JP6640535B2 - Sheet heating element and method for manufacturing sheet heating element - Google Patents
Sheet heating element and method for manufacturing sheet heating element Download PDFInfo
- Publication number
- JP6640535B2 JP6640535B2 JP2015222500A JP2015222500A JP6640535B2 JP 6640535 B2 JP6640535 B2 JP 6640535B2 JP 2015222500 A JP2015222500 A JP 2015222500A JP 2015222500 A JP2015222500 A JP 2015222500A JP 6640535 B2 JP6640535 B2 JP 6640535B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- heating element
- heat
- wire
- resin film
- line
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 title claims description 213
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 36
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims description 28
- 229920005989 resin Polymers 0.000 claims description 136
- 239000011347 resin Substances 0.000 claims description 136
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 claims description 97
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 49
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 claims description 31
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 claims description 29
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 19
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 18
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 18
- 238000005530 etching Methods 0.000 claims description 17
- 239000011888 foil Substances 0.000 claims description 17
- HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N silicon carbide Chemical compound [Si+]#[C-] HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 16
- 229910010271 silicon carbide Inorganic materials 0.000 claims description 16
- 238000005240 physical vapour deposition Methods 0.000 claims description 11
- 229920002050 silicone resin Polymers 0.000 claims description 9
- 229920000515 polycarbonate Polymers 0.000 claims description 6
- 239000004417 polycarbonate Substances 0.000 claims description 6
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 149
- 238000004544 sputter deposition Methods 0.000 description 12
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 9
- 239000004925 Acrylic resin Substances 0.000 description 7
- 229920000178 Acrylic resin Polymers 0.000 description 7
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 230000003746 surface roughness Effects 0.000 description 7
- 238000011282 treatment Methods 0.000 description 7
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 6
- 239000011889 copper foil Substances 0.000 description 6
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 6
- 229920002120 photoresistant polymer Polymers 0.000 description 6
- 229920001296 polysiloxane Polymers 0.000 description 6
- 230000020169 heat generation Effects 0.000 description 5
- -1 polyethylene terephthalate Polymers 0.000 description 5
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000001755 magnetron sputter deposition Methods 0.000 description 4
- 239000000178 monomer Substances 0.000 description 4
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 4
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 3
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 3
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 3
- 238000000206 photolithography Methods 0.000 description 3
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 3
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000004642 Polyimide Substances 0.000 description 2
- 125000003647 acryloyl group Chemical group O=C([*])C([H])=C([H])[H] 0.000 description 2
- 239000011247 coating layer Substances 0.000 description 2
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 2
- 230000008094 contradictory effect Effects 0.000 description 2
- 230000008014 freezing Effects 0.000 description 2
- 238000007710 freezing Methods 0.000 description 2
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 2
- 125000003566 oxetanyl group Chemical group 0.000 description 2
- 239000005020 polyethylene terephthalate Substances 0.000 description 2
- 229920000139 polyethylene terephthalate Polymers 0.000 description 2
- 229920001721 polyimide Polymers 0.000 description 2
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 2
- 238000007740 vapor deposition Methods 0.000 description 2
- NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-M Acrylate Chemical compound [O-]C(=O)C=C NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N Molybdenum Chemical compound [Mo] ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910018487 Ni—Cr Inorganic materials 0.000 description 1
- NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N acrylic acid group Chemical group C(C=C)(=O)O NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000004220 aggregation Methods 0.000 description 1
- 230000002776 aggregation Effects 0.000 description 1
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 1
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000012300 argon atmosphere Substances 0.000 description 1
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 1
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 1
- VNNRSPGTAMTISX-UHFFFAOYSA-N chromium nickel Chemical compound [Cr].[Ni] VNNRSPGTAMTISX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 1
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 1
- 238000004132 cross linking Methods 0.000 description 1
- 238000007766 curtain coating Methods 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 238000000151 deposition Methods 0.000 description 1
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- 238000007610 electrostatic coating method Methods 0.000 description 1
- 239000003822 epoxy resin Substances 0.000 description 1
- UHESRSKEBRADOO-UHFFFAOYSA-N ethyl carbamate;prop-2-enoic acid Chemical compound OC(=O)C=C.CCOC(N)=O UHESRSKEBRADOO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000010419 fine particle Substances 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 230000008642 heat stress Effects 0.000 description 1
- 238000007731 hot pressing Methods 0.000 description 1
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 1
- 239000012212 insulator Substances 0.000 description 1
- 238000007733 ion plating Methods 0.000 description 1
- 238000001659 ion-beam spectroscopy Methods 0.000 description 1
- 238000010884 ion-beam technique Methods 0.000 description 1
- 229910052750 molybdenum Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011733 molybdenum Substances 0.000 description 1
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 1
- 229920000647 polyepoxide Polymers 0.000 description 1
- 229920000728 polyester Polymers 0.000 description 1
- 239000011112 polyethylene naphthalate Substances 0.000 description 1
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 1
- 229920005862 polyol Polymers 0.000 description 1
- 239000004800 polyvinyl chloride Substances 0.000 description 1
- KCTAWXVAICEBSD-UHFFFAOYSA-N prop-2-enoyloxy prop-2-eneperoxoate Chemical compound C=CC(=O)OOOC(=O)C=C KCTAWXVAICEBSD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000001552 radio frequency sputter deposition Methods 0.000 description 1
- 238000005546 reactive sputtering Methods 0.000 description 1
- 238000007761 roller coating Methods 0.000 description 1
- 238000007788 roughening Methods 0.000 description 1
- RMAQACBXLXPBSY-UHFFFAOYSA-N silicic acid Chemical compound O[Si](O)(O)O RMAQACBXLXPBSY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000005507 spraying Methods 0.000 description 1
- 229910052715 tantalum Inorganic materials 0.000 description 1
- GUVRBAGPIYLISA-UHFFFAOYSA-N tantalum atom Chemical compound [Ta] GUVRBAGPIYLISA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N tungsten Chemical compound [W] WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052721 tungsten Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010937 tungsten Substances 0.000 description 1
- 238000004506 ultrasonic cleaning Methods 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Surface Heating Bodies (AREA)
Description
本発明は、面状発熱体及び面状発熱体の製造方法に関する。 The present invention relates to a sheet heating element and a method for manufacturing the sheet heating element.
自動車用のウインドウに、樹脂板を用いる試みがなされているが、樹脂板を自動車用のリアウインドウとして用いる場合、雨や凍結等に起因する曇りの除去又は曇りを防止するための発熱線をどのように設けるかが問題となる。
通常、ポリカーボネート等からなる樹脂板は、ガラスと比べて熱伝導率が低いため、樹脂板上に導電線を設けても、導電線の発熱による熱が樹脂板全体に広がるのに時間がかかり、短時間で曇りを除去しにくいという問題があった。
Attempts have been made to use a resin plate for automotive windows.However, when using a resin plate as a rear window for automobiles, it is necessary to use a heating wire to remove or prevent fogging due to rain, freezing, etc. The problem is how to provide them.
Usually, a resin plate made of polycarbonate or the like has a lower thermal conductivity than glass, so even if a conductive wire is provided on the resin plate, it takes time for heat generated by the conductive wire to spread throughout the resin plate, There was a problem that it was difficult to remove the fogging in a short time.
特許文献１には、上記問題を解決するために、樹脂基材と、前記樹脂基材に設けられた導電性メッシュと、前記導電性メッシュに接続された給電線とを備え、前記導電性メッシュは、互いに間隔を空けて延在する複数本の第１の導電線と、互いに間隔を空けて延在する複数本の第２の導電線とを含み、開口部が形成されるように前記第１の導電線と前記第２の導電線とが交差してなる部材であり、前記給電線は、前記第１の導電線および前記第２の導電線に電流を流すことができるように前記導電性メッシュの両端に設けられている面状発熱体が開示されている。 Patent Document 1, in order to solve the above problem, a resin base, a conductive mesh provided on the resin base, and a power supply line connected to the conductive mesh, the conductive mesh Includes a plurality of first conductive lines extending at an interval from each other and a plurality of second conductive lines extending at an interval from each other; A first conductive line and the second conductive line intersecting each other, and the power supply line is provided with a conductive material such that current can flow through the first conductive line and the second conductive line. A planar heating element provided at both ends of a conductive mesh is disclosed.
上記した面状発熱体では、基材が曲面形状となるように曲げ加工を行った際に、導電線の太さが異なることとなり、発熱量が場所により異なることを避けるために、メッシュ状の金網と同様に、縦の導電線が横の複数の導電線と交差する際、横の導電線の上側を通った後、次の横の導電線の下側を通るというように、横や縦に並んだ多数の導電線が互いに上側と下側を交互に通過するとように組み合わされており、これらの導電線は、交差部で融着されている。 In the above-described planar heating element, when the base material is bent so as to have a curved surface shape, the thickness of the conductive wire will be different, and in order to avoid that the heat generation amount varies from place to place, a mesh-shaped. Like a wire mesh, when a vertical conductive line intersects multiple horizontal conductive lines, it passes over the horizontal conductive line and then under the next horizontal conductive line, such as horizontal or vertical. Are connected so that they pass alternately above and below each other, and these conductive lines are fused at intersections.
しかしながら、導電線を上記のような構成とするためには、複雑な形状のメッシュ状の導電線を作製し、それを基体に埋設する必要があり、製品製造価格が高くなってしまう。
また、メッシュ目開きを細かくし、一定間隔とすると、後続車のライトの光や街灯による光の干渉により後方のクリアな視界の確保が困難になるという問題点があった。
However, in order for the conductive wire to have the above-described configuration, it is necessary to produce a mesh-shaped conductive wire having a complicated shape and embed the conductive wire in a base, which increases the product manufacturing cost.
Further, when the mesh openings are made fine and at regular intervals, there is a problem that it is difficult to secure a clear rear view due to interference of light from the lights of the following vehicles and light from street lights.
本発明は、上記のような問題点に鑑みてなされたものであり、雨や凍結等に起因する曇りを防止することができるとともに、曇りが発生した場合には、曇りを除去することが可能であるとともに、安定した視界の確保が可能な面状発熱体及び該面状発熱体の製造方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above-described problems, and can prevent fogging caused by rain, freezing, and the like, and can remove fogging when fogging occurs. It is another object of the present invention to provide a sheet heating element capable of securing a stable field of view and a method of manufacturing the sheet heating element.
以下、本発明の面状発熱体について説明する。単に、本発明の面状発熱体と記載している場合には、「発明の詳細な説明」の項で記載した第一の本発明の面状発熱体及び第二の本発明の面状発熱体の両方を含む発明を指している。 Hereinafter, the sheet heating element of the present invention will be described. In the case of simply describing the sheet heating element of the present invention, the sheet heating element of the first invention and the sheet heating of the second invention described in the section of “Detailed Description of the Invention”. Refers to inventions that include both bodies.
上記課題を解決するための本発明の面状発熱体は、樹脂製の基体と、上記基体上に形成された基本セルの集合体である熱線と、基本セル同士を接続する接続線と、上記熱線と接続された給電線とを備えた面状発熱体であって、
上記熱線を構成する基本セルは、線により構成され、閉じた形状をなし、上記基本セルの図形中心に対して互いに対向する位置となる２カ所に上記接続線又は上記給電線と接続される接点を有し、上記基本セルの集合体は、一連の基本セルが上記接点に接続された接続線を介して相互に接続され、その両末端が給電線と接続された基本セル接続グループからなるか、又は、上記基本セル接続グループが複数個集合したものであることを特徴とする。
The planar heating element of the present invention for solving the above-mentioned problems includes a resin base, a heat wire that is an aggregate of basic cells formed on the base, and a connection line connecting the basic cells, A planar heating element having a heating wire and a power supply line connected thereto,
The basic cell constituting the heating wire is formed of a wire, has a closed shape, and has two points which are connected to the connection line or the power supply line at two positions facing each other with respect to the center of the figure of the basic cell. Wherein the set of basic cells comprises a basic cell connection group in which a series of basic cells are connected to each other via a connection line connected to the contact, and both ends of which are connected to a power supply line. Alternatively, a plurality of the basic cell connection groups are collected.
本発明の面状発熱体では、基本セルを構成する熱線に電流を流して発熱させることにより、基本セル及びその周囲の温度が上昇するとともに周囲に拡散し、窓等に曇りが発生するのを防止することができ、窓等に曇りが発生している場合であっても、熱線に電流を流して発熱させると、基本セル及びその周囲の温度が上昇し、曇りが除去される。 In the sheet heating element of the present invention, the current is applied to the heating wire constituting the basic cell to generate heat, so that the temperature of the basic cell and its surroundings rises and diffuses around, thereby preventing fogging of windows and the like. Even when fogging occurs in a window or the like, when a current is applied to a heating wire to generate heat, the temperature of the basic cell and its surroundings increases, and the fogging is removed.
また、本発明の面状発熱体では、基本セルの大きさや基本セルの集合状態（単位面積当たりの基本セルの存在個数、以下、密度という場合がある）を自由に設定することができるので、充分に窓等を通した視界を確保することができる程度の密度で配置を工夫することにより、基本セルから発生した熱を周囲に拡散させることができ、曇りを除去することができる。
また、基本セルの配置が縦横方向に、一定間隔とならないため、後方からの光干渉を起こしにくく、安定した視界確保が可能となる。
Further, in the planar heating element of the present invention, the size of the basic cells and the state of aggregation of the basic cells (the number of basic cells per unit area, hereinafter sometimes referred to as density) can be freely set. By devising the arrangement at such a density that a field of view through a window or the like can be sufficiently ensured, heat generated from the basic cell can be diffused to the surroundings, and fogging can be removed.
Further, since the basic cells are not arranged at regular intervals in the vertical and horizontal directions, light interference from behind is less likely to occur, and a stable view can be secured.
本発明の面状発熱体においては、上記面状発熱体は、さらに、上記熱線及び上記接続線の全体を覆って形成された樹脂フィルムと、上記基体及び上記樹脂フィルムの間に形成された充填層とが形成されていることが望ましい。 In the sheet heating element of the present invention, the sheet heating element further includes a resin film formed so as to entirely cover the heating wire and the connection wire, and a filling film formed between the base and the resin film. It is desirable that a layer be formed.
本発明の面状発熱体においては、上記熱線及び上記接続線の全体を覆って形成された樹脂フィルムと、上記基体及び上記樹脂フィルムの間に形成された充填層とを加えた構成とすると、樹脂熱上の拡散層によって熱を拡散させた場合の樹脂基体自身の膨張による熱線の脱落を防ぎ、充填層の接着効果によって、迅速な曇りの除去と熱線剥離の相反する矛盾を同時に解消できる。 In the sheet heating element of the present invention, when a resin film formed so as to cover the entire heat wire and the connection wire, and a filling layer formed between the base and the resin film, and When the heat is diffused by the diffusion layer on the heat of the resin, the heat rays are prevented from dropping due to the expansion of the resin base itself, and the contradictory contradiction between the quick fog removal and the heat ray peeling can be eliminated simultaneously by the adhesive effect of the filling layer.
さらに、上記基体と上記樹脂フィルムとの間には充填層が形成されていると、空気等のガスが基体と樹脂フィルムとの間に存在していないので、熱によりガスが膨張し、樹脂フィルム等が持ち上げられて剥離するおそれがない。
さらに、熱線が、樹脂フィルム、充填層により囲まれていると、空気や水分等と接触するおそれがないので、酸化等により熱線が劣化するのを防止することができる。
Further, if a filling layer is formed between the substrate and the resin film, gas such as air does not exist between the substrate and the resin film. There is no danger of being lifted and peeling off.
Furthermore, when the heat ray is surrounded by the resin film and the filling layer, there is no possibility of contact with air, moisture, or the like, so that deterioration of the heat ray due to oxidation or the like can be prevented.
上記した面状発熱体において、「基本セルが閉じた形状をなし」とは、線により構成される基本セルの外周に線が欠けた部分がなく、基本セルの内部と外部が線により分離されていることをいう。このような基本セルの外形としては、四角形、六角形のような多角形、円、楕円、レーストラックのような形状が挙げられる。上記した形状の基本セルは、内部に外周と接続された線分を有していてもよい。線分は、直線であっても、曲線であってもよい。 In the above-described planar heating element, "the basic cell has a closed shape" means that there is no part where the line is missing on the outer periphery of the basic cell constituted by the line, and the inside and the outside of the basic cell are separated by the line. I mean. Examples of the outer shape of such a basic cell include a polygon such as a square and a hexagon, a circle, an ellipse, and a shape such as a race track. The basic cell having the above-described shape may have a line segment connected to the outer periphery inside. The line segment may be a straight line or a curve.
また、一連の基本セルが上記接点に接続された接続線を介して相互に接続され、その両末端が給電線と接続された基本セル接続グループとは、以下のものをいう。すなわち、一の基本セルには、２本の接続線が接続されており、この基本セルから延びる２本の接続線の他端が他の基本セルと接続され、他の基本セルに接続された接続線がさらに他の基本セルと接続されるというように、接続線を介して数珠繋ぎ状態で複数の基本セルが接続されているが、この一連の基本セルのグループを基本セル接続グループという。なお、基本セル接続グループの両末端は、上記のように給電線と接続され、上記基本セルに電流が流れると基本セルが発熱する。 Further, a series of basic cells connected to each other via a connection line connected to the above-mentioned contact point, and a basic cell connection group whose both ends are connected to a power supply line are as follows. That is, two connection lines are connected to one basic cell, and the other ends of the two connection lines extending from this basic cell are connected to another basic cell and connected to another basic cell. A plurality of basic cells are connected in a daisy chain via a connection line such that a connection line is further connected to another basic cell. This series of basic cells is referred to as a basic cell connection group. In addition, both ends of the basic cell connection group are connected to the power supply line as described above, and when a current flows through the basic cell, the basic cell generates heat.
本発明の面状発熱体において、上記基本セルは、２カ所の接点を結ぶ線を軸とした線対称であることが好ましい。
本発明の面状発熱体において、上記基本セルが、２カ所の接点を結ぶ線を軸とした線対称であると、上記基本セルを流れる電流が全ての部分で同じとなり易いため、発熱量がほぼ同じとなり、発熱に偏りが発生しにくい。従って、基本セルの形状として、基本セルの所定の位置に線を引いたときに線対称となる形状を選定するとともに、２カ所の接点を結ぶ線を軸とした際、線対称となるように、接点を決定することが望ましい。
In the sheet heating element of the present invention, it is preferable that the basic cell is symmetric with respect to a line connecting two contact points.
In the planar heating element of the present invention, when the basic cell is symmetrical with respect to a line connecting two points of contact, the current flowing through the basic cell tends to be the same in all parts, so that the heat generation amount is small. It is almost the same, and it is difficult for bias to occur in heat generation. Therefore, as the shape of the basic cell, a shape that is symmetrical when a line is drawn at a predetermined position of the basic cell is selected, and when the line connecting the two contact points is set as an axis, the shape is symmetrical. It is desirable to determine the contacts.
本発明の面状発熱体において、上記基本セルは、その図形中心点を通り、かつ各辺と直角に交わる二本の線分を有してなり、その面積が四等分される形状の正方形、その図形中心点を通りかつ一組の対辺に平行な線分及び他の一組の対辺に平行な線分の合計二本の線分を有してなり、その面積が四等分される形状の菱型、その図形中心点を起点とし、互いに１２０°の角度を成す三本の線分を有してなり、その面積が三等分される六角形、その図形中心点を起点とした四本の線分を有してなり、四分割される形状の円であることが望ましい。 In the planar heating element of the present invention, the basic cell has two line segments passing through the center of the figure and intersecting each side at right angles, and has a square shape whose area is divided into four equal parts. Has a total of two line segments passing through the center point of the figure and parallel to one set of opposite sides and another set of line segments parallel to the opposite sides, and its area is divided into four equal parts A rhombus of shape, starting from the center point of the figure, having three line segments forming an angle of 120 ° with each other, and a hexagon whose area is divided into three equal parts, and starting from the center point of the figure. It is desirable that the circle has four line segments and is divided into four parts.
本発明の面状発熱体において、基本セルが上記した形状であると、比較的単純な形状であるので、形成が容易で形成しやすく、所定の適切な配置間隔となるように接続線で各基本セルを繋ぐことにより、基本セルからの発熱が基体の全体に広がり、短時間で窓等の曇りを均一に除去することができる。適切な配置間隔とは、光干渉の影響を起こり難くする間隔での配置をいい、これによって安定した後方視界の確保が可能となる。 In the planar heating element of the present invention, if the basic cell has the above-described shape, it has a relatively simple shape, so that it is easy to form and easy to form, and each of the connection lines is formed so as to have a predetermined appropriate arrangement interval. By connecting the basic cells, the heat generated from the basic cells spreads over the entire substrate, and fogging of windows and the like can be uniformly removed in a short time. The appropriate arrangement interval refers to an arrangement at an interval in which the influence of optical interference is unlikely to occur, and thereby a stable rear view can be secured.
本発明の面状発熱体において、上記基本セルは、角部を有し、当該角部は曲線から構成されてなることが好ましい。
本発明の面状発熱体において、上記角部を有する基本セルの角部が曲線から構成されていると、基本セルの発熱により角部の熱線に熱応力が作用しても、熱線に切断等が発生しにくい。
In the planar heating element of the present invention, it is preferable that the basic cell has a corner, and the corner is formed of a curve.
In the planar heating element of the present invention, if the corners of the basic cell having the above-mentioned corners are formed of a curve, even if a heat stress acts on the heat wire of the corner due to the heat generated by the basic cell, the heat wire is cut off Is less likely to occur.
本発明の面状発熱体において、上記接続線の幅は、上記基本セルを構成する熱線の幅よりも広いことが好ましい。
本発明の面状発熱体において、上記接続線の幅が、上記基本セルを構成する熱線の幅よりも広いと、接続線の抵抗が低くなるため、基本セルが設定どおり発熱し、短時間で窓等の曇りを除去することができる。
In the planar heating element of the present invention, it is preferable that the width of the connection line is wider than the width of the heat line constituting the basic cell.
In the planar heating element of the present invention, if the width of the connection line is wider than the width of the heat line constituting the basic cell, the resistance of the connection line is reduced, so that the basic cell generates heat as set, and is shortened. Fogging of windows and the like can be removed.
本発明の面状発熱体において、上記基本セルは、中心に近づくに従って単位面積当たりの基本セルの存在個数が多くなっていることが好ましい。
本発明の面状発熱体において、上記基本セルが、中心に近づくに従って単位面積当たりの基本セルの存在個数が多くなっていると、中心付近の発熱量が大きくなり、中心付近から曇りが除去されるので、迅速に視界を確保し易くなる。また、基本セルの配置が縦横方向に、一定間隔とならないため、後方からの光干渉を起こしにくく、安定した視界確保が可能となる。
In the sheet heating element of the present invention, it is preferable that the number of the basic cells per unit area increases as the basic cells approach the center.
In the planar heating element of the present invention, when the number of the basic cells per unit area increases as the basic cells approach the center, the calorific value near the center increases, and fogging is removed from the vicinity of the center. Therefore, it becomes easy to quickly secure the field of view. Further, since the basic cells are not arranged at regular intervals in the vertical and horizontal directions, light interference from behind is less likely to occur, and a stable view can be secured.
上記面状発熱体では、さらに、上記基体上に形成された炭化ケイ素からなる熱拡散層を備え、上記熱線は、熱拡散層上に形成されていることが望ましい。 It is preferable that the planar heating element further includes a heat diffusion layer made of silicon carbide formed on the base, and the heat ray is formed on the heat diffusion layer.
上記した面状発熱体では、基本セルを構成する熱線に電流を流して発熱させることにより、基本セル及びその周囲の温度が上昇するとともに熱拡散層を介して熱が周囲に拡散し、窓等に曇りが発生するのを防止することができる。また、基本セルの直下にＳｉＣからなる熱拡散層が形成されているので、熱線に電流を流して発熱させた際、短時間で熱が熱拡散層を介して拡散するため、窓等の曇りが発生している場合であっても、より短時間で曇りが除去される。 In the above-mentioned planar heating element, by flowing an electric current to the heating wire constituting the basic cell to generate heat, the temperature of the basic cell and its surroundings rise, and heat is diffused to the surroundings through the thermal diffusion layer, and the windows and the like are removed. Fogging can be prevented. In addition, since a heat diffusion layer made of SiC is formed immediately below the basic cell, when current is applied to a hot wire and heat is generated, heat diffuses through the heat diffusion layer in a short time, so that a window or the like becomes cloudy. Even in the case where fog occurs, the fogging is removed in a shorter time.
本発明の面状発熱体において、上記充填層は、上記樹脂フィルムと上記熱拡散層との間に形成された空間を充填するとともに、上記樹脂フィルムと上記熱拡散層とを接着する接着剤として機能していることが好ましい。
本発明の面状発熱体において、上記充填層は、上記樹脂フィルムと上記熱拡散層との間に形成された空間を充填していると、空気等のガスが基体と樹脂フィルムとの間に存在しないので、熱によりガスが膨張し、樹脂フィルム等が持ち上げられて剥離するおそれがない。また、充填層が樹脂フィルム及び基体と強く接着しているため、樹脂フィルム、熱線及び給電線が基体より剥離しにくい。
In the planar heating element of the present invention, the filling layer fills a space formed between the resin film and the heat diffusion layer, and serves as an adhesive for bonding the resin film and the heat diffusion layer. It is preferably functional.
In the planar heating element of the present invention, when the filling layer fills a space formed between the resin film and the heat diffusion layer, a gas such as air flows between the base and the resin film. Since it does not exist, the gas expands due to heat, and there is no possibility that the resin film or the like is lifted and peeled. In addition, since the filling layer is strongly adhered to the resin film and the base, the resin film, the heat wire, and the power supply line are not easily separated from the base.
本発明の面状発熱体において、上記基体は、ポリカーボネートからなることが好ましい。
本発明の面状発熱体において、上記基体は、ポリカーボネートからなると、透明性に優れるとともに、機械的特性にも優れ、自動車用の窓として最適である。
In the planar heating element of the present invention, the base is preferably made of polycarbonate.
In the sheet heating element of the present invention, when the base is made of polycarbonate, it has excellent transparency and mechanical properties, and is most suitable as a window for an automobile.
本発明の面状発熱体において、上記充填層は、シリコーン系樹脂からなることが好ましい。
本発明の面状発熱体において、上記充填層がシリコーン系樹脂からなる場合、耐熱性、耐候性に優れているので、熱線が発熱を繰り返しても変性等が発生しにくく、また、充填層が高硬度であるので、面状発熱体が変形しにくい。
In the sheet heating element of the present invention, the filling layer is preferably made of a silicone resin.
In the sheet heating element of the present invention, when the above-mentioned filling layer is made of a silicone-based resin, heat resistance and weather resistance are excellent. Because of the high hardness, the planar heating element is not easily deformed.
本発明の面状発熱体は、自動車用のリアデフォッガーとして用いられることが好ましい。
本発明の面状発熱体は、上記のような効果を有するので、自動車用のリアデフォッガーとして最適である。
The sheet heating element of the present invention is preferably used as a rear defogger for an automobile.
Since the sheet heating element of the present invention has the above-mentioned effects, it is most suitable as a rear defogger for an automobile.
本発明の面状発熱体の製造方法は、上記面状発熱体の製造方法であって、上記樹脂フィルム上に金属箔を貼り付ける金属箔貼付工程と、上記金属箔をエッチングすることにより所定パターンの熱線、接続線及び給電線を形成するエッチング工程とを含むことを特徴とする。 The method for manufacturing a sheet heating element of the present invention is a method for manufacturing the sheet heating element, wherein a metal foil attaching step of attaching a metal foil on the resin film, and a predetermined pattern formed by etching the metal foil. And an etching step of forming a heating wire, a connection wire, and a power supply line.
本発明の面状発熱体の製造方法では、光リソグラフィー等の方法を用いたエッチングにより所定パターンの熱線、接続線及び給電線を形成することができ、上記した優れた効果を有する面状発熱体を製造することができる。 In the method for manufacturing a sheet heating element of the present invention, a heating element having a predetermined pattern, a connection line, and a power supply line can be formed by etching using a method such as photolithography, and the sheet heating element having the above-described excellent effects. Can be manufactured.
上記本発明の面状発熱体の製造方法では、さらに、上記基体上に物理蒸着法により炭化ケイ素からなる熱拡散層を形成する熱拡散層形成工程と、上記熱線、接続線及び給電線が形成された樹脂フィルムに、接着剤として機能する充填層を形成する充填層形成工程と、フィルム上に熱線、接続線、給電線及び充填層が形成された樹脂フィルムを、上記充填層を介して基材に貼り付ける樹脂フィルム貼付工程とを含み、上記樹脂フィルム貼付工程では、フィルム上に熱線、接続線、給電線及び充填層が形成された樹脂フィルムを、上記熱線が上記熱拡散層上に配置されるように上記充填層を介して上記基体上の上記熱拡散層に貼り付けることが望ましい。 In the method for manufacturing a planar heating element of the present invention, further, a heat diffusion layer forming step of forming a heat diffusion layer made of silicon carbide on the substrate by physical vapor deposition; and forming the heat wire, the connection wire, and the power supply line A filling layer forming step of forming a filling layer functioning as an adhesive on the formed resin film, and a resin film in which a heating wire, a connecting wire, a power supply line and a filling layer are formed on the film via the filling layer. A resin film sticking step of sticking to a material, wherein in the resin film sticking step, a resin film in which a heat wire, a connection wire, a power supply wire and a filling layer are formed on the film, the heat wire is arranged on the heat diffusion layer It is desirable to attach the heat diffusion layer on the substrate via the filling layer so as to be performed.
本発明の面状発熱体の製造方法では、熱拡散層を形成する際、物理蒸着法を用いるので、樹脂製の基板上に熱伝導率の高い炭化ケイ素からなる熱拡散層を形成することができるとともに、接着剤として機能する充填層を形成した後、基体に貼り付けることにより、基体との密着性に優れる面状発熱体を形成することができる。 In the manufacturing method of the sheet heating element of the present invention, when forming the thermal diffusion layer, since a physical vapor deposition method is used, it is possible to form a thermal diffusion layer made of silicon carbide having high thermal conductivity on a resin substrate. After forming the filling layer that functions as an adhesive and attaching it to the substrate, a planar heating element having excellent adhesion to the substrate can be formed.
（発明の詳細な説明）
以下、本発明の面状発熱体について詳述する。
(Detailed description of the invention)
Hereinafter, the sheet heating element of the present invention will be described in detail.
第一の本発明の面状発熱体は、樹脂製の基体と、上記基体上に形成された基本セルの集合体である熱線と、基本セル同士を接続する接続線と、上記熱線と接続された給電線とを備えた面状発熱体であって、上記熱線を構成する基本セルは、線により構成され、閉じた形状をなし、上記基本セルの図形中心に対して互いに対向する位置となる２カ所に上記接続線又は上記給電線と接続される接点を有し、上記基本セルの集合体は、一連の基本セルが上記接点に接続された接続線を介して相互に接続され、その両末端が給電線と接続された基本セル接続グループからなるか、又は、上記基本セル接続グループが複数個集合したものであることを特徴とする。 The sheet heating element according to the first aspect of the present invention includes a resin base, a heat wire as an aggregate of basic cells formed on the base, a connection wire connecting the basic cells, and a heat wire connected to the heat wire. And the basic cells constituting the heating wire are formed of wires, have a closed shape, and are located at positions facing each other with respect to the graphic center of the basic cell. At two locations, there are contacts connected to the connection lines or the power supply lines, and the aggregate of the basic cells is connected to each other via a connection line in which a series of basic cells are connected to the contacts. The terminal is formed of a basic cell connection group connected to a feeder line, or a plurality of the basic cell connection groups are assembled.
上記した第一の本発明の面状発熱体の形状、構造等の具体例は、以下のとおりである。
すなわち、第一の本発明の面状発熱体は、基体と、基体の表面に形成された所定長さの線状の熱線の組み合わせからなる基本セルと、基本セル同士を接続する接続線と、基本セル、接続線及び給電線を覆って形成された樹脂フィルムと、基体及び樹脂フィルムと熱線が囲む部位に形成された充填層と、熱線と接続された給電線とを備えている。
Specific examples of the shape, structure, and the like of the above-described planar heating element of the first invention are as follows.
That is, the planar heating element of the first aspect of the present invention includes a base, a basic cell including a combination of linear heat wires of a predetermined length formed on the surface of the base, and a connection line connecting the basic cells, It includes a resin film formed so as to cover the basic cell, the connection line and the power supply line, a filling layer formed at a portion surrounded by the base and the resin film and the heat line, and a power supply line connected to the heat line.
上記基本セルは閉じた形状をなしており、その図形中心点を通り、かつ各辺と直角に交わる二本の線分からなる熱線を有しており、二本の線分によりその面積が四等分される形状の正方形である。また、この基本セルは、図形中心に対して互いに対向する位置となる２カ所に接続線又は給電線と接続される接点を有している。 The basic cell has a closed shape, and has a heating wire composed of two line segments passing through the center point of the figure and intersecting at right angles with each side, and the area is equal to four by the two line segments. It is a square whose shape is divided. Further, this basic cell has contact points connected to a connection line or a power supply line at two positions facing each other with respect to the center of the figure.
第一の本発明の基本セルの集合体では、一連の基本セルが接点に接続された接続線を介して相互に接続され、その両末端が給電線と接続されている。また、第一の本発明の面状発熱体では、両末端が給電線と接続された基本セル接続グループが複数個集合して面状発熱体が構成されている。 In the group of basic cells according to the first aspect of the present invention, a series of basic cells are connected to each other via a connection line connected to a contact, and both ends are connected to a power supply line. Further, in the planar heating element of the first aspect of the present invention, a plurality of basic cell connection groups whose both ends are connected to the feeder line are assembled to form a planar heating element.
第一の本発明の面状発熱体では、両末端が給電線と接続された基本セル接続グループは、１つであってもよい。この場合には、基本セル接続グループを構成する基本セルの個数が多くなる。ただし、基本セル接続グループが１個であると、接続線が断線した場合に、全ての基本セルが発熱しなくなり、窓等の曇りを除去することが難しくなるため、基本セル接続グループは、多数存在することが望ましい。 In the planar heating element of the first aspect of the present invention, the number of the basic cell connection groups whose both ends are connected to the feeder line may be one. In this case, the number of basic cells constituting the basic cell connection group increases. However, if the number of basic cell connection groups is one, if a connection line is broken, all the basic cells will not generate heat and it will be difficult to remove fogging of windows and the like. It is desirable to be present.
第一の本発明の面状発熱体では、基本セルを構成する熱線に電流を流して発熱させることにより、基本セル及びその周囲の温度が上昇するとともに周囲に拡散し、窓等に曇りが発生するのを防止することができ、窓等に曇りが発生している場合であっても、熱線に電流を流して発熱させると、基本セル及びその周囲の温度が上昇し、曇りが除去される。 In the planar heating element according to the first aspect of the present invention, the current is applied to the heating wire constituting the basic cell to generate heat, so that the temperature of the basic cell and its surroundings rises and diffuses around, and fogging occurs in windows and the like. Even when fogging occurs in windows and the like, when current is applied to the heating wire to generate heat, the temperature of the basic cell and its surroundings rises, and the fogging is removed. .
また、第一の本発明の面状発熱体では、基本セルの大きさや基本セルの密度を自由に設定することができるので、充分に窓等を通した視界を確保することができる密度で配置を工夫することにより、基本セルから発生した熱を周囲に拡散させることができ、短時間で曇りを除去することができる。 Further, in the planar heating element of the first aspect of the present invention, since the size of the basic cell and the density of the basic cell can be freely set, they are arranged at a density that can sufficiently ensure a view through a window or the like. In this way, the heat generated from the basic cell can be diffused to the surroundings, and the fogging can be removed in a short time.
本発明の面状発熱体では、さらに、上記熱線及び上記接続線の全体を覆って形成された樹脂フィルムと、上記基体及び上記樹脂フィルムの間に形成された充填層とが形成されていることが望ましい。 In the planar heating element of the present invention, a resin film formed so as to cover the entire heat wire and the connection wire, and a filling layer formed between the base and the resin film are further formed. Is desirable.
本発明の面状発熱体においては、上記熱線及び上記接続線の全体を覆って形成された樹脂フィルムと、上記基体及び上記樹脂フィルムの間に形成された充填層とを加えた構成とすると、樹脂熱上の拡散層によって熱を拡散させた場合の樹脂基体自身の膨張による熱線の脱落を防ぎ、充填層の接着効果によって、迅速な曇りの除去と熱線剥離の相反する矛盾を同時に解消できる。
また、基本セルを小さくしても、基本セルが一定間隔の配置ではないため，後方からの光による干渉を起こしにくく、後方視界の良好な確保が可能となる。
In the sheet heating element of the present invention, when a resin film formed so as to cover the entire heat wire and the connection wire, and a filling layer formed between the base and the resin film, and When the heat is diffused by the diffusion layer on the heat of the resin, the heat rays are prevented from dropping due to the expansion of the resin base itself, and the contradictory contradiction between the quick fog removal and the heat ray peeling can be eliminated simultaneously by the adhesive effect of the filling layer.
Even if the basic cells are made smaller, the basic cells are not arranged at regular intervals, so that interference from light from behind is less likely to occur, and a good rear view can be secured.
さらに、上記基体と上記樹脂フィルムとの間には充填層が形成されていると、空気等のガスが基体と樹脂フィルムとの間に存在していないので、熱によりガスが膨張し、樹脂フィルム等が持ち上げられて剥離するおそれがない。
さらに、第一の本発明の面状発熱体では、熱線が、樹脂フィルム及び充填層により囲まれていると、空気や水分等と接触するおそれがないので、酸化等により熱線が劣化するのを防止することができる。
Further, if a filling layer is formed between the substrate and the resin film, gas such as air does not exist between the substrate and the resin film. There is no danger of being lifted and peeling off.
Furthermore, in the planar heating element of the first aspect of the present invention, when the heat ray is surrounded by the resin film and the filling layer, there is no possibility of contact with air, moisture, or the like. Can be prevented.
上記した第一の本発明の面状発熱体の形状、構造等の一例について、さらに詳述する。
図１（ａ）は、第一の本発明の面状発熱体の一例を模式的に示す平面図であり、図１（ｂ）は、図１（ａ）に示す面状発熱体のＡ−Ａ線断面図である。また、図１（ｃ）は、所定長さの線状の熱線の組み合わせにより形成された基本セルを模式的に示す平面図である。
An example of the shape, structure, and the like of the above-described planar heating element of the first invention will be described in more detail.
FIG. 1A is a plan view schematically showing an example of the sheet heating element according to the first embodiment of the present invention, and FIG. 1B is a plan view of the sheet heating element shown in FIG. FIG. 3 is a sectional view taken along line A. FIG. 1C is a plan view schematically showing a basic cell formed by combining linear heating wires of a predetermined length.
図１（ａ）、（ｂ）及び（ｃ）に示す面状発熱体１０は、基体１１と、基体１１の表面に形成された所定長さの線状の熱線１２ａ、１２ｂの組み合わせからなる基本セル１２と、基本セル１２同士を接続する接続線１３と、基本セル１２、接続線１３及び給電線１４を覆って形成された樹脂フィルム１５と、基体１１及び樹脂フィルム１５の間に形成された充填層１６と、熱線１２ａ、１２ｂと接続された給電線１４（１４ａ、１４ｂ）とを備えている。
The
図１（ｃ）に示すように、基本セル１２は閉じた形状をなしており、その図形中心点１２ｄを通り、かつ各辺と直角に交わる二本の線分からなる熱線１２ｂを有しており、二本の線分によりその面積が四等分される形状の正方形である。また、この基本セル１２は、図形中心点１２ｄに対して互いに対向する位置となる２カ所に接続線１３又は給電線１４ｂと接続される接点１２ｃを有している。
As shown in FIG. 1 (c), the
また、図１（ａ）及び（ｃ）に示すように、基本セル１２の集合体は、一連の基本セル１２が接点１２ｃに接続された接続線１３を介して相互に接続され、その両末端が給電線１４（１４ａ、１４ｂ）と接続されている。
図１（ａ）、（ｂ）及び（ｃ）に示す面状発熱体１０では、両末端が給電線１４（１４ａ、１４ｂ）と接続された基本セル接続グループ１３０が複数個集合して面状発熱体１０が構成されている。
Further, as shown in FIGS. 1A and 1C, the aggregate of the
In the
第一の本発明の面状発熱体を構成する基体は、樹脂製である。上記基体を構成する透光性樹脂としては、ポリ塩化ビニール（ＰＶＣ）、ポリカーボネート（ＰＣ）系樹脂、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、ポリイミド（ＰＩ）系樹脂、アクリル系樹脂等が挙げられる。これらの中では、ポリカーボネート（ＰＣ）系樹脂等が好ましい。 The substrate constituting the planar heating element of the first aspect of the present invention is made of resin. Examples of the light-transmitting resin constituting the substrate include polyvinyl chloride (PVC), polycarbonate (PC) -based resin, polyethylene terephthalate (PET), polyethylene naphthalate (PEN), polyimide (PI) -based resin, and acrylic resin. Is mentioned. Among these, polycarbonate (PC) -based resin and the like are preferable.
第一の本発明の面状発熱体において、基体の表面の表面粗さＲｚＪＩＳは、１０ｎｍ以上が望ましい。上記した表面粗さＲｚＪＩＳは、ＪＩＳ Ｂ ０６０１（２００１）で定義される十点平均粗さである。
上記基体の粗化面の表面粗さＲｚＪＩＳが１０ｎｍ未満であると、基体の表面積が小さくなるため、基体上に形成する熱拡散層や充填層との密着性が充分に得られにくくなり、熱拡散層や充填層が剥離し易くなる。一方、基体表面の表面粗さＲｚＪＩＳが５０ｎｍを超えると、気体の透明性が劣るようになる。
なお、基体表面の表面粗さＲｚＪＩＳは、レーザー顕微鏡（キーエンス社製ＶＫ−Ｘ２００ｖｉｏｌｅｔ仕様）を用いて表面の輪郭曲線を測定した後、ＪＩＳ Ｂ ０６０１（２００１）に準拠して、走査距離は３０μｍとして測定することができる。
In the sheet heating element of the first aspect of the present invention, the surface roughness RzJIS of the surface of the substrate is desirably 10 nm or more. The surface roughness RzJIS described above is a ten-point average roughness defined in JIS B0601 (2001).
If the surface roughness RzJIS of the roughened surface of the substrate is less than 10 nm, the surface area of the substrate becomes small, so that it is difficult to sufficiently obtain the adhesion to the heat diffusion layer or the filling layer formed on the substrate, The diffusion layer and the filling layer are easily separated. On the other hand, if the surface roughness RzJIS of the substrate surface exceeds 50 nm, gas transparency becomes poor.
The surface roughness RzJIS of the substrate surface was measured using a laser microscope (VK-X200 violet specification manufactured by KEYENCE CORPORATION), and the scanning distance was set to 30 μm in accordance with JIS B 0601 (2001). Can be measured.
基体上には、通電により発熱し、基体に発生した曇りを除去するための熱線が形成されている。
熱線は、銅、ニッケル、モリブデン、タンタル、タングステン、ニッケル−クロム系、鉄−クロム−アルミ系等の導電性の金属又は合金により形成されている。
Heat rays are formed on the substrate for removing heat generated by energization and fogging generated on the substrate.
The heat wire is formed of a conductive metal or alloy such as copper, nickel, molybdenum, tantalum, tungsten, nickel-chromium, iron-chromium-aluminum, and the like.
第一の本発明の面状発熱体では、熱線は、基本セルの集合体として存在する。上述したように、基本セルは、複数の線分からなる熱線により構成され、閉じた形状をなし、上記基本セルの図形中心に対して互いに対向する位置となる２カ所に接続線又は給電線と接続される接点を有している。基本セルは、２カ所の接点を結ぶ線を軸とした線対称であることが好ましい。 In the planar heating element according to the first aspect of the present invention, the heating wire exists as an aggregate of basic cells. As described above, the basic cell is constituted by a heating wire composed of a plurality of line segments, has a closed shape, and is connected to a connection line or a power supply line at two positions facing each other with respect to the center of the figure of the basic cell. Contact. It is preferable that the basic cell is line-symmetric with respect to a line connecting two contact points.
さらに、基本セルは、その図形中心点を通り、かつ各辺と直角に交わる二本の線分を有してなり、その面積が四等分される形状の正方形、その図形中心点を通り、かつ一組の対辺に平行な一本の線分と、他の一組の対辺に平行な二本の線分を有してなり、その面積が四等分される形状の菱型、その図形中心点を起点とし、互いに１２０°の角度を成す三本の線分を有してなり、その面積が三等分される六角形、その図形中心点を起点とした四本の線分を有してなり、四分割される形状の円であることが望ましい。
基本セルの図形中心に対して互いに対向する位置となる２カ所に設けられた接点間の電流の経路は、どれをとってもほぼ同じ長さであるので、ほぼ同じ電流が流れ、ほぼ同様に発熱する。
Further, the basic cell has two line segments passing through the figure center point and intersecting each side at right angles, and passing through the figure center point, a square whose area is divided into four equal parts, A rhombus of a shape that has one line segment parallel to one set of opposite sides and two line segments parallel to the other set of opposite sides, and whose area is divided into four equal parts. It has three line segments starting from the center point and forming an angle of 120 ° with each other, and has a hexagon whose area is equally divided into three parts, and four line segments starting from the figure center point. Therefore, it is desirable that the circle is shaped into four parts.
Since the current paths between the contacts provided at the two locations facing each other with respect to the center of the figure of the basic cell have almost the same length in any case, almost the same current flows, and heat is generated almost in the same way. .
基本セル同士を接続する接続線や基本セル接続グループの両末端に接続される給電線は、発熱しないように構成されている。接続線及び給電線が熱線と同じ材料で構成されていることが望ましい。一枚の金属箔のエッチング等により、容易に形成することができるからである。接続線及び給電線が熱線と同じ材料で構成されている場合には、接続線や給電線の幅は、熱線よりも広いことが望ましい。単位長さ当たりの抵抗値を低下させることができるからである。 The connection lines connecting the basic cells and the power supply lines connected to both ends of the basic cell connection group are configured not to generate heat. It is desirable that the connection line and the power supply line are made of the same material as the heating wire. This is because it can be easily formed by etching one metal foil or the like. When the connection line and the power supply line are made of the same material as the heat wire, the width of the connection line and the power supply line is desirably wider than the heat wire. This is because the resistance value per unit length can be reduced.
上記した基本セルの形状、構造等について、さらに詳述する。
図２（ａ）〜（ｃ）は、種々の形状の基本セルを模式的に示す平面図である。
図２（ａ）は、基本セル２２が、その図形中心点２２ｄを通りかつ一組の対辺（熱線）２２ａに平行な線分及び他の一組の対辺（熱線）２２ａに平行な線分の合計二本の線分（熱線）２２ｂとを有してなり、その面積が四等分される形状の菱型である場合を示している。基本セル２２の図形中心点２２ｄに対して互いに対向する位置となる２カ所に設けられた接点２２ｃ間の電流の経路は、どれをとっても同じ長さであるので、同じ電流が流れ、同様に発熱する。一方、接続線２３は、単位長さ当たりの抵抗値が低いので、発熱しない。接続線を、基本セルを構成する熱線と同じ材料で形成する場合、接続線の幅は、熱線よりも広いことが望ましい。
The shape, structure, and the like of the above-described basic cell will be described in further detail.
2A to 2C are plan views schematically showing basic cells of various shapes.
FIG. 2A shows a case where the
図２（ｂ）は、基本セル３２が、その図形中心点３２ｄを起点とし、互いに１２０°の角度を成す三本の線分（熱線）３２ｂと外周を構成する線分（熱線）３２ａとを有してなり、その面積が三等分される六角形である場合を示している。この場合も、図２（ａ）の場合と同様、基本セル３２の図形中心点３２ｄに対して互いに対向する位置となる２カ所に設けられた接点３２ｃ間の電流の経路は、どれをとっても同じ長さであるので、同じ電流が流れ、同様に発熱する。一方、接続線３３は、単位長さ当たりの抵抗値が低いので、発熱しない。
FIG. 2 (b) shows that the
図２（ｃ）は、基本セル４２が、その図形中心点４２ｄを起点とした四本の線分４２ｂと外周を構成する曲線（熱線）４２ａとを有してなり、４分割される形状の円である場合を示している。なお、接点４２ｃは、図形中心点４２ｄに対して互いに対向する位置となる２カ所に設けられており、四本の線分４２ｂは、図形中心点４２ｄを通過するように設けられた２本の直線として示されており、二本の直線のなす角度は、接点４２ｃを含む側の角度が約６０°であり、接点４２ｃを含まない側の角度が１２０°である。
FIG. 2C shows that the
基本セル４２の図形中心点４２ｄに対して互いに対向する位置となる２カ所に設けられた接点４２ｃ間の電流の経路は、どれをとってもほぼ同じ長さであるので、ほぼ同じ電流が流れ、ほぼ同様に発熱する。一方、接続線４３は、単位長さ当たりの抵抗値が低いので、発熱しない。
Since the current paths between the
熱線の厚さは、５〜５０μｍが好ましく、熱線の幅は、０．２〜０．８ｍｍが好ましい。熱線の幅が０．２ｍｍよりも細い場合には、熱線が細すぎるため、発熱の繰り返しにより断線が発生するおそれがある。一方、熱線の幅が０．８ｍｍよりも太い場合には、単位長さ当たりの抵抗値を大きくすることが難しくなり、発熱させにくくなるばかりでなく、施工が目立ち、デザイン上の観点からもふさわしくない。 The thickness of the hot wire is preferably 5 to 50 μm, and the width of the hot wire is preferably 0.2 to 0.8 mm. When the width of the heating wire is smaller than 0.2 mm, the heating wire is too thin, and there is a possibility that disconnection may occur due to repeated heat generation. On the other hand, when the width of the heating wire is larger than 0.8 mm, it is difficult to increase the resistance value per unit length, and it is not only difficult to generate heat, but also the construction is conspicuous and is suitable from a design point of view. Absent.
複数個の基本セルが接続線で接続された基本セル接続グループの両端の基本セルには、端子電極として機能する給電線が形成されており、この給電線を介して基本セルを構成する熱線に電流が流れ、熱線が発熱する。この給電線は、電源に接続されている。 A power supply line functioning as a terminal electrode is formed in the basic cells at both ends of a basic cell connection group in which a plurality of basic cells are connected by connection lines. Electric current flows and the heating wire generates heat. This power supply line is connected to a power supply.
第一の本発明の面状発熱体において、基本セルの角部は、曲線から構成されていることが好ましい。上記基本セルの角部が曲線から構成されていると、基本セルの発熱により角部の熱線に熱応力が作用しても、熱線に切断等が発生しにくい。 In the planar heating element according to the first aspect of the present invention, it is preferable that the corners of the basic cell are constituted by curved lines. If the corners of the basic cell are formed of curves, even if heat is applied to the heat rays at the corners due to the heat generated by the basic cells, the heat wires are unlikely to be cut or the like.
第一の面状発熱体において、上記基本セルは、中心に近づくに従って単位面積当たりの基本セルの存在個数が多くなっていることが望ましい。上記面状発熱体において、上記基本セルが、中心に近づくに従って単位面積当たりの基本セルの存在個数が多くなっていると、中心付近の発熱量が大きくなり、中心付近から曇りが除去されるので、迅速に視界を確保し易くなる。また、基本セルの配置が縦横方向に一定間隔での位置ではないため、基本セルを一定以上に小さくしても、後続車や街灯等の光干渉を受けることはなく、安定した視界確保が可能となる。 In the first planar heating element, it is preferable that the number of the basic cells per unit area increases as approaching the center. In the planar heating element, when the number of the basic cells per unit area increases as the basic cells approach the center, the calorific value near the center increases, and fogging is removed from the vicinity of the center. , It is easy to quickly secure visibility. In addition, since the basic cells are not positioned at regular intervals in the vertical and horizontal directions, even if the basic cells are made smaller than a certain size, there is no light interference from following vehicles or streetlights, and a stable view can be secured. Becomes
第一の本発明の面状発熱体では、樹脂フィルムが熱線（基本セル）の全体を覆って形成されている。
樹脂フィルムは、シリコーン系樹脂、アクリル系樹脂、又は、シリカハイブリッドコンポジットからなることが望ましい。上記樹脂フィルムは、高い硬度を有するので、面状発熱体の表面が傷つきにくい。
In the sheet heating element according to the first aspect of the present invention, the resin film is formed so as to cover the entire heat wire (basic cell).
The resin film is desirably made of a silicone-based resin, an acrylic-based resin, or a silica hybrid composite. Since the resin film has a high hardness, the surface of the planar heating element is not easily damaged.
シリコーン系樹脂は、４官能型のテトラアルコキシシランを主成分に、トリアルコキシシラン等を組み合わせたもので、最終的には、樹脂中にＳｉＯの３次元的な構造が形成される。また、シリコーン系樹脂は、触媒を用いることにより、又は、加熱により硬化させることができる。このように、樹脂フィルムとしてシリコーン系樹脂を用いた場合、ＳｉＯの３次元的な構造を有するので、硬く、耐摩耗性に優れている。 The silicone resin is a combination of tetrafunctional tetraalkoxysilane as a main component and trialkoxysilane, and finally, a three-dimensional structure of SiO is formed in the resin. Further, the silicone resin can be cured by using a catalyst or by heating. As described above, when the silicone resin is used as the resin film, the resin film has a three-dimensional structure of SiO, and thus is hard and has excellent wear resistance.
アクリル系樹脂は、多官能モノマー／単官能モノマー／ポリマー系からなり、多官能モノマーの種類、量によって架橋度を制御したものである。多官能モノマーとしては、ポリオールアクリレート、ポリエステルアクリレート、ウレタンアクリレート、エポキシアクリレート等が挙げられる。このように、樹脂フィルムとしてアクリル系樹脂を用いた場合、紫外線により短時間で硬化させることができという特徴を有している。 The acrylic resin is composed of a polyfunctional monomer / monofunctional monomer / polymer system, and the degree of crosslinking is controlled by the type and amount of the polyfunctional monomer. Examples of the polyfunctional monomer include polyol acrylate, polyester acrylate, urethane acrylate, epoxy acrylate, and the like. As described above, when an acrylic resin is used as the resin film, the resin film can be cured by ultraviolet rays in a short time.
シリカハイブリッドコンポジットとは、シリカゾル等の無機微粒子又は上記したシリコーン系樹脂を用いたＳｉＯの３次元的な構造体とハードコート層の形成に用いられるアクリル系樹脂やその他の樹脂を組み合わせたものであり、ラジカル重合性のアクリロイル基（ＡＣ）、メタクリロイル基（ＭＡＣ）、又は、カチオン重合性のオキセタニル基（ＯＸ）を有する樹脂を組み合わせることにより、紫外線等の光により硬化させることができる。 The silica hybrid composite is a combination of inorganic fine particles such as silica sol or the above-described three-dimensional structure of SiO using a silicone resin and an acrylic resin or other resin used for forming a hard coat layer. By combining a resin having a radically polymerizable acryloyl group (AC), methacryloyl group (MAC), or cationically polymerizable oxetanyl group (OX), the resin can be cured by light such as ultraviolet light.
基体と樹脂フィルムとの間には、充填層が形成されている。この充填層は、樹脂フィルムと基体との間に形成された空間を充填するとともに、樹脂フィルムと基体とを接着する接着剤として機能している。
この充填層を構成する材料は、特に限定されるものではないが、例えば、エポキシ樹脂系接着剤、アクリル樹脂系接着剤、シリコーン樹脂系接着剤、変性シリコーン系接着剤等が挙げられる。
この面状発熱体で、樹脂フィルムと基材上の熱拡散層とに挟まれた熱線が発熱するため、上記接着剤は、耐熱性が要求されるとともに、発熱により溶剤等が揮発すると、剥離し易くなるので、溶剤等が含まれていない接着剤を使用することが望ましい。
A filling layer is formed between the base and the resin film. The filling layer fills a space formed between the resin film and the base and functions as an adhesive for bonding the resin film to the base.
The material constituting the filling layer is not particularly limited, and examples thereof include an epoxy resin-based adhesive, an acrylic resin-based adhesive, a silicone resin-based adhesive, and a modified silicone-based adhesive.
In this planar heating element, the heat rays sandwiched between the resin film and the heat diffusion layer on the base material generate heat. Therefore, the adhesive is required to have heat resistance, and when the solvent or the like volatilizes due to the heat generation, the adhesive is peeled off. Therefore, it is desirable to use an adhesive containing no solvent or the like.
第一の本発明の面状発熱体において、後述する熱拡散層、熱線、樹脂フィルム等の厚さは、例えば、レーザー顕微鏡を用いて測定することができる。
基体の表面に熱拡散層、熱線、樹脂フィルム等が形成された部分と熱拡散層、熱線、樹脂フィルム等が形成されていない部分がある試料を準備し、基体の表面に熱拡散層、熱線、樹脂フィルム等が形成された部分と熱拡散層、熱線、樹脂フィルム等が形成されていない部分の境界の段差をまたぐようにレーザー顕微鏡を走査して、その段差の高さを熱拡散層、熱線、樹脂フィルム等の厚さとして測定することができる。
上記測定用試料は、形成した熱拡散層、熱線、樹脂フィルム等の一部を除去することによって作製してもよい。
In the planar heating element of the first aspect of the present invention, the thickness of a heat diffusion layer, a heat ray, a resin film, and the like, which will be described later, can be measured using, for example, a laser microscope.
Prepare a sample having a portion where a heat diffusion layer, a heat ray, a resin film, etc. are formed on the surface of the base, and a portion where a heat diffusion layer, a heat ray, a resin film, etc. are not formed. , Scanning the laser microscope across the step of the boundary between the portion where the resin film etc. is formed and the heat diffusion layer, the heat ray, the portion where the resin film etc. are not formed, the height of the step is the heat diffusion layer, It can be measured as the thickness of a heat ray, a resin film or the like.
The measurement sample may be prepared by removing a part of the formed heat diffusion layer, heat ray, resin film, and the like.
第一の本発明の面状発熱体は、防曇性能を必要とする用途に使用することができ、例えば、自動車、航空機、船舶、鉄道、２輪車等の窓に防曇性能を備えた面状発熱体を使用することができる。
このため、基体は、平板である必要はなく、自動車のフロント部分やリア部分の窓のように、曲面からなるものであってもよい。
The sheet heating element of the first aspect of the present invention can be used for applications requiring anti-fog performance, for example, provided with anti-fog performance on windows of automobiles, aircraft, ships, railways, two-wheeled vehicles, etc. A sheet heating element can be used.
For this reason, the base does not need to be a flat plate, and may be a curved surface like a window in a front portion or a rear portion of an automobile.
次に、第一の本発明の面状発熱体の製造方法について説明する。
下記の面状発熱体の製造方法では、（４）充填層形成工程及び（５）樹脂フィルム貼付工程を記載しているが、充填層及び樹脂フィルムを使用しない場合には、上記工程を必要としない。
（１）基体の準備
第一の本発明の面状発熱体の製造方法では、はじめに、基体を準備する。
基体としては、第一の本発明の面状発熱体を構成する基体の説明で説明した材料を使用することができる。
樹脂材料を基体として使用する場合、使用する用途に応じて所定の形状に切削加工した板状の材料を準備する。
Next, a method for manufacturing the sheet heating element of the first invention will be described.
In the following method for manufacturing a planar heating element, (4) a filling layer forming step and (5) a resin film attaching step are described. However, when the filling layer and the resin film are not used, the above steps are required. do not do.
(1) Preparation of Substrate In the first method for producing a sheet heating element of the present invention, first, a substrate is prepared.
As the substrate, the materials described in the description of the substrate constituting the first planar heating element of the present invention can be used.
When a resin material is used as the base, a plate-like material cut into a predetermined shape is prepared according to the intended use.
また、基体の表面の不純物を除去するために洗浄処理を行うことが好ましい。
上記洗浄処理としては特に限定されず、従来公知の洗浄処理を用いることができ、具体的には、例えば、水やアルコール溶媒中で超音波洗浄を行う方法等を用いることができる。
また、スパッタリング装置内に基体を設置し、プラズマを発生させることによって基体の表面をプラズマ洗浄してもよい。この場合、プラズマ洗浄の後にそのままスパッタリング等の方法により熱拡散層を形成してもよい。
Further, it is preferable to perform a cleaning treatment to remove impurities on the surface of the base.
The cleaning treatment is not particularly limited, and a conventionally known cleaning treatment can be used. Specifically, for example, a method of performing ultrasonic cleaning in water or an alcohol solvent can be used.
Alternatively, the surface of the substrate may be plasma-cleaned by placing the substrate in a sputtering apparatus and generating plasma. In this case, after the plasma cleaning, the thermal diffusion layer may be directly formed by a method such as sputtering.
また、上記洗浄処理後には、必要に応じて、基体の表面の粗さを調整するために、基体の表面に鏡面化処理や粗化処理を施してもよい。具体的には、例えば、サンドブラスト処理、エッチング処理等の処理を施してもよい。これらの処理は単独で用いてもよいし、２種以上併用してもよい。
上記処理の後に、さらに洗浄処理を施してもよい。
基体を構成する材料や基体表面の好ましい表面粗さ等については、既に第一の本発明の面状発熱体を構成する基体の説明で説明したので、ここでは、その説明を省略する。
Further, after the above-mentioned cleaning treatment, if necessary, the surface of the substrate may be subjected to a mirror finishing treatment or a roughening treatment in order to adjust the surface roughness of the substrate. Specifically, for example, a process such as a sandblast process or an etching process may be performed. These treatments may be used alone or in combination of two or more.
After the above process, a cleaning process may be further performed.
Since the material constituting the substrate and the preferable surface roughness of the substrate surface have already been described in the description of the substrate constituting the planar heating element of the first aspect of the present invention, the description is omitted here.
（２）金属箔貼付工程
第一の本発明の面状発熱体の製造方法では、基体の準備とは別に、金属箔貼付工程として、樹脂フィルム上に金属箔を貼り付ける。
金属箔は、接着剤を用いて貼り付けるが、接着剤は、銅張積層板等を作製する際に用いる接着剤を用いて接着することができる。
金属箔を構成する材料や厚さ等の特性については、第一の本発明の面状発熱体の説明において説明したので、ここでは、その詳しい説明を省略する。
(2) Metal foil sticking step In the first method for producing a sheet heating element of the present invention, a metal foil is stuck on a resin film as a metal foil sticking step, separately from the preparation of the base.
The metal foil is attached using an adhesive, and the adhesive can be attached using an adhesive used for producing a copper-clad laminate or the like.
The characteristics such as the material and thickness of the metal foil have been described in the first description of the sheet heating element of the present invention, and therefore, detailed description thereof is omitted here.
（３）エッチング工程
上記金属箔貼付工程の後、エッチング工程として、金属箔をフォトリソグラフィーの手法を用いてエッチングすることにより所定パターンの熱線及び給電線を形成する。すなわち、金属箔上に熱線のパターン及び給電線のパターンに対応した部分以外が露出したエッチングレジストを形成し、その後、エッチングを行うことにより所定パターンの熱線及び給電線を形成することができる。
熱線及び給電線を構成する材料や厚さ等の特性については、第一の本発明の面状発熱体の説明において説明したので、ここでは、その詳しい説明を省略する。
(3) Etching Step After the metal foil attaching step, as a etching step, the metal foil is etched using a photolithography technique to form a predetermined pattern of a heat wire and a power supply line. That is, by forming an etching resist on the metal foil exposing portions other than the portions corresponding to the pattern of the heating wire and the pattern of the power supply line, and then performing the etching, the heating wire and the power supply line of a predetermined pattern can be formed.
The characteristics such as the material and thickness of the heating wire and the power supply line have been described in the first description of the planar heating element of the present invention, and therefore, detailed description thereof will be omitted here.
（４）充填層形成工程
上記エッチング工程の後、充填層形成工程として、熱線及び給電線が形成された樹脂フィルムに、接着剤として機能する充填層を塗布等の方法を用いて形成する。
塗布方法としては、例えば、スキージを用いた塗布法、スプレー塗布法、ローラー塗布法、静電塗布法、カーテン塗布法等を用いることができる。
充填層を構成する材料（接着剤）や厚さ等の特性については、第一の本発明の面状発熱体の説明において説明したので、ここでは、その詳しい説明を省略する。
(4) Filling Layer Forming Step After the etching step, as a filling layer forming step, a filling layer functioning as an adhesive is formed on the resin film on which the heat wire and the power supply line are formed, by using a method such as coating.
As a coating method, for example, a coating method using a squeegee, a spray coating method, a roller coating method, an electrostatic coating method, a curtain coating method, or the like can be used.
Since the characteristics such as the material (adhesive) and thickness of the filling layer have been described in the first description of the sheet heating element of the present invention, detailed description thereof is omitted here.
（５）樹脂フィルム貼付工程
上記充填層形成工程の後、樹脂フィルム貼付工程として、基体に、熱線、給電線及び充填層が形成された樹脂フィルムを、充填層（接着剤）を介して貼り付ける。
(5) Resin film sticking step After the filling layer forming step, as a resin film sticking step, a resin film on which a heat wire, a power supply line and a filling layer are formed is attached to a substrate via a filling layer (adhesive). .
また、上記充填層形成工程で、基体上に充填層として機能する接着剤を塗布し、上記樹脂フィルム貼付工程で、充填層（接着剤）を介して上記基体を熱線等が形成された樹脂フィルムに接着してもよい。
さらに、例えば、２液性の接着剤を用い、基体に一の接着剤を塗布し、熱線等が形成された樹脂フィルムに他の接着剤を塗布し、熱線が熱拡散層上に配置されるように上記接着剤を介して樹脂フィルムを基体に接着してもよい。
In the filling layer forming step, an adhesive functioning as a filling layer is applied on the base, and in the resin film sticking step, the resin film is formed on the base through a filling layer (adhesive). May be adhered to.
Further, for example, using a two-component adhesive, one adhesive is applied to the base, another adhesive is applied to the resin film on which the heat rays are formed, and the heat rays are arranged on the heat diffusion layer. As described above, the resin film may be adhered to the base via the adhesive.
次に、本発明の面状発熱体の形状、構造等の他の一例について、説明する。
第二の本発明の面状発熱体は、樹脂製の基体と、基体上に形成された基本セルの集合体である熱線と、基本セル同士を接続する接続線と、上記熱線と接続された給電線とを備えた面状発熱体であって、上記熱線を構成する基本セルは、線により構成され、閉じた形状をなし、上記基本セルの図形中心に対して互いに対向する位置となる２カ所に上記接続線又は上記給電線と接続される接点を有し、上記基本セルの集合体は、一連の基本セルが上記接点に接続された接続線を介して相互に接続され、その両末端が給電線と接続された基本セル接続グループからなるか、又は、上記基本セル接続グループが複数個集合したものであることを特徴とする。
Next, another example of the shape, structure, and the like of the planar heating element of the present invention will be described.
The planar heating element according to the second aspect of the present invention is connected to a resin base, a heat wire as an aggregate of basic cells formed on the base, a connection line connecting the basic cells, and the heat wire. A basic heating cell comprising a power supply line, wherein the basic cell constituting the heating wire is constituted by a line, has a closed shape, and is located at a position facing each other with respect to the figure center of the basic cell. At a point, there is a contact connected to the connection line or the power supply line, and the aggregate of the basic cells is connected to each other through a connection line in which a series of basic cells are connected to the contact, and both ends thereof Is composed of a basic cell connection group connected to a power supply line, or a plurality of the basic cell connection groups are aggregated.
第二の本発明の面状発熱体では、さらに、上記基体上に形成された炭化ケイ素からなる熱拡散層と、上記熱線及び上記接続線の全体を覆って形成された樹脂フィルムと、上記基体及び上記樹脂フィルムの間に形成された充填層とが形成されており、熱線は、熱拡散層に形成されていることが望ましい。 The sheet heating element according to the second aspect of the present invention further comprises: a heat diffusion layer made of silicon carbide formed on the base; a resin film formed so as to cover the entire heat wire and the connection wire; And a filling layer formed between the resin films, and the heat rays are desirably formed on the heat diffusion layer.
上記した第二の本発明の面状発熱体の形状、構造等の具体例は、以下のとおりである。
第二の本発明の面状発熱体は、基体と、基体の表面に形成された熱拡散層と、熱拡散層の上に形成された所定長さの線状の熱線の組み合わせからなる基本セルと、基本セル同士を接続する接続線と、基本セル、熱拡散層、接続線及び給電線を覆って形成された樹脂フィルムと、基体及び樹脂フィルムの間に形成された充填層と、熱線と接続された給電線とを備えている。
Specific examples of the shape, structure, and the like of the above-described planar heating element according to the second aspect of the present invention are as follows.
A planar heating element according to a second aspect of the present invention is a basic cell comprising a combination of a base, a heat diffusion layer formed on the surface of the base, and a linear heat wire of a predetermined length formed on the heat diffusion layer. And a connection line connecting the basic cells, a base cell, a heat diffusion layer, a resin film formed covering the connection line and the power supply line, a filling layer formed between the base and the resin film, and a heat wire. And a connected power supply line.
第二の本発明の面状発熱体では、第一の本発明の面状発熱体と同様に、基本セルは閉じた形状をなしており、その図形中心点を通り、かつ各辺と直角に交わる二本の線分からなる熱線を有しており、二本の線分によりその面積が四等分される形状の正方形である。また、この基本セルは、図形中心に対して互いに対向する位置となる２カ所に接続線又は給電線と接続される接点を有している。 In the planar heating element of the second aspect of the present invention, similar to the planar heating element of the first aspect, the basic cell has a closed shape, passes through the center of the figure, and is perpendicular to each side. It has a heating wire composed of two intersecting line segments, and has a square shape whose area is divided into four equal parts by the two line segments. Further, this basic cell has contact points connected to a connection line or a power supply line at two positions facing each other with respect to the center of the figure.
また、第二の本発明の面状発熱体では、基本セルの集合体は、一連の基本セルが接点に接続された接続線を介して相互に接続され、その両末端が給電線と接続されている。また、第二の本発明の面状発熱体では、両末端が給電線と接続された基本セル接続グループが複数個集合して面状発熱体が構成されている。 In the planar heating element according to the second aspect of the present invention, the aggregate of the basic cells is connected to each other through a connection line in which a series of basic cells are connected to the contact points, and both ends are connected to the power supply line. ing. Further, in the planar heating element of the second aspect of the present invention, a plurality of basic cell connection groups whose both ends are connected to the feeder line are assembled to form a planar heating element.
第二の本発明の面状発熱体は、上記のように、上記基体上に形成された炭化ケイ素からなる熱拡散層を備え、上記熱線（基本セル）は、熱拡散層上に形成されている。
熱拡散層は、その上に形成する熱線の熱を速やかに周囲に拡散させる機能を有するものであり、透明性及び高い熱伝導性が要求される。
As described above, the sheet heating element of the second aspect of the present invention includes the heat diffusion layer made of silicon carbide formed on the substrate, and the heat wire (basic cell) is formed on the heat diffusion layer. I have.
The heat diffusion layer has a function of rapidly diffusing the heat of the heat wire formed thereon to the surroundings, and is required to have transparency and high thermal conductivity.
第二の本発明の面状発熱体では、熱線に電流を流して発熱させることにより、窓等の基体に曇りが発生するのを防止することができるとともに、熱線の直下にＳｉＣからなる熱拡散層が形成されているので、熱線に電流を流して発熱させた際、短時間で熱が熱拡散層を介して拡散するため、窓等に曇りが発生している場合であっても、より短時間で曇りが除去される。 In the planar heating element according to the second aspect of the present invention, the current is caused to flow through the heating wire to generate heat, thereby preventing fogging of the substrate such as a window and preventing heat diffusion from SiC immediately below the heating wire. Since the layer is formed, when a current is applied to the heat wire to generate heat, heat is diffused through the heat diffusion layer in a short time, so that even when fogging occurs in a window or the like, Fog is removed in a short time.
また、第二の本発明の面状発熱体では、基本セルの大きさや基本セルの密度を自由に設定することができるので、充分に窓等を通した視界を確保することができる密度で配置を工夫することにより、基本セルから発生した熱を周囲に拡散させることができ、短時間で曇りを除去することができる。 Further, in the planar heating element of the second aspect of the present invention, the size of the basic cell and the density of the basic cell can be freely set, and therefore, the planar heating element is arranged at a density capable of sufficiently securing a view through a window or the like. In this way, the heat generated from the basic cell can be diffused to the surroundings, and the fogging can be removed in a short time.
さらに、第二の本発明の面状発熱体では、上記基体と上記樹脂フィルムとの間には充填層が形成されており、空気等のガスが基体と樹脂フィルムとの間に存在していないので、熱によりガスが膨張し、樹脂フィルム等が持ち上げられて剥離するおそれがない。
さらに、熱線は、樹脂フィルム、充填層及び熱拡散層により囲まれており、空気や水分等と接触するおそれがないので、酸化等により熱線が劣化するのを防止することができる。
Furthermore, in the planar heating element of the second aspect of the present invention, a filling layer is formed between the base and the resin film, and no gas such as air exists between the base and the resin film. Therefore, there is no fear that the gas expands due to heat and the resin film or the like is lifted and peeled off.
Furthermore, since the heat ray is surrounded by the resin film, the filling layer, and the heat diffusion layer, and there is no possibility of contact with air, moisture, or the like, the heat ray can be prevented from being deteriorated by oxidation or the like.
上記した第二の本発明の面状発熱体の形状、構造等の一例について、さらに詳述する。
図３（ａ）は、第二の本発明の面状発熱体の一例を模式的に示す平面図であり、図３（ｂ）は、図３（ａ）に示す面状発熱体のＢ−Ｂ線断面図である。また、図３（ｃ）は、所定長さの線状の熱線の組み合わせにより形成された基本セルを模式的に示す平面図である。
An example of the shape, structure, and the like of the above-described planar heating element of the second invention will be described in further detail.
FIG. 3A is a plan view schematically showing an example of the sheet heating element according to the second embodiment of the present invention, and FIG. 3B is a plan view of the sheet heating element shown in FIG. It is a B sectional view. FIG. 3C is a plan view schematically showing a basic cell formed by combining linear heating wires of a predetermined length.
図３（ａ）及び（ｂ）に示す面状発熱体５０は、基体５１と、基体５１の表面に形成された熱拡散層５７と、熱拡散層５７の上に形成された所定長さの線状の熱線５２ａ、５２ｂの組み合わせからなる基本セル５２と、基本セル５２同士を接続する接続線５３と、基本セル５２、熱拡散層５７、接続線５３及び給電線５４を覆って形成された樹脂フィルム５５と、基体５１と樹脂フィルム５５との間に形成された充填層５６と、熱線５２と接続された給電線５４（５４ａ、５４ｂ）とを備えている。
The
図３（ｃ）に示すように、基本セル５２は閉じた形状をなしており、その図形中心点５２ｄを通り、かつ各辺と直角に交わる二本の線分からなる熱線５２ｂを有しており、二本の線分によりその面積が四等分される形状の正方形である。また、この基本セル５２は、図形中心点５２ｄに対して互いに対向する位置となる２カ所に接続線５３又は給電線５４ｂと接続される接点５２ｃを有している。
As shown in FIG. 3 (c), the
また、図３（ａ）及び（ｃ）に示すように、基本セル５２の集合体は、一連の基本セル５２が接点５２ｃに接続された接続線５３を介して相互に接続され、その両末端が給電線５４（５４ａ、５４ｂ）と接続されている。
図３（ａ）、（ｂ）及び（ｃ）に示す面状発熱体５０では、両末端が給電線５４（５４ａ、５４ｂ）と接続された基本セル接続グループ５３０が複数個集合して面状発熱体５０が構成されている。
Further, as shown in FIGS. 3A and 3C, the aggregate of the
In the
上述したように、本発明の面状発熱体を構成する基体の表面には、熱拡散層が形成されている。
熱拡散層は、その上に形成する熱線の熱を速やかに周囲に拡散させる機能を有するものであり、透明性及び高い熱伝導性が要求される。
上記要求に答える材料として、熱拡散層は、炭化ケイ素にからなる。熱拡散層の厚さは、２０〜５００ｎｍが望ましい。
As described above, the heat diffusion layer is formed on the surface of the base constituting the planar heating element of the present invention.
The heat diffusion layer has a function of rapidly diffusing the heat of the heat wire formed thereon to the surroundings, and is required to have transparency and high thermal conductivity.
As a material that meets the above requirements, the thermal diffusion layer is made of silicon carbide. The thickness of the heat diffusion layer is desirably 20 to 500 nm.
熱拡散層の厚さが２０ｎｍ未満であると、熱拡散層が薄すぎるため、熱線から発生した熱を良好に周囲に拡散することが難しくなる。一方、上記熱拡散層の厚さが５００ｎｍを超えると、熱拡散層を形成するのに時間がかかりすぎ、面状発熱体の製造コストが高くなってしまう。 When the thickness of the heat diffusion layer is less than 20 nm, the heat diffusion layer is too thin, so that it is difficult to satisfactorily diffuse heat generated from the heat rays to the surroundings. On the other hand, when the thickness of the heat diffusion layer exceeds 500 nm, it takes too much time to form the heat diffusion layer, and the manufacturing cost of the sheet heating element increases.
熱線で発生した熱を周囲に効率よく拡散させ、曇りを除去するためには、熱拡散層は、基本セルが形成されている領域を含み、基本セルより広い領域に形成されていることが望ましい。
熱拡散層の面積は、基本セルの面積の１〜２倍であることが好ましい。
熱拡散層の面積が基本セルの面積の１倍未満であると、熱拡散層の幅が狭すぎるため、熱線から発生した熱が周囲に拡散しにくく、窓等の曇りを短時間で除去するのが困難となる。
一方、基本セルの面積が上記熱線の幅の２倍を超えると、熱線から発生した熱が周囲に拡散する速度が低下し、熱拡散層が２倍を超えた領域に存在しない場合と大きな差がなくなる。
より短時間で曇りを除去するためには、熱拡散層は、基本セルが形成されている領域の全体に形成されていることが望ましい。
In order to efficiently diffuse the heat generated by the heat rays to the surroundings and remove the fogging, it is desirable that the heat diffusion layer includes a region where the basic cell is formed and is formed in a wider region than the basic cell. .
The area of the thermal diffusion layer is preferably 1 to 2 times the area of the basic cell.
If the area of the thermal diffusion layer is less than one time the area of the basic cell, the width of the thermal diffusion layer is too narrow, so that the heat generated from the heat rays hardly diffuses to the surroundings, and the fogging of the windows and the like is removed in a short time. It becomes difficult.
On the other hand, when the area of the basic cell exceeds twice the width of the hot wire, the speed at which the heat generated from the hot wire diffuses to the surroundings decreases, which is a great difference from the case where the heat diffusion layer does not exist in the area exceeding twice the width. Disappears.
In order to remove the fogging in a shorter time, it is desirable that the heat diffusion layer is formed over the entire region where the basic cell is formed.
第二の本発明の面状発熱体において、熱線からなる基本セル、基本セル接続グループ、接続線及び給電線の一部又は全部が熱拡散層の上に形成されていること以外、基本セル接続グループ、接続線及び給電線は、第一の本発明の面状発熱体と同様に構成されており、樹脂フィルム及び充填層も、第一の本発明の面状発熱体と同様に構成されている。従って、ここではその説明を省略する。 In the planar heating element according to the second aspect of the present invention, except that some or all of a basic cell composed of a heat wire, a basic cell connection group, a connection line and a power supply line are formed on a heat diffusion layer. The group, the connection line, and the power supply line are configured similarly to the sheet heating element of the first invention, and the resin film and the filling layer are also configured similar to the sheet heating element of the first invention. I have. Therefore, the description is omitted here.
次に、第二の本発明の面状発熱体の製造方法について説明する。
第二の本発明の面状発熱体の製造方法では、第一の本発明の製造方法とほぼ同様に、（１）基体の準備、（２）金属箔貼付工程、（３）エッチング工程、（４）充填層形成工程、（５）樹脂フィルム貼付工程を行うが、基体を準備した後、基体の表面に熱拡散層を形成する熱拡散層成形工程が加わることが第一の本発明の面状発熱体の製造方法と異なる。（６）熱拡散層形成工程は、（５）樹脂フィルム貼付工程に行う必要があるが、（１）基体の準備の後であって、（５）樹脂フィルム貼付工程の前であれば、どのタイミングで行ってもよい。
以下では、第一の本発明の面状発熱体の製造方法と異なる部分のみについて説明する。
Next, a method of manufacturing the sheet heating element according to the second embodiment of the present invention will be described.
In the second method of manufacturing a planar heating element of the present invention, (1) preparing a base, (2) attaching a metal foil, (3) etching, The first aspect of the present invention is that 4) a filling layer forming step and (5) a resin film sticking step are performed, and after the substrate is prepared, a heat diffusion layer forming step of forming a heat diffusion layer on the surface of the substrate is added. It is different from the manufacturing method of the heating element. (6) The heat diffusion layer forming step needs to be performed in (5) the resin film sticking step, but any method may be used as long as (1) after the preparation of the substrate and before (5) the resin film sticking step. It may be performed at a timing.
Hereinafter, only portions different from the method of manufacturing the sheet heating element of the first embodiment of the present invention will be described.
（６）熱拡散層形成工程
第二の本発明の面状発熱体の製造方法では、基体を準備した後、熱拡散層形成工程として、基体上に物理蒸着法により炭化ケイ素からなる熱拡散層を形成する。
熱拡散層は、物理蒸着（ＰＶＤ）法を用い、上述した態様で形成する。
物理蒸着法により熱拡散層を形成する場合、基体の温度が高温にならず、基体に樹脂材料を用いた場合であっても、樹脂材料の耐熱温度以下の温度で熱拡散層を形成することができるので、熱拡散層の形成方法として適している。
具体的には、物理蒸着を５〜２００℃で行うことが好ましい。この温度はチャンバー内の設定温度であり、常温（２５℃±１５℃）であることも好ましい。
(6) Thermal Diffusion Layer Forming Step In the second method for producing a sheet heating element of the present invention, after preparing a substrate, a thermal diffusion layer made of silicon carbide is formed on the substrate by physical vapor deposition as a thermal diffusion layer forming step. To form
The thermal diffusion layer is formed in the above-described manner using a physical vapor deposition (PVD) method.
When forming a heat diffusion layer by physical vapor deposition, the temperature of the substrate does not rise to a high temperature, and even when a resin material is used for the substrate, the heat diffusion layer should be formed at a temperature equal to or lower than the heat resistance temperature of the resin material. Therefore, it is suitable as a method for forming a thermal diffusion layer.
Specifically, it is preferable to perform physical vapor deposition at 5 to 200 ° C. This temperature is a set temperature in the chamber, and is preferably room temperature (25 ° C. ± 15 ° C.).
本発明の面状発熱体の製造方法では、物理蒸着法は、スパッタリング、真空蒸着、イオンプレーティング、又は、イオンビーム蒸着により行われることが好ましい。
これらの中でもスパッタリングにより行われることがより好ましく、スパッタリングは、マグネトロンスパッタリング法、イオンビームスパッタリング法、２極スパッタリング法、反応性スパッタリング法、又は、ＥＣＲスパッタリング法であることが好ましい。
特に、ＲＦ（交流、高周波）スパッタリング法であることが好ましく、ＲＦマグネトロンスパッタリング法であることがより好ましい。
ＲＦスパッタリング法であると、絶縁体であるセラミックターゲットについてもスパッタリングが可能であり、マグネトロンスパッタリング法とすることによって成膜速度を速くすることができる。
In the method for manufacturing a planar heating element of the present invention, the physical vapor deposition method is preferably performed by sputtering, vacuum vapor deposition, ion plating, or ion beam vapor deposition.
Among these, it is more preferable to perform the sputtering, and the sputtering is preferably a magnetron sputtering method, an ion beam sputtering method, a bipolar sputtering method, a reactive sputtering method, or an ECR sputtering method.
In particular, RF (alternating current, high frequency) sputtering is preferable, and RF magnetron sputtering is more preferable.
In the case of the RF sputtering method, sputtering can be performed even on a ceramic target which is an insulator, and the deposition rate can be increased by using the magnetron sputtering method.
ＲＦマグネトロンスパッタリング法による物理蒸着を行う場合には、スパッタリング装置に熱拡散層の材料となるターゲットを設置して、反射層が形成された基体をチャンバー内に載置し、チャンバー内をアルゴン雰囲気としてチャンバー内の圧力を例えば０．２〜１．２Ｐａに減圧する。
そして、高周波電圧を印加してスパッタリングを所定時間行い、上記面状発熱体の説明において説明した幅、厚さの熱拡散層を基体上に形成する。
When performing physical vapor deposition by the RF magnetron sputtering method, a target to be a material of a heat diffusion layer is installed in a sputtering apparatus, the substrate on which the reflective layer is formed is placed in a chamber, and the chamber is set to an argon atmosphere. The pressure in the chamber is reduced to, for example, 0.2 to 1.2 Pa.
Then, a high-frequency voltage is applied to perform sputtering for a predetermined time, and a heat diffusion layer having the width and thickness described in the description of the planar heating element is formed on the base.
熱拡散層のパターンは、フォトリソグラフィーの手法を用いて形成することができる。すなわち、基体にレジストを塗布、固化した後、マスクを介して光を照射し、熱拡散層を形成する部分を除く。その後、物理蒸着を行い、エッチング等により不要な部分を除くことにより、所定パターンの熱拡散層を形成することができる。 The pattern of the thermal diffusion layer can be formed using a photolithography technique. That is, after applying and solidifying a resist on a substrate, light is irradiated through a mask to remove a portion where a heat diffusion layer is formed. Thereafter, physical vapor deposition is performed, and unnecessary portions are removed by etching or the like, whereby a heat diffusion layer having a predetermined pattern can be formed.
（４）充填層形成工程では、用いる基体に熱拡散層が形成されている点が第一の本発明の面状発熱体の製造方法と異なるが、実質的な方法は、第一の本発明の面状発熱体の製造方法と同様である。また、樹脂フィルム貼付工程では、フィルム上に熱線、接続線、給電線及び充填層が形成された樹脂フィルムを、熱線が熱拡散層上に配置されるように充填層を介して基体上の熱拡散層に貼り付ける。
（５）樹脂フィルム貼付工程においては、基体上に熱拡散層が形成されており、樹脂フィルムを、熱線が熱拡散層上に配置されるように充填層を介して基体上の熱拡散層に貼り付ける点が、第一の本発明の面状発熱体の製造方法と異なるが、その他の部分は、第一の本発明の面状発熱体の製造方法における樹脂フィルム貼付工程と同様である。
(4) In the filling layer forming step, the point that a thermal diffusion layer is formed on a substrate to be used is different from the first method for producing a planar heating element of the present invention. This is the same as the method for manufacturing the planar heating element described above. Further, in the resin film sticking step, the resin film having the heat wire, the connection line, the power supply line and the filling layer formed on the film is heated through the filling layer through the filling layer so that the heat wire is arranged on the heat diffusion layer. Paste on the diffusion layer.
(5) In the resin film sticking step, a heat diffusion layer is formed on the base, and the resin film is bonded to the heat diffusion layer on the base via the filling layer so that the heat rays are arranged on the heat diffusion layer. The point of attachment is different from the first method for producing a sheet heating element of the present invention, but the other parts are the same as the resin film attaching step in the first method for producing a sheet heating element of the present invention.
第二の本発明の面状発熱体の製造方法において、上記した工程以外の（１）基体の準備、（２）金属箔貼付工程、（３）エッチング工程は、第一の本発明の面状発熱体の製造方法と同様に行う。 In the second method for producing a planar heating element of the present invention, (1) the preparation of the base, (2) the step of attaching a metal foil, and (3) the etching step other than the above-mentioned steps, This is performed in the same manner as the method of manufacturing the heating element.
以下に、本発明の面状発熱体の作用効果について列挙する。以下においては、第一の本発明及び第二の本発明の効果の両方について記載する。特に、第一、第二等の記載がない場合は、第一の本発明の面状発熱体及び第二の本発明の面状発熱体の両方の効果について説明している。 The effects of the planar heating element of the present invention will be described below. Hereinafter, both effects of the first invention and the second invention will be described. In particular, when there is no description of the first, second, etc., the effects of both the sheet heating element of the first invention and the sheet heating element of the second invention are described.
（１）本発明の面状発熱体では、基本セルを構成する熱線に電流を流して発熱させることにより、基本セル及びその周囲の温度が上昇するとともに周囲に拡散し、窓等に曇りが発生するのを防止することができ、窓等に曇りが発生している場合であっても、熱線に電流を流して発熱させると、基本セル及びその周囲の温度が上昇し、曇りが除去される。 (1) In the planar heating element of the present invention, current flows through the heating wire constituting the basic cell to generate heat, so that the temperature of the basic cell and its surroundings rises and diffuses around, and fogging occurs in windows and the like. Even when fogging occurs in windows and the like, when current is applied to the heating wire to generate heat, the temperature of the basic cell and its surroundings rises, and the fogging is removed. .
（２）本発明の面状発熱体では、また、本発明の面状発熱体では、基本セルの密度を自由に設定することができるので、充分に窓等を通した視界を確保することができる密度で配置を工夫することにより、基本セルから発生した熱を周囲に拡散させることができ、短時間で曇りを除去することができる。 (2) In the planar heating element of the present invention, and in the planar heating element of the present invention, the density of the basic cells can be freely set, so that the field of view through a window or the like can be sufficiently secured. By arranging the arrangement at a density as high as possible, heat generated from the basic cell can be diffused to the surroundings, and fogging can be removed in a short time.
（３）本発明の面状発熱体では、上記基体と上記樹脂フィルムとの間に充填層が形成されていると、空気等のガスが基体と樹脂フィルムとの間に存在していないので、熱によりガスが膨張し、樹脂フィルム等が持ち上げられて剥離するおそれがない。 (3) In the planar heating element of the present invention, if a filling layer is formed between the base and the resin film, gas such as air does not exist between the base and the resin film. There is no fear that the gas expands due to the heat and the resin film or the like is lifted and peeled off.
（４）本発明の面状発熱体では、熱線が、樹脂フィルム、充填層及び熱拡散層により囲まれていると、空気や水分等と接触するおそれがないので、酸化等により熱線が劣化するのを防止することができる。
（５）第二の本発明の面状発熱体では、熱線に電流を流して発熱させることにより、窓等の基体に曇りが発生するのを防止することができるとともに、熱線の直下にＳｉＣからなる熱拡散層が形成されていると、熱線に電流を流して発熱させた際、短時間で熱が熱拡散層を介して拡散するため、窓等に曇りが発生している場合であっても、より短時間で曇りが除去される。
(4) In the planar heating element of the present invention, if the heat ray is surrounded by the resin film, the filling layer, and the heat diffusion layer, there is no possibility of contact with air, moisture, or the like, and the heat ray deteriorates due to oxidation or the like. Can be prevented.
(5) In the planar heating element according to the second aspect of the present invention, by applying a current to the heating wire to generate heat, it is possible to prevent the fogging of the substrate such as a window from being generated, and the SiC is provided immediately below the heating wire. When a heat diffusion layer is formed, heat is diffused through the heat diffusion layer in a short time when an electric current is applied to the heat wire to generate heat. Also, fogging is removed in a shorter time.
（実施例）
以下、本発明をより具体的に開示した実施例を示す。なお、本発明は、これらの実施例のみに限定されるものではない。
(Example)
Hereinafter, examples that more specifically disclose the present invention will be described. Note that the present invention is not limited to only these examples.
（実施例１）
鏡面加工された厚さ２ｍｍ、縦３００ｍｍ、横３００ｍｍのアクリル樹脂製の基体を準備する。
(Example 1)
A mirror-finished base made of acrylic resin having a thickness of 2 mm, a length of 300 mm, and a width of 300 mm is prepared.
次に、シリコーン樹脂製の厚さ０．２ｍｍ、縦２９０ｍｍ、横２９０ｍｍの樹脂フィルムに銅箔を接着剤により貼り付け、フォトレジストを銅箔上に形成した後、熱線を形成する部分以外の部分に光を照射して硬化させる。この後、エッチングにより硬化していないフォトレジスト及びフォトレジストの下の銅箔を除去し、熱線のパターンを形成する。なお、図１（ａ）、（ｂ）及び（ｃ）に示すように、基本セルは閉じた形状をなしており、その図形中心点を通り、かつ各辺と直角に交わる二本の線分からなる熱線を有しており、二本の線分によりその面積が四等分される形状の正方形である。また、基本セルの集合体は、一連の基本セルが接点に接続された接続線を介して相互に接続され、その両末端が給電線と接続されている。さらに、実施例１に係る面状発熱体では、両末端が給電線と接続された基本セル接続グループが複数個集合して面状発熱体が構成されている。 Next, after attaching a copper foil to a resin film made of a silicone resin having a thickness of 0.2 mm, a length of 290 mm, and a width of 290 mm with an adhesive, forming a photoresist on the copper foil, and then excluding a portion for forming a heat ray. Is irradiated with light to cure. Thereafter, the photoresist that has not been cured by etching and the copper foil under the photoresist are removed to form a hot-wire pattern. As shown in FIGS. 1 (a), 1 (b) and 1 (c), the basic cell has a closed shape and passes through the center point of the figure and intersects each side at right angles. It is a square having such a shape that it has a hot wire and its area is divided into four equal parts by two line segments. In addition, the assembly of the basic cells is connected to each other through a connection line in which a series of the basic cells are connected to the contacts, and both ends are connected to the power supply line. Further, in the planar heating element according to the first embodiment, a plurality of basic cell connection groups whose both ends are connected to the power supply line are assembled to form a planar heating element.
次に、スキージを用い、熱線が形成された樹脂フィルムに、接着剤として機能するシリコーン系樹脂を塗布し、塗布層が乾かないうちに、シリコーン系樹脂層が形成された樹脂フィルムを基体に貼り付け、熱プレス法により硬化させる。 Next, using a squeegee, apply a silicone-based resin that functions as an adhesive to the resin film on which the heat rays are formed, and attach the resin film on which the silicone-based resin layer is formed to a base before the coating layer dries. And cured by hot pressing.
（実施例２）
実施例１と同様、鏡面加工された厚さ２ｍｍ、縦３００ｍｍ、横３００ｍｍのアクリル樹脂製の基体をスパッタ装置に搬入し、１×１０−５Ｐａとなるまで排気する。
(Example 2)
As in Example 1, a mirror-finished acrylic resin substrate having a thickness of 2 mm, a length of 300 mm, and a width of 300 mm is loaded into a sputtering apparatus and evacuated to 1 × 10 −5 Pa.
次に、ＳｉＣターゲットを使用し、ＲＦ電源を用いて５００Ｗで２０ｎｍの厚さのＳｉＣ膜（熱拡散層）を形成する。ＳｉＣ膜からなる熱拡散層を形成する際には、熱拡散層を形成する部分以外の部分には、テープを張り付けてマスクし、ＳｉＣ膜（熱拡散層）を形成した後、テープを剥がすことにより、所定パターンの熱拡散層を形成する。本実施例では、図３（ａ）及び（ｂ）に示すように、基本セルが形成されている領域の全体を覆うように熱拡散層を形成する。 Next, an SiC film (thermal diffusion layer) having a thickness of 20 nm is formed at 500 W using an RF power source using an SiC target. When forming the thermal diffusion layer made of the SiC film, a tape is applied to a portion other than the portion where the thermal diffusion layer is to be formed and masked, and after the SiC film (thermal diffusion layer) is formed, the tape is peeled off. Thus, a heat diffusion layer having a predetermined pattern is formed. In this embodiment, as shown in FIGS. 3A and 3B, a thermal diffusion layer is formed so as to cover the entire region where the basic cell is formed.
次に、シリコーン樹脂製の厚さ０．２ｍｍ、縦２９０ｍｍ、横２９０ｍｍの樹脂フィルムに銅箔を接着剤により貼り付け、フォトレジストを銅箔上に形成した後、熱線を形成する部分以外の部分に光を照射して硬化させる。この後、エッチングにより硬化していないフォトレジスト及びフォトレジストの下の銅箔を除去し、基本セル（熱線）のパターンを形成する。なお、図３（ａ）、（ｂ）及び（ｃ）に示すように、基本セルは閉じた形状をなしており、その図形中心点を通り、かつ各辺と直角に交わる二本の線分からなる熱線を有しており、二本の線分によりその面積が四等分される形状の正方形である。また、基本セルの集合体は、一連の基本セルが接点に接続された接続線を介して相互に接続され、その両末端が給電線と接続されている。さらに、実施例２に係る面状発熱体では、両末端が給電線と接続された基本セル接続グループが複数個集合して面状発熱体が構成されている。 Next, after attaching a copper foil to a resin film made of a silicone resin having a thickness of 0.2 mm, a length of 290 mm, and a width of 290 mm with an adhesive, forming a photoresist on the copper foil, and then excluding a portion for forming a heat ray. Is irradiated with light to cure. Thereafter, the photoresist not cured by etching and the copper foil under the photoresist are removed to form a pattern of a basic cell (heat ray). As shown in FIGS. 3 (a), 3 (b) and 3 (c), the basic cell has a closed shape, and passes through the center point of the figure and intersects each side at right angles. It is a square having such a shape that it has a hot wire and its area is divided into four equal parts by two line segments. In addition, the assembly of the basic cells is connected to each other through a connection line in which a series of the basic cells are connected to the contacts, and both ends are connected to the power supply line. Furthermore, in the planar heating element according to the second embodiment, a plurality of basic cell connection groups whose both ends are connected to the power supply line are assembled to form a planar heating element.
次に、スキージを用い、熱線が形成された樹脂フィルムに、接着剤として機能するシリコーン系樹脂を塗布し、塗布層が乾かないうちに、熱線が熱拡散層上に配置されるように、シリコーン系樹脂層が形成された樹脂フィルムを熱拡散層が形成された基体に貼り付け、熱プレス法により硬化させる。 Next, using a squeegee, apply a silicone-based resin that functions as an adhesive to the resin film on which the heat rays are formed, so that the heat rays are arranged on the heat diffusion layer before the coating layer dries. The resin film on which the system resin layer is formed is attached to the substrate on which the heat diffusion layer is formed, and cured by a hot press method.
（実施例１及び実施例２に係る面状発熱体の効果の測定）
製造された実施例１及び実施例２に係る面状発熱体を、温度５℃、相対湿度１０５％の部屋に搬入し、基体の表面に曇りを発生させた後、基本セルの集合体である熱線に通電する。
その結果、実施例１に係る面状発熱体では、約４．２分後に、実施例２に係る面状発熱体では、約３．７分後に、曇りが除去される。
(Measurement of Effect of Sheet Heating Element According to Example 1 and Example 2)
After the manufactured planar heating elements according to Example 1 and Example 2 were carried into a room at a temperature of 5 ° C. and a relative humidity of 105%, and the surface of the base was fogged, it was an aggregate of basic cells. Energize the hot wire.
As a result, the fogging is removed after about 4.2 minutes in the sheet heating element according to the first embodiment, and after about 3.7 minutes in the sheet heating element according to the second embodiment.
１０、５０ 面状発熱体
１１、５１ 基体
１２、２２、３２、４２、５２ 基本セル
１２（１２ａ、１２ｂ）、２２（２２ａ、２２ｂ）、３２（３２ａ、３２ｂ）、４２（４２ａ、４２ｂ）、５２（５２ａ、５２ｂ） 熱線
１２ｃ、２２ｃ、３２ｃ、４２ｃ、５２ｃ 接点
１２ｄ、２２ｄ、３２ｄ、４２ｄ、５２ｄ 図形中心点
１３、２３、３３、４３、５３ 接続線
１４（１４ａ、１４ｂ）、５４（１４ａ、１４ｂ） 給電線
１５、５５ 樹脂フィルム
１６、５６ 充填層
１７、５７ 熱拡散層
10, 50
Claims (13)
前記熱線を構成する基本セルは、線により構成され、閉じた形状をなし、前記基本セルの図形中心に対して互いに対向する位置となる２カ所に前記接続線又は前記給電線と接続される接点を有し、前記基本セルの集合体は、一連の基本セルが前記接点に接続された接続線を介して相互に接続され、その両末端が給電線と接続された基本セル接続グループからなるか、又は、前記基本セル接続グループが複数個集合したものであり、
前記基本セルは、その図形中心点を通りかつ各辺と直角に交わる二本の線分を有してなり、その面積が四等分される形状の正方形、その図形中心点を通りかつ一組の対辺に平行な線分及び他の一組の対辺に平行な線分の合計二本の線分を有してなり、その面積が四等分される形状の菱型、その図形中心点を起点とし、互いに１２０°の角度を成す三本の線分を有してなり、その面積が三等分される六角形、その図形中心点を起点とした四本の線分を有してなり、四分割される形状の円であることを特徴とする面状発熱体。 A sheet heating element including a resin base, a heating wire as an aggregate of basic cells formed on the base, a connection line connecting the basic cells, and a power supply line connected to the heating wire. So,
The basic cell constituting the heating wire is formed of a line, has a closed shape, and is connected to the connection line or the power supply line at two positions which are opposed to each other with respect to the graphic center of the basic cell. Wherein the set of basic cells comprises a basic cell connection group in which a series of basic cells are connected to each other via a connection line connected to the contact, and both ends of which are connected to a power supply line. or state, and are not the basic cell connection group has plural sets,
The basic cell has two line segments that pass through the center point of the figure and intersect at right angles with each side. A rhombus of a shape that has a total of two line segments parallel to the opposite side and a line segment parallel to the other pair of opposite sides and whose area is divided into four As a starting point, it has three line segments forming an angle of 120 ° with each other, and has a hexagon whose area is equally divided into three, and has four line segments starting from the center point of the figure. A planar heating element, which is a circle having a shape divided into four .
前記樹脂フィルム上に金属箔を貼り付ける金属箔貼付工程と、
前記金属箔をエッチングすることにより所定パターンの熱線、接続線及び給電線を形成するエッチング工程とを含むことを特徴とする面状発熱体の製造方法。 It is a manufacturing method of the sheet heating element of Claim 2 , Comprising:
A metal foil sticking step of sticking a metal foil on the resin film,
An etching step of forming a predetermined pattern of heat wire, connection wire and power supply line by etching the metal foil.
前記熱線、接続線及び給電線が形成された樹脂フィルムに、接着剤として機能する充填層を形成する充填層形成工程と、
フィルム上に熱線、接続線、給電線及び充填層が形成された樹脂フィルムを、前記充填層を介して基材に貼り付ける樹脂フィルム貼付工程とを含み、
前記樹脂フィルム貼付工程では、フィルム上に熱線、接続線、給電線及び充填層が形成された樹脂フィルムを、前記熱線が前記熱拡散層上に配置されるように前記充填層を介して前記基体上の前記熱拡散層に貼り付ける請求項１２に記載の面状発熱体の製造方法。 Further, a heat diffusion layer forming step of forming a heat diffusion layer made of silicon carbide on the substrate by physical vapor deposition,
A filling layer forming step of forming a filling layer functioning as an adhesive on the resin film on which the heat wire, the connection wire and the power supply line are formed,
A resin film in which a heat film, a connection wire, a power supply line and a filling layer are formed on a film, and a resin film attaching step of attaching the resin film to the base material through the filling layer,
In the resin film adhering step, a resin film in which a heat wire, a connection wire, a power supply line, and a filling layer are formed on a film is formed on the base via the filling layer so that the heat wire is disposed on the heat diffusion layer. The method for manufacturing a sheet heating element according to claim 12 , wherein the sheet heating element is attached to the heat diffusion layer.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2015222500A JP6640535B2 (en) | 2015-11-12 | 2015-11-12 | Sheet heating element and method for manufacturing sheet heating element |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2015222500A JP6640535B2 (en) | 2015-11-12 | 2015-11-12 | Sheet heating element and method for manufacturing sheet heating element |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2017091889A JP2017091889A (en) | 2017-05-25 |
| JP6640535B2 true JP6640535B2 (en) | 2020-02-05 |
Family
ID=58769035
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2015222500A Active JP6640535B2 (en) | 2015-11-12 | 2015-11-12 | Sheet heating element and method for manufacturing sheet heating element |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP6640535B2 (en) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPWO2023277073A1 (en) * | 2021-06-30 | 2023-01-05 | ||
| WO2023022159A1 (en) * | 2021-08-19 | 2023-02-23 | 大日本印刷株式会社 | Conductor |
Family Cites Families (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5457551U (en) * | 1977-09-29 | 1979-04-20 | ||
| JPS5512586U (en) * | 1978-07-13 | 1980-01-26 | ||
| JPS5857615U (en) * | 1981-10-15 | 1983-04-19 | シャープ株式会社 | electric carpet |
| JPS61121010U (en) * | 1985-01-18 | 1986-07-30 | ||
| JPH08222359A (en) * | 1995-02-14 | 1996-08-30 | Kurabe Ind Co Ltd | Manufacture of planar heating element and planar heating element obtained thereby |
| JPH09102384A (en) * | 1995-10-06 | 1997-04-15 | Sharp Corp | Planar heating body |
| JPH118102A (en) * | 1997-04-23 | 1999-01-12 | Matsushita Electric Works Ltd | Heating element and hair setter |
| EP2334141A1 (en) * | 2009-12-11 | 2011-06-15 | Saint-Gobain Glass France | Coated pane with heatable communication window |
| JP5416570B2 (en) * | 2009-12-15 | 2014-02-12 | 住友電気工業株式会社 | Heating / cooling device and apparatus equipped with the same |
-
2015
- 2015-11-12 JP JP2015222500A patent/JP6640535B2/en active Active
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2017091889A (en) | 2017-05-25 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR101622887B1 (en) | Heating element and method for preparing the same | |
| US20220185238A1 (en) | Heating plate, conductive pattern sheet, vehicle, and method of manufacturing heating plate | |
| JP5677338B2 (en) | Heating element and method for manufacturing the same | |
| JP2017091888A (en) | Planar heating element and method of manufacturing planar heating element | |
| EP3076751B1 (en) | Heating element and method for manufacturing same | |
| KR101433515B1 (en) | Heating element and method for preparing the same | |
| KR101273147B1 (en) | Heating element and method for manufacturing the same | |
| US9999099B2 (en) | Heating element and a manufacturing method thereof | |
| WO2010007871A1 (en) | Formed body with curved surface shape, method of producing the formed body, front cover for vehicle lighting device, and method of producing the front cover | |
| EP2830390B1 (en) | Heating element and method for manufacturing same | |
| KR20120090791A (en) | Heating element and method for preparing the same | |
| WO2016052949A2 (en) | Heating element and manufacturing method therefor | |
| WO2017086381A1 (en) | Heating electrode device, electrical heating glass, heat-generating plate, vehicle, window for building, sheet with conductor, conductive pattern sheet, conductive heat-generating body, laminated glass, and manufacturing method for conductive heat-generating body | |
| JP2012134163A (en) | Heating element and method for manufacturing the same | |
| JP6640535B2 (en) | Sheet heating element and method for manufacturing sheet heating element | |
| JP2013527561A (en) | Heating element and method for manufacturing the same | |
| JP6840452B2 (en) | Laminated glass and conductive heating element | |
| JP2015020723A (en) | Glass device for vehicle | |
| JP2017204388A (en) | Conductive heating element and laminated glass | |
| KR101302257B1 (en) | Heating element and method for preparing the same | |
| JP6747045B2 (en) | Conductive heating element and laminated glass | |
| JP2012221858A (en) | Exothermal resin substrate and production method therefor | |
| KR101948182B1 (en) | Heating element and method for preparing the same | |
| JP2017091686A (en) | Planar heating element and manufacturing method of the planar heating element | |
| JP6597574B2 (en) | Transparent heating plate, vehicle and building windows |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20181024 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20191001 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20190927 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20191126 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20191210 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20191226 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6640535 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |