsi qu’une protection mécanique contre les griffures ou d’autres dégradations de la surface. Le fait d’avoir deux couches collées ensemble offre une meilleure protection mécanique qu’une seule couche ayant une épaisseur doublée, parce que la couche de colle offre une barrière pour arrêter la propagation d’une éventuelle coupure ou déchirure dans une couche polymérique.
Les couches polymériques (de substrat ou de passivation) peuvent être faites en PET selon un mode préféré de réalisation mais peuvent également être faites en polyéthylène (PE), polypropylène (PP), polychlorure de vinyle (PVC), PVC souple (PVC-P), polystyrène (PS), polycarbonate (PC), polyméthacrylate de méthyle (PMMA), polyoxyméthylène (POM), polytéréphtalate d'éthylène (PET), polyester, co-polyester, polyétheréthercétone (PEEK), polyamide, notamment le polyamide 6 (PA6), le polyamide 12 (PA12), le polyamide 10, le polyamide 610, le polyamide 66, le polyamide à base de constituants aliphatiques et cycloaliphatiques tels que notamment MACM12 ou le co-polyamide amorphe, de préférence à base de PA12, ou des copolymères ou mélanges de ceux-ci.
La température du matériau électrothermique est réglée en contrôlant les dimensions physiques de l’élément électrothermique, soit son épaisseur, sa largeur et sa longueur. L’épaisseur est contrôlée par la méthode de dépôt de la couche électrothermique. Le procédé de slot die est favorisé car il permet un bon contrôle de l’épaisseur.
La figure 3 montre un exemple de la structure selon un mode de réalisation. Pour assurer une bonne, uniforme, répartition de la chaleur sur la surface de la structure, dans un mode de réalisation préféré, l’élément résistif est créé en reliant une pluralité de bandes d’une certaine largeur connectées en parallèle par des fils conducteurs dans la couche conductrice. La largeur et l’épaisseur du matériau électrothermique sont ainsi contrôlées. Pour contrôler aussi la longueur, on amène le courant, par le conducteur de la couche conductrice sur un point d’entrée sur la bande électrothermique et on récupère du courant à un point de sortie à une distance D du point d’entrée. Ceci est répété sur la longueur de la bande de matériau électrothermique. Cette technique est répétée sur toute les bandes électrothermiques.
Le courant est donc amené d’un côté de la structure, par un conducteur parallèle aux bandes longiforme de matériau électrothermique et sorti par un autre conducteur parallèle sur l’autre côté de la structure. Pour accéder aux points d’entrée de courant sur chaque bande, des extensions sont formées sur le conducteur, en peigne. D’autres extensions sont fournies pour récupérer le courant pour le conducteur de sortie. Les peignes d’entrée et sorties peuvent être intercalés. Le résultat est que les bandes de matériau électrothermiques sont connectées en beaucoup de résistances en parallèle, les dimensions étant bien contrôlées et leur répartition sur toute la surface est aussi bien contrôlé. Lorsque la structure est utilisée comme film chauffant, la chaleur est donc bien contrôlée et sa répartition sur toute la surface est bien gérée. L’élément résistif peut contenir du carbone, préférablement du graphène. Le graphène peut être une forme de graphène dite microparticules de graphène, préférablement dans une forme de nanoparticules (par exemple 1nm - 100nm) de graphène, soit des nanotubes, soit des nano-sphères, soit des nano-fils de graphène. Cette forme de graphène est préférée pour les procédés de sérigraphie, notamment le slot dies pour ne pas bloquer les becs de sortie d’encre. Le frittage peut être fait à des températures suffisamment basses pour ne pas endommager les couches polymériques. Les conducteurs peuvent être faits en argent, cuivre ou graphène.

Claims

REVENDICATIONS
1. Structure électrothermique multicouches (100), flexible, sensiblement planaire, ayant une face avant destinée à laisser passer des rayons infrarouges et une face arrière opposée à la face avant, la structure ayant une largeur et une longueur, soit une surface, la structure (100) comportant : au moins une borne électrique d’entrée (131 ) ; au moins une borne électrique de sortie (132) ; un substrat pour recevoir une pluralité de couches de la structure, le substrat comprenant au moins une couche polymérique de substrat (110) ; au moins une couche électrothermique (140) comportant un élément résistif (149) ayant une entrée et une sortie ; et au moins une couche conductrice (130) pour connecter : la borne d’entrée (131 ) de la structure à l’entrée de l’élément résistif (149) ; et la borne de sortie (132) de la structure à la sortie de l’élément résistif (149) ; la structure (100) étant recouverte d’une passivation comprenant au moins une couche polymérique de passivation (120) ; caractérisé en ce que : la couche électrothermique (140) comporte une pluralité de bandes isolées (145), longiformes, d’une matière électrothermique, lesdites bandes (145) étant agencées pour être interconnectées entres elles pour créer ledit élément résistif (149) ; et la couche conductrice (130) comporte une matière conductrice qui est formée et connectée pour : éclater l’entrée de l’élément résistif (149) sur une pluralité de points d’entrée (138) sur la longueur d’une première des bandes électrothermiques (145) ainsi que sur une pluralité de points d’entrée correspondants (138) sur la longueur des bandes électrothermiques restantes (145) ; et consolider la sortie de l’élément résistif (149) à partir d’une pluralité de points de sortie (139) sur la longueur de la première des bandes électrothermiques (145) ainsi qu’à partir d’une pluralité de points de sortie correspondants (139) sur la longueur des bandes électrothermiques restantes (145), les points de sortie (139) étant distincts des points d’entrée (138).
2. Structure (100) selon la revendication 1 , dans laquelle les points d’entrée (138) de l’élément résistif (149) sont intercalées avec les points de sortie (139) de l’élément résistif (149) sur la longueur de chacune des bandes électrothermiques (145).
3. Structure (400, 500) selon l’une quelconque des revendications 1 ou 2, dans laquelle le substrat comporte une pluralité de couches polymériques de substrat (110, 111 ) collées entre elles et / ou la passivation comporte une pluralité de couches polymériques de passivation (120, 121 ) collées entre elles.
4. Structure (400, 500) selon l’une quelconque des revendications 1 à 3, dans laquelle la structure comporte en outre une couche réfléchissante d’ondes infrarouge lointains (170) pour renvoyer au moins les ondes infrarouges lointains de la face arrière vers la face avant de la structure.
5. Structure (400, 500) selon la revendication 4, dans laquelle la couche réfléchissante (170) se situe entre la couche électrothermique (140) et la face arrière de la structure, la couche réfléchissante (170) étant collée sur une couche polymérique (110, 120) ou entre deux couches polymériques (110, 111 , 120, 121 ).
6. Structure (100, 400. 500) selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans laquelle la couche conductrice (130) se trouve entre la couche électrothermique (140) et le substrat (110, 111 ), ladite couche conductrice (130) étant collée au substrat (110, 111 ) et ladite couche électrothermique étant collée à la passivation (120, 121 ).
7. Structure (100, 400, 500) selon l’une quelconque des revendications 1 à 5, dans laquelle la couche conductrice (130) se trouve entre la couche électrothermique (140) et la passivation (120, 121 ), ladite couche conductrice étant collée à la passivation (120, 121 ) et ladite couche électrothermique (140) étant collée au substrat (110, 111 ).
8. Structure (100, 400, 500) selon l’une des revendications 6 ou 7, dans laquelle une couche d’apprêt est intercalée entre la couche conductrice (130) et le substrat (110, 111 ) ou entre la couche conductrice (130) et la passivation (120, 121 ).
9. Structure (100, 400, 500) selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans laquelle lesdites collages entre couches sont faites à l’aide d’une colle en polyuréthane.
10. Structure (100, 400, 500) selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans laquelle la longueur des bandes électrothermiques (145) est égale à, ou moins que, la longueur de la structure (100, 400, 500), la pluralité de bandes électrothermiques (145) recouvrant sensiblement toute la surface de la structure (100, 400, 500).
11. Structure (100, 400, 500) selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans laquelle l’élément résistif (149) comporte du carbone, préférablement du graphène, préférablement dans une forme de microparticules de graphène, préférablement dans une forme de nanoparticules de graphène, soit des nanotubes, soit des nano-sphères, soit des nano-fils de graphène.
12. Structure (100, 400, 500) selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans laquelle la couche conductrice (130) comporte, comme matière conductrice, du cuivre, de l’or, de l’argent, du nickel ou de la platine.
13. Structure (400, 500) selon l’une quelconque des revendications 4 à 12, dans laquelle la couche réfléchissante (170) comporte de l’aluminium qui recouvre sensiblement toute la surface de la structure.
14. Structure (100, 400, 500) selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans laquelle les couches polymériques (110, 111 , 120, 121 ) sont en polyéthylène téréphtalate (PET) (polyéthylène (PE), le polypropylène (PP), le polychlorure de vinyle (PVC), le PVC souple (PVC-P), le polystyrène (PS), le polycarbonate (PC), le polyméthacrylate de méthyle (PMMA), le polyoxyméthylène (POM), le polytéréphtalate d'éthylène (PET), le polyester, le co-polyester, la polyétheréthercétone (PEEK), le polyamide, notamment le polyamide 6 (PA6), le polyamide 12 (PA12), le polyamide 10, le polyamide 610, le polyamide 66, le polyamide à base de constituants aliphatiques et cycloaliphatiques tels que notamment MACM12 ou le co-polyamide amorphe, de préférence à base de PA12, ou des copolymères ou mélanges de ceux-ci.
15. Structure (100, 400, 500) selon l’une quelconque des revendications précédentes, la structure étant enroulable.
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