JP2017210146A - パターン導電体、発熱用導電体、導電体付きシート、発熱板、乗り物および建築物 - Google Patents

Abstract

【課題】パターン導電体において、電波の透過を可能にしながら、発熱むらを生じにくくする。【解決手段】電波透過領域Ｔと、電波不透過領域Ｓと、を含むパターン導電体４０が、開口４３を形成するメッシュ状のパターンで配置された線状導電体４１を有する。電波透過領域Ｔにおける開口４３の面積は、電波不透過領域Ｓにおける開口４３の面積より大きい。電波透過領域Ｔにおける開口４３の最大内幅は、電波不透過領域Ｓにおける開口４３の最大内幅より大きい。電波透過領域Ｔにおける線状導電体４１の線幅は、電波不透過領域Ｓにおける線状導電体４１の線幅より大きい。【選択図】図４

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。

従来から、規則的または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って、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。

韓国特許公開公報１０−２００９−０１１３７５７号

このような用途に用いられるパターン導電体は、発熱板の全体を均一に発熱させるよう、発熱むらを小さくすることが求められている。このため、パターン導電体を、均一かつ高密度に配置することで、発熱むらを生じにくくしている。

ここで、昨今におけるＧＰＳ（Global Positioning System、グローバルポジショニングシステム）、ＶＩＣＳ（登録商標）（Vehicle Information and Communication system、道路交通情報通信システム）、ＥＴＣシステム（Electronic Toll Collection System、電子料金収受システム）等の普及にともない、多くの車両が、窓ガラスを用いて区画される車内に、電波を送信または受信する通信機を有している。この通信機は、通常、フロントガラスに対面して車内に設置される。

しかしながら、特許文献１の発熱板によって形成されたフロントガラスは、パターン導電体を含んでいる。パターン導電体は、線状の導電体を高密度に配置することで形成されている。したがって、このパターン導電体が電波を遮蔽し、フロントガラスを介した電波の送受信が規制され得る。パターン導電体を設置しない領域をフロントガラスに設けた場合には、当該領域で電波の送受信を行うことが可能となる。ただし、当該領域にパターン導電体が存在しないので、パターン導電体は当該領域において発熱せず、当該領域を介して視界を確保することが困難になる。すなわち、パターン導電体による発熱と電波の透過が両立できていない。

本発明は、このような点を考慮してなされたものであり、電波の透過を可能にしながら、発熱むらを生じにくくするパターン導電体を提供することを目的とする。

本発明におけるパターン導電体は、
電波透過領域と、電波不透過領域と、を含むパターン導電体であって、
開口を形成するメッシュ状のパターンで配置された線状導電体を有し、
前記電波透過領域における開口の面積は、前記電波不透過領域における開口の面積より大きく、
前記電波透過領域における開口の最大内幅は、前記電波不透過領域における開口の最大内幅より大きく、
前記電波透過領域における線状導電体の線幅は、前記電波不透過領域における線状導電体の線幅より大きい。

本発明のパターン導電体において、前記電波透過領域における開口の面積は、１ｍｍ^２以上２０ｍｍ^２以下であってもよい。

本発明のパターン導電体において、前記電波透過領域における開口の最大内幅は、１．４ｍｍ以上２８ｍｍ以下であってもよい。

本発明のパターン導電体において、前記電波透過領域における線状導電体の線幅は、５μｍ以上１５μｍ以下であってもよい。

本発明のパターン導電体において、前記電波不透過領域における開口の面積は、０．００５ｍｍ^２以上０．１６ｍｍ^２以下であってもよい。

本発明のパターン導電体において、前記電波不透過領域における開口の最大内幅は、０．０７ｍｍ以上０．８ｍｍ以下であってもよい。

本発明のパターン導電体において、前記電波不透過領域における線状導電体の線幅は、２μｍ以上１０μｍ以下であってもよい。

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。

本発明の発熱用導電体において、前記電波透過領域は、前記一対のバスバーのうち少なくとも一方に隣接して設けられていてもよい。

本発明の発熱用導電体において、前記電波透過領域は、前記一対のバスバーの間であって、各バスバーから１０ｃｍ以内の領域に存在してもよい。

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。

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。

本発明の乗り物は、上述した発熱板を備える。

本発明の建築物は、上述した発熱板を備える。

本発明によれば、パターン導電体において、電波の透過を可能にしながら、発熱むらを生じにくくすることができる。

図１は、本発明による一実施の形態を説明するための図であって、発熱板を備えた乗り物を概略的に示す斜視図である。特に図１では、乗り物の例として発熱板を備えた自動車を概略的に示している。 図２は、発熱板をその板面の法線方向から見た図である。 図３は、図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿った発熱板の断面図である。 図４は、発熱板のパターン導電体のパターン形状の一例を示す平面図である。 図５は、発熱板のパターン導電体のパターン形状の他の一例を示す平面図である。 図６は、パターン導電体のパターン形状の拡大図である。

以下、図面を参照して本発明の一実施の形態について説明する。なお、本件明細書に添付する図面においては、図示と理解のしやすさの便宜上、適宜縮尺および縦横の寸法比等を、実物のそれらから変更し誇張してある。

なお、本明細書において、「板」、「シート」、「フィルム」の用語は、呼称の違いのみに基づいて、互いから区別されるものではない。例えば、「導電体付シート」は板やフィルムと呼ばれ得るような部材をも含む概念であり、したがって、「導電体付シート」は、「導電体付板（基板）」や「導電体付フィルム」と呼ばれる部材と、呼称の違いのみにおいて区別され得ない。

また、「シート面（板面、フィルム面）」とは、対象となるシート状（板状、フィルム状）の部材を全体的かつ大局的に見た場合において対象となるシート状部材（板状部材、フィルム状部材）の平面方向と一致する面のことを指す。

また、本明細書において用いる、形状や幾何学的条件ならびにそれらの程度を特定する、例えば、「平行」、「直交」、「同一」等の用語や長さや角度の値等については、厳密な意味に縛られることなく、同様の機能を期待し得る程度の範囲を含めて解釈することとする。

図１〜図５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。

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。

さらに、フロントウィンドウ５等によって区画される自動車の車内に、通信機６が設けられている。通信機６は、代表的には、ＧＰＳ（Global Positioning System、グローバルポジショニングシステム）、ＶＩＣＳ（Vehicle Information and Communication system、道路交通情報通信システム）、ＥＴＣシステム（Electronic Toll Collection System、電子料金収受システム）等を利用するために設置されている。尚、通信機６としては、前記のもの以外に、ラジオ受信機、テレビジョン受信機、無線電話機等を適用することもできる。通信機６は、通信機６に応じた周波数及び変調方式の電波を送信、受信、又は、送受信し、車外との間で情報を通信する。図示された例において、通信機６は、フロントウィンドウ５に対面する位置に配置されている。すなわち、通信機６は、フロントウィンドウ５をなす発熱板１０を介した電波による通信を、意図されている。

この発熱板１０をその板面の法線方向から見たものを図２に示す。また、図２の発熱板１０のＩＩＩ−ＩＩＩ線に対応する断面図を図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。

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３１を有するパターン導電体３３と、パターン導電体３３に通電するための一対のバスバー３５と、を有する。

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のバスバー３５を介して発熱用導電体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。

以下、発熱板１０の各構成要素について説明する。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

次に、図４および図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および図５は、導電体付きシート２０をそのシート面の法線方向から示す平面図である。図４および図５は、発熱用導電体３０の互いに異なる例を示している。

図４において、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。

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。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。パターン形状の拡大図である図６に示すように、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を形成する多数の接続要素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、分岐点４２において、３つの接続要素４４が等角度で接続されることにより、６つの接続要素４４で囲まれたハニカム状の開口４３が多数画成されている。

図示された例では、パターン導電体４０は、ハニカム状の開口４３が一定の面内配列周期を以って規則的に配置されたメッシュパターンを有しているが、このようなメッシュパターンに限られず、三角形、矩形等の同一形状の開口４３が規則的に配置されたメッシュパターン、異形状の開口４３が規則的に配置されたメッシュパターン、平面面内にランダムな位置で分布した母点によるボロノイ図形から成る所謂ボロノイメッシュのような、異形状の開口４３が一定の面内配列周期を持たない不規則的に配置されたメッシュパターン等、種々のメッシュパターンを用いることができる。

また、パターン導電体４０には、電波透過領域Ｔと、電波不透過領域Ｓと、を含んでいる。電波透過領域Ｔと電波不透過領域Ｓとでは、線状導電体４１が異なるパターンで配置されている。図示された例においては、電波透過領域Ｔおよび電波不透過領域Ｓは、いずれもハニカム状の開口４３が規則的に配置されたメッシュパターンを有している。ただし、図６に示すように、電波透過領域Ｔにおける開口４３の面積Ａ_Ｔは、電波不透過領域Ｓにおける開口４３の面積Ａ_Ｓより大きくなっている。また、電波透過領域Ｔにおける開口４３の最大内幅Ｄ_Ｔは、電波不透過領域Ｓにおける開口４３の最大内幅Ｄ_Ｓより大きくなっている。さらに、電波透過領域Ｔにおける線状導電体４１の線幅Ｗ_Ｔは、電波不透過領域Ｓにおける線状導電体４１の線幅Ｗ_Ｓより大きくなっている。なお、面積、最大内幅及び線幅の比較は、全体の傾向を反映し得る数量の平均値で行うことができる。例えば、乗り物用にデフロスタとして使用される発熱板においては、面積、最大内幅及び線幅は、透視性により影響を与え得る最も大きい方から２０個の測定値の平均により、大小を比較することができる。

電波透過領域Ｔにおいては、通信機６が送受信する電波を透過するための開口４３の面積や最大内幅及び線幅は、通信機６で送受信する電波の周波数に応じた寸法に設計するが、前記に例示の如き通常の通信機の場合であれば、開口４３の面積は１ｍｍ^２以上、開口４３の最大内幅は１．４ｍｍ以上となっていることが好ましい。しかしながら、開口４３の面積や最大内幅が大きすぎると発熱むらが発生する原因となるので、電波透過領域Ｔにおいて、開口４３の面積は２０ｍｍ^２以下、開口４３の最大内幅は２８ｍｍ以下とすることが好ましい。

また、電波不透過領域Ｓにおいては、全体を均一に発熱させるため、開口４３の面積は０．１６ｍｍ^２以下、開口４３の最大内幅は０．８ｍｍ以下となっていることが好ましい。しかしながら、開口４３の面積や最大内幅が小さすぎるとパターン導電体４０を介した透視性が悪化するので、電波不透過領域Ｓにおいて、開口４３の面積は０．００５ｍｍ^２以上、開口４３の最大内幅は０．０７ｍｍ以上とすることが好ましい。

さらに、電波透過領域Ｔと電波不透過領域Ｓとの抵抗の違いに基づく発熱量の差を小さくするため、電波透過領域Ｔにおける線状導電体４１の線幅Ｗは、５μｍ以上１５μｍ以下であり、電波不透過領域Ｓにおける線状導電体４１の線幅Ｗは、２μｍ以上１０μｍ以下であることが好ましい。

ところで、ここで説明するパターン導電体４０では、パターン導電体４０の開口率（非被覆率）は、電波透過領域Ｔにおいて、電波不透過領域Ｓよりも、高くなっている。ここで開口率とは、パターン導電体４０をなす線状導電体４１によって被覆されていない領域の面積比率〔％〕のことである。言い換えると、発熱板１０の板面への法線方向からの観察において、線状導電体４１が配置されていない面積の割合、すなわち線状導電体４１によって被覆されていない面積の割合〔％〕のことである。このようなパターン導電体４０によれば、電波透過領域Ｔにおいて、電波が発熱板１０を透過しやすくすることができる。その一方で、電波透過領域Ｔにおける線状導電体４１の線幅は、比較的太くなっている。したがって、開口率の高い電波透過領域Ｔにおいても、十分な発熱量を確保することができる。すなわち、電波透過領域Ｔにおいても、発熱によって曇りを除去し、更に雪や氷を溶かすことができるので、発熱板を介した良好な視界を確保することが可能となる。なお、電波不透過領域Ｓにおいては、当然に、十分な発熱を行って極めて良好な視認性を確保することが可能である。

本件発明者が実験を繰り返したところ、パターン導電体が発熱板の透視性に与える影響は、開口の面積が小さい電波不透過領域Ｓよりも、むしろ開口の面積が大きい電波透過領域Ｔにおいて、顕著となった。たとえ開口の面積が大きくても、パターン導電体をなす線状導電体の線幅が大きくなると、個々の線状導電体の存在が視認されてしまう。したがって、電波透過領域Ｔを介した視野は、違和感を生じさせることになる。その一方で、電波不透過領域Ｓでは、開口の面積が小さいことからパターン導電体が全体的な色調の変化等を生じさせ得るものの、線状導電体の線幅が小さくなっているので、パターン導電体をなす個々の線状導電体の存在は認識されにくくなる。したがって、発熱板の電波透過領域Ｔを介した透視よりも、発熱板の電波不透過領域Ｓを介した透視の方が、結果として、パターン導電体の存在を意識させることなく、より良好な視野を提供することができる。

このような知見から、線状導電体の存在が視認されやすい電波透過領域Ｔは発熱板１０における隅に、本実施形態においては一対のバスバー３５のうち少なくとも一方に隣接して設けられることが好ましい。あるいは、電波透過領域Ｔは、一対のバスバー３５の間であって、各バスバーから１０ｃｍ以内の領域に存在することが好ましい。すなわち、透視性を比較的悪化させやすい電波透過領域Ｔを発熱板１０の隅に配置し、視認性を比較的悪化させにくい電波不透過領域Ｓを発熱板１０の中心部に配置することが好ましい。このような配置によれば、発熱板１０を介した透視性の悪化を抑制することができる。

なお、電波透過領域Ｔは、図４のように一対のバスバー３５に隣接する領域全体に設けられなくてもよい。例えば、図５に示すように、電波透過領域Ｔは、一対のバスバー３５の一部にのみ隣接して設けられてもよい。また、電波透過領域Ｔとバスバー３５との間に、電波不透過領域Ｓが設けられていてもよい。この場合、透視性を比較的悪化させやすい電波透過領域Ｔを通信機６に対面する位置にのみ設けることで、発熱板全体の透視性を悪化させにくくすることができる。

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、すなわち開口率は、電波透過領域Ｔおよび電波不透過領域Ｓともに、７０％以上９０％以下程度と高くなっている。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の存在が発熱板１０の透視性を害さないようになっている。

また、上述したような幅Ｗを有する線状導電体４１は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。また、線状導電体４１の高さ（厚さ）Ｈ、すなわち、基材フィルム２１のシート面への法線方向に沿った高さ（厚さ）Ｈは、２μｍ以上２０μｍ以下とすることが好ましい。このような高さ（厚さ）Ｈを有する線状導電体４１によれば、適切な抵抗値を有しつつ十分な導電性を確保することができる。

以上のようなパターン導電体４０を構成するための材料としては、例えば、金、銀、銅、白金、アルミニウム、クロム、モリブデン、ニッケル、チタン、パラジウム、インジウム、タングステン等の金属、及び、ニッケル−クロム合金、真鍮、青銅等のこれら例示の金属の中から選択した二種以上の金属の合金の一以上を例示することができる。

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、発熱用導電体３０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。

なお、前述したように、発熱板１０を介した透視性を確保する観点から、発熱用導電体３０の線状導電体４１は、好ましくは開口率が高くなるように、基材フィルム２１上に形成される。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。

次に、発熱板１０の製造方法の一例について、説明する。

まず、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を設ける。

次に、導電性金属層４６を形成するようになる金属膜を暗色膜上に設ける。金属膜は、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。

その後、金属膜上に、レジストパターンを設ける。レジストパターンは、形成されるべき導電体３０に対応した形となっている。このレジストパターンは、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。

次に、レジストパターンをマスクとして、金属膜及び暗色膜をエッチングする。このエッチングにより、金属膜及び暗色膜がレジストパターン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。

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、レジストパターンを除去する。

その後、導電性金属層４６の第１の暗色層４７が設けられた面と反対側の面及び側面に第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、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。

以上の工程によって、パターン導電体４０を有する発熱用導電体３０が作製される。

最後に、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。

以上に説明してきたように、本実施の形態によるパターン導電体４０は、電波透過領域Ｔと、電波不透過領域Ｓと、を含み、開口４３を形成するメッシュ状のパターンで配置された線状導電体４１を有し、電波透過領域Ｔにおける開口４３の面積は、電波不透過領域Ｓにおける開口４３の面積より大きく、電波透過領域Ｔにおける開口４３の最大内幅は、電波不透過領域Ｓにおける開口４３の最大内幅より大きく、電波透過領域Ｔにおける線状導電体４１の線幅は、電波不透過領域Ｓにおける線状導電体４１の線幅より大きい。このようなパターン導電体４０によれば、開口４３の面積および最大内幅の違いから、電波不透過領域Ｓでは電波を透過させなくても、電波透過領域Ｔでは電波を透過させることができ、線状導電体４１の線幅の違いから、電波透過領域Ｔと電波不透過領域Ｓとの間の発熱量の差を生じにくくし、発熱むらを抑制することができる。すなわち、パターン導電体４０において、電波の透過を可能にしながら、発熱むらを生じにくくすることができる。

また、本実施の形態によるパターン導電体４０によれば、電波透過領域Ｔにおける、開口４３の面積は１ｍｍ^２以上２０ｍｍ^２以下であり、開口４３の最大内幅は１．４ｍｍ以上２８ｍｍ以下である。このようなパターン導電体４０によれば、電波透過領域Ｔにおいて電波を透過させながら、発熱むらの発生を抑制することができる。

さらに、本実施の形態によるパターン導電体４０によれば、電波不透過領域Ｓにおける、開口４３の面積は０．００５ｍｍ^２以上０．１６ｍｍ^２以下であり、開口４３の最大内幅は０．０７ｍｍ以上０．８ｍｍ以下である。このようなパターン導電体４０によれば、十分な透視性を有しながら、発熱むらを抑制することができる。

また、本実施の形態によるパターン導電体４０によれば、電波透過領域Ｔにおける線状導電体４１の線幅Ｗは、５μｍ以上１５μｍ以下であり、電波不透過領域Ｓにおける線状導電体４１の線幅Ｗは、２μｍ以上１０μｍ以下である。このようなパターン導電体４０によれば、電波透過領域Ｔと電波不透過領域Ｓとの間の発熱量の差を小さくすることができ、したがって、電波透過領域Ｔと電波不透過領域Ｓとの間の発熱むらを抑制することができる。

さらに、本実施の形態による発熱用導電体３０によれば、電波透過領域Ｔは、一対のバスバー３５のうち少なくとも一方に隣接して設けられている。あるいは、電波透過領域Ｔは、一対のバスバー３５の間であって、各バスバーから１０ｃｍ以内の領域に存在する。このような発熱用導電体３０によれば、視認性を比較的悪化させやすい電波透過領域Ｔを発熱用導電体３０の隅に、透視性を比較的悪化させにくい電波不透過領域Ｓを発熱用導電体３０の中心部に、それぞれ配置することができる。したがって、発熱用導電体３０を介した透視性の悪化を避けることができる。

なお、上述した実施の形態に対して様々な変更を加えることが可能である。

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。

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。

発熱板１０は、自動車１のリアウィンドウ、サイドウィンドウやサンルーフに用いてもよい。また、自動車以外の、鉄道車両、航空機、船舶、宇宙船等の乗り物の窓或いは扉の透明部分に用いてもよい。

さらに、発熱板１０は、乗り物以外にも、特に室内と室外とを区画する箇所、例えばビルや店舗、住宅の窓或いは扉の透明部分、建物の窓又は扉、冷蔵庫、展示箱、戸棚等の收納乃至保管設備の窓あるいは扉の透明部分等に使用することもできる。

なお、以上において上述した実施の形態に対するいくつかの変形例を説明してきたが、当然に、複数の変形例を適宜組み合わせて適用することも可能である。

１ 自動車
５ フロントウィンドウ
６ 通信機
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
４６ 導電性金属層
４７ 第１の暗色層
４８ 第２の暗色層
Ｔ 電波透過領域
Ｓ 電波不透過領域

Claims (14)

1. 電波透過領域と、電波不透過領域と、を含むパターン導電体であって、
   開口を形成するメッシュ状のパターンで配置された線状導電体を有し、
   前記電波透過領域における開口の面積は、前記電波不透過領域における開口の面積より大きく、
   前記電波透過領域における開口の最大内幅は、前記電波不透過領域における開口の最大内幅より大きく、
   前記電波透過領域における線状導電体の線幅は、前記電波不透過領域における線状導電体の線幅より大きい、パターン導電体。
2. 前記電波透過領域における開口の面積は、１ｍｍ^２以上２０ｍｍ^２以下である、請求項１に記載のパターン導電体。
3. 前記電波透過領域における開口の最大内幅は、１．４ｍｍ以上２８ｍｍ以下である、請求項１または２に記載のパターン導電体。
4. 前記電波透過領域における線状導電体の線幅は、５μｍ以上１５μｍ以下である、請求項１乃至３のいずれか一項に記載のパターン導電体。
5. 前記電波不透過領域における開口の面積は、０．００５ｍｍ^２以上０．１６ｍｍ^２以下である、請求項１乃至４のいずれか一項に記載のパターン導電体。
6. 前記電波不透過領域における開口の最大内幅は、０．０７ｍｍ以上０．８ｍｍ以下である、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。
7. 前記電波不透過領域における線状導電体の線幅は、２μｍ以上１０μｍ以下である、請求項１乃至６のいずれか一項に記載のパターン導電体。
8. 請求項１乃至７のいずれか一項に記載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、発熱用導電体。
9. 前記電波透過領域は、前記一対のバスバーのうち少なくとも一方に隣接して設けられている、請求項８に記載の発熱用導電体。
10. 前記電波透過領域は、前記一対のバスバーの間であって、各バスバーから１０ｃｍ以内の領域に存在する、請求項８または９に記載の発熱用導電体。
11. 請求項８乃至１０のいずれか一項に記載の発熱用導電体と、
    前記発熱用導電体を支持する基材フィルムと、を備えた、導電体付きシート。
12. 一対の基板と、
    前記一対の基板の間に設けられた、請求項８乃至１０のいずれか一項に記載の発熱用導電体、または、請求項１１に記載の導電体付きシートと、を備えた、発熱板。
13. 請求項１２に記載の発熱板を備えた、乗り物。
14. 請求項１２に記載の発熱板を備えた、建築物。

Images