JPH04289685A - 透明面状ヒーター - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、透明面状ヒーターに関
し、特に液晶素子用ヒーターに関する。

【０００２】液晶素子の動作特性は、それが設置されて
いる環境温度に大きく影響される。温度が低くなると、
例えば０℃以下の温度になると応答速度が低下し、また
−３０℃以下になると実用上支障をきたす様になる。

【０００３】例えば、自動車等の各種ディスプレーとし
て使用されるものでは、低温度であっても正常に作動す
ることが望まれる。

【０００４】従来その様な環境下で使用される液晶素子
は、格子状又は周辺に枠状の発熱抵抗体を配置して加熱
する方法（例えば、特開昭５８−１２６５１７号公報，
実開昭５９−１０６１２４号公報）が提案されている。 この方法は、液晶素子全体に亘って、均一に加熱するこ
とが困難であり、不透明な発熱抵抗体を配置することに
より、液晶素子の表示の邪魔になったり、また表示面積
の縮小等の不都合がある。

【０００５】近年、透明シート上に金属薄膜を形成した
発熱体が提案されている。例えば、実公昭６１−１９６
２２２号公報がある。しかしながら、液晶素子全体を均
一に、かつ効率的に加熱することは困難であった。

【０００６】本発明者等は、かかる問題点を解消すべく
鋭意検討した結果、本発明に到達した。

【０００７】即ち、透明基板上に積層した透明導電性薄
膜の両端部に電極を設け、この電極に電圧を印加するこ
とにより電極間の該透明導電性薄膜に熱を発生する様に
した透明面状ヒーターに於て、接着層，透明基板，透明
導電性薄膜，透明絶縁層，接着層及び透明フイルムの順
に積層された構成体であり、かつ、前記透明導電性薄膜
の両端部は、導電性樹脂，絶縁性接着層を有する導電性
金属箔及び該導電性金属箔を被覆した導電性樹脂からな
る電極を有する透明面状ヒーターである。

【０００８】本発明によれば液晶素子全体を均一に、か
つ効率的に加熱することが可能となる。

【０００９】図１に本発明の透明面状ヒーターの断面図
を示す。

【００１０】本発明に使用される透明基板１はポリエス
テル樹脂，ポリナフタレート樹脂，ポリアミド樹脂，ポ
リイミド樹脂，アクリレート樹脂，ポリカーボネート樹
脂の他に在来公知の高分子樹脂が使用でき、板状，フイ
ルム状いずれでもよい。次の電極加工、保護層加工、更
には、偏光板への張りつけ等の加工、軽量性、耐衝撃性
の点から、フイルム状で５０〜５００μｍ厚みの高分子
樹脂が用いられる。特に７５〜１８０μｍ厚みが好適で
ある。

【００１１】本発明の接着層３は、在来公知の接着剤，
感圧性粘着剤のいずれでも使用出来るが、前記透明基板
への加工性、後述する偏光板１１への貼り合せ及び耐久
性の点からアクリレート系感圧性粘着剤が好んで用いら
れる。

【００１２】接着層３の厚みは特に制限はないが、通常
５〜１００μｍであり、特に１０〜７０μｍが常用され
ている。尚接着層３は、あらかじめ透明基板１へ加工し
た後、透明導電性薄膜２を加工してもよく、また一旦透
明基板１へ透明導電性薄膜２を加工した後、他面へ加工
することも出来る。特に後者の場合に良質の透明導電性
薄膜２を得ることが出来る。

【００１３】透明基板１，透明導電性薄膜２，透明絶縁
層４，電極及び接着層８を有する透明フイルム９を加工
した後、接着層３を加工してもよい。特に、この場合は
、前記の如く、あらかじめ接着層３を加工した場合に比
較して、その後の加工及び取扱い中に於ける接着剤の裁
断粉及び加工工程での接着剤のはみ出しによる各層間へ
の混入を除くことが出来るので、より収率よく透明面状
ヒーターを得ることが出来る。この加工法をとる場合は
、加工工程で、透明基板１への傷の発生、又はオリゴマ
ー発生防止の為、あらかじめ、透明基板１の背面へ、適
宜発生防止層を加工しておく事が好ましい。

【００１４】本発明法に於ける透明導電性薄膜４は、通
常金属薄膜，半導体薄膜等がある。金属薄膜は、Ａｇ，
Ｃｕ，Ａｕ，Ｎｉ，Ａｌ，Ｃｒ等が知られているが、透
明性と導電性の点から、Ａｇ，Ｃｕ，Ａｕの群より選ば
れた１種又は合金として用いるのが好ましい。

【００１５】金属薄膜の膜厚は、透明性及び印加電圧に
対する発生熱量の点から、１０オングストローム以上５
００オングストローム以下が選ばれ、特に、５０オング
ストローム以上３００オングストロームが好んで用いら
れる。もちろん、更に透明性を向上させる為に高屈折率
誘電体層を組合せた構成にしてもよい。

【００１６】半導体薄膜は、Ｉｎ２　Ｏ３　，ＳｎＯ２
　，ＩＴＯなどが知られているが、発生熱量の点から２
００オングストローム以上７０００オングストロームの
膜厚のものが使用され、特に７００オングストローム以
上５０００オングストロームが好ましい。半導体薄膜は
膜厚が厚くなると屈曲耐性が低下するので注意が必要と
なる。

【００１７】電気抵抗値，電極加工及び透明絶縁層４の
加工等の点からは、特に前記の金属薄膜がすぐれている
。

【００１８】これらの薄膜は前記の透明基板１の上に、
在来公知の方法で形成される。

【００１９】本発明法に於ける透明絶縁層４は、従来公
知の熱硬化型，紫外線硬化型の樹脂が使用される。透明
であればいかなる樹脂でもよいが、特に耐久性の点から
ハロゲン元素の含有量の少ないものがよく、通常５００
ｐｐｍ　以下、特に１００ｐｐｍ　以下が好ましい。透
明絶縁層４は、従来公知の印刷法，塗工法等で設けられ
るが、膜厚は２〜５０μｍであり、特に５〜３０μｍで
ある。

【００２０】本発明法に於ける電極１０は、透明導電性
薄膜２の両端部（電気回路的意味での両端部）へ形成さ
れる。

【００２１】透明導電性薄膜２の上に、導電性樹脂５を
在来公知の方法、例えば、印刷法，塗工法で形成する。 導電性樹脂層５は、通常銀粉，金粉，カーボン粉、その
他の金属粉と、ビニル系，フェノール系，エポキシ系，
ポリアミド系等の樹脂との混合体のいずれでも使用出来
る。特に電極としての導電性の点から、銀粉と上記樹脂
系との混合体が好んで用いられる。膜厚は、焼成後の膜
厚として、２〜２０μｍ、通常５〜２０μｍである。

【００２２】本発明法は、前記導電性樹脂層５の上に、
絶縁性接着層を有する導電性金属箔６を設ける。導電性
金属箔６は、銅，銀，金、その他の金属箔いずれでも使
用出来るが、銅箔で充分であり、通常５〜５０μｍの膜
厚が用いられるが、該導電性金属箔６を導電性樹脂層５
への加工性、その後の導電性樹脂層７の加工性及び透明
フイルム９の加工性と、気泡かみ込み等の外観不良を回
避するためにも、導電性金属箔６の膜厚は１５〜５０μ
ｍが好んで用いられる。

【００２３】尚、前記導電性金属箔６に設けられている
絶縁性接着層は、通常、加工性の点から５〜１００μｍ
膜厚の感圧粘着剤が設けられる。特に、導電性樹脂層５
への接着力及び電極部１０の全体厚み、透明フイルム９
加工後の気泡かみ込み防止等から、１０〜６０μｍが好
んで用いられる。絶縁性接着層は、従来の如き導電性接
着剤に比べて、コストを安く抑えることが出来、かつ、
前述の如く、電極部全体の膜厚を薄く抑えることが出来
るので、加工性の点ですぐれている。

【００２４】本発明法は、前記導電性金属箔６の全体を
被覆した様に、該導電性金属箔６の上に導電性樹脂層７
を１層又は２層重ねて加工する。導電性樹脂層７は、前
記の導電性樹脂層５と同じ材料を用いてもよく、又、前
記に記載した違った材料を用いてもよい。１層当りの膜
厚は、焼成後２〜２０μｍ、好ましくは５〜２０μｍで
ある。１層加工では、導電性金属箔の端部への導電性樹
脂層の乗りが悪い場合があるので、２層加工が好ましい
。

【００２５】本発明法に於て、前記の構成体へ更に接着
層８を有する透明フイルム９を在来公知の方法、例えば
ラミネート等の方法により設ける。接着層８は特に制限
はなく、前記の接着層３と同じ種類の膜厚５〜１００μ
ｍ、特に１０〜７０μｍが常用される。透明フイルム９
は前記の透明基板１と同じ種類の材料から用いられ、通
常１〜１００μｍ、特に５〜５０μｍの厚みが好んで用
いられる。

【００２６】かくして得られた構成体１５は、あらかじ
め偏光板１１，液晶素子１２及び偏光板１３と積層され
た上に、圧着して使用される。

【００２７】次に実施例を示すが、本発明法は何らこれ
に限定されるものではない。

【００２８】

【実施例１】ポリエステルフイルム１２５μｍの上に、
真空度３×１０−３Ｔｏｒｒ下、Ａｇ−Ｃｕ（Ｃｕ１０
重量％）ターゲットを用いて、スパッタリングを行い、
１６０オングストローム膜厚の導電性薄膜層を形成して
透明導電性フイルムを得る。可視光透過率７５％（ａｔ
５５０ｎｍ），表面抵抗７Ω／□であった。

【００２９】次に、前記透明導電性フイルムの背面にア
クリレート系感圧粘着剤４０μｍを加工して、粘着剤付
きの透明導電性フイルムを得る。

【００３０】上記の透明導電性フイルムを１００ｍｍ角
に裁断して、両端部各々１０ｍｍずつ残してアクリレー
ト系透明絶縁層（帝国インキ製，ＴＥＣ−４４４０）を
８０ｍｍの巾で、膜厚２０μｍになる様にスクリーン印
刷の後、紫外光を照射して固化せしめる。

【００３１】その後、両端部へ１０ｍｍ巾で、Ａｇペー
ストを１０μｍ膜厚（乾燥後膜厚換算）で印刷し、１０
０℃で３０分間乾燥し、第１層目の導電性樹脂層をうる
。 続いて、巾５ｍｍ、長さ１２０ｍｍアクリレート系粘着
層２０μｍを有する膜厚３０μｍの銅箔を、第１層目の
導電性樹脂の上に貼りつけ、更にその上に、１０ｍｍ巾
で第１層目と全く同様にＡｇペーストを第２層目，第３
層目と印刷して乾燥する。

【００３２】更に、上記の構成体の上、アクリレート系
粘着剤（膜厚２０μｍ）を有するポリエステルフイルム
２５μｍ厚よりなる１００ｍｍ角の保護フイルムを全面
に亘って被覆する様にラミネートして透明面状ヒーター
をうる。かくして得られたヒーターの可視光透過率は７
３％で、５．５Ωであった。

【００３３】上記の如く得られたヒーターを目視で検査
し、０．１５ｍｍ以下の異物を合格基準として、外観合
格率を算出した結果、６０％が合格であった。次いで、
上記で得れらたヒーターを図３の如く偏光板・液晶素子
・偏光板へ圧着して、−２０℃の恒温槽中に保持し、電
極部へ１３Ｖの電圧を１分間印加したところ、ヒーター
の表面温度は、面内５点測定で、５℃±３℃の範囲に入
っており、液晶素子を駆動させたところ、全面均一に駆
動していた。

【００３４】

【実施例２】実施例１に於て、あらかじめ背面にシリコ
ン系のハードコート層を加工したポリエステルフイルム
（１２５μｍ）に、実施例１と同様に、導電性薄膜層を
形成した。可視光透過率７６％，表面抵抗７．１Ω／□
の導電性フイルムが得られた。

【００３５】上記導電性フイルムに、実施例１と同じ条
件下で、透明絶縁層を印刷し、次いで第１層の導電性樹
脂層，アクリレート系粘着層付き銅箔，第２層及び第３
層目の導電性樹脂層を積層し、更に実施例１と同様に保
護フイルムをラミネートを行う。続いて、あらかじめ、
離型フイルムで挟んだアクリレート系粘着層（膜厚４０
μｍ）を有するフイルムを、一方の離型フイルムを剥離
しながら、該粘着層を前記ハードコート処理面へ転写し
て透明面状ヒーターをうる。可視光透過率７３．５％，
５．６Ωであった。

【００３６】実施例１と同様に目視検査により、外観合
格率を調べたところ、８０％が合格であった。実施例１
の不合格にみられた様な粘着剤粉による異物の欠点が大
巾に低減しており、加工中に混入したとみられるゴミに
起因する異物がほとんどであった。

【００３７】尚、実施例１と同様に、−２０℃の恒温槽
中に保持し、１３Ｖ、１分電圧印加した場合の表面温度
は、面内５点測定で、５℃±３℃の範囲に入っており、
実施例１と同様に駆動された液晶素子は、全面均一に作
動していた。

【００３８】

【比較例１】実施例２に於て、背面をハードコート層を
加工することなく、又背面に粘着層を転写する工程を省
略した以外は全て実施例２の如く、ヒーターを作製した
。

【００３９】目視検査による外観合格率は、２０％であ
った。不良品を調べたところ、背面に多数の傷が入って
おり、又、ヒーター全体が加工中の加熱処理によるオリ
ゴマーの析出により白濁していることが認められた。

【００４０】得られた透明面状ヒーターを液晶素子の偏
光板側へ、ヒーターの面端電極部を冶具で押えて、実施
例１と同様に−２０℃下で面内温度を測定したところ、
５℃±１５℃とバラツキが大きく、液晶素子を駆動させ
たところ、液晶素子の面内は、作動している部分と作動
が極めてにぶい部分とが混在し、更には中央部の一部が
作動しなかった。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の透明面状ヒーターの断面概念図を表わ
す。

【図２】液晶素子と組合せて使用した場合の断面概念図
を表わす。

【符号の説明】

１　　　　　　　　　　透明基板 ２　　　　　　　　　　透明導電性薄膜３，８　　　　
　　接着層 ４　　　　　　　　　　透明絶縁層 ５，７　　　　　　導電性樹脂層 ６　　　　　　　　　　絶縁性接着層付き導電性金属箔
９　　　　　　　　　　透明フイルム １０　　　　　　　　電極 １１，１３　　偏光板 １２　　　　　　　　液晶素子 １４　　　　　　　　バックライト

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】透明基板上に積層した透明導電性薄膜の両
   端部に電極を設け、この電極に電圧を印加することによ
   り電極間の該透明導電性薄膜に熱を発生する様にした透
   明面状ヒーターに於て、接着層，透明基板，透明導電性
   薄膜，透明絶縁層，接着層及び透明フイルムの順に積層
   された構成体であり、かつ、前記透明導電性薄膜の両端
   部は、導電性樹脂，絶縁性接着層を有する導電性金属箔
   及び該導電性金属箔を被覆した導電性樹脂からなる電極
   を有することを特徴とする透明面状ヒーター。