JPWO2020045409A1 - 光学装置及び導電膜付きヒーター基板 - Google Patents

Abstract

長時間安定して使用することができ、信頼性を高めることができる、光学装置を提供する。透明基板２と、透明基板２上に配置されており、対向し合っている第１のバスバー電極３及び第２のバスバー電極４と、透明基板２上に配置されており、第１のバスバー電極３及び第２のバスバー電極４に接触している、導電膜５とを備える、導電膜付きヒーター基板１と、センサー、カメラ、又は表示デバイスと、を備える、光学装置であって、導電膜付きヒーター基板１に、平面視で矩形の光透過領域６が設けられており、光透過領域６が、センサーエリア、撮像エリア、又は表示領域であり、第１のバスバー電極３及び第２のバスバー電極４間の距離をＤとし、光透過領域６の幅をＷとしたときに、比Ｄ／Ｗが、１．１５≦Ｄ／Ｗ≦２．１の範囲内にある、光学装置。

Description

本発明は、透明基板上に導電膜が配置された導電膜付きヒーター基板を備える光学装置及び該光学装置に用いられる導電膜付きヒーター基板に関する。

従来、車載カメラ、車載ディスプレイ等の車載用途や、防犯カメラ等に導電膜付きヒーター基板が用いられている。このような導電膜付きヒーター基板は、例えば、車載カメラ等においては、カバーガラスの結露防止用ヒーターとして用いられている。また、車載ディスプレイ等の液晶表示装置においては、低温環境下における使用時の応答速度を維持するために用いられている。

このような導電膜付きヒーター基板の一例として、下記の特許文献１には、基板上に導電性の薄膜材料を一様に付着して形成した四角形状のヒーターが開示されている。特許文献１では、四角形状のヒーターの相対する二辺に、各々の相対向する一辺を互いに平行にしたバスバー電極をそれぞれ所定の電圧降下を生じるように設けられている。そして、これらのバスバー電極の両端側にそれぞれ電力供給用の接続端子が設けられている。

また、下記の特許文献２には、透明導電膜と、透明導電膜に通電する一対のバスバー電極がガラス板上に設けられてなる通電加熱ガラスが開示されている。特許文献２では、ガラス板の表面上に透明導電膜が設けられており、その上に一対のバスバー電極が設けられている。また、バスバー電極の透明導電膜への通電部は、透明導電膜を間に挟んで対向するように形成されている。

特開平７−９９０８１号公報 特開２００１−１２２６４３号公報

しかしながら、特許文献１や特許文献２のような導電膜付きヒーター基板では、車載カメラのカバーガラスや、液晶表示装置の液晶表示パネル等の被加熱物を加熱する際に、局所的に過熱され、均一に加熱できない場合があった。そのため、長時間の使用により抵抗が増大するなどの不具合が発生することがあり、信頼性を高めることが困難であった。

本発明の目的は、長時間安定して使用することができ、信頼性を高めることができる、光学装置及び該光学装置に用いられる導電膜付きヒーター基板を提供することにある。

本願の第１の発明に係る光学装置は、透明基板と、前記透明基板上に配置されており、対向し合っている第１のバスバー電極及び第２のバスバー電極と、前記透明基板上に配置されており、前記第１のバスバー電極及び前記第２のバスバー電極に接触している、導電膜とを備える、導電膜付きヒーター基板と、センサー、カメラ、又は表示デバイスと、を備える、光学装置であって、前記導電膜付きヒーター基板に、平面視で矩形の光透過領域が設けられており、前記光透過領域が、センサーエリア、撮像エリア、又は表示領域であり、前記第１のバスバー電極及び前記第２のバスバー電極間の距離をＤとし、前記光透過領域の幅をＷとしたときに、比Ｄ／Ｗが、１．１５≦Ｄ／Ｗ≦２．１の範囲内にあることを特徴としている。

本願の第２の発明に係る光学装置は、透明基板と、前記透明基板上に配置されており、対向し合っている第１のバスバー電極及び第２のバスバー電極と、前記透明基板上に配置されており、前記第１のバスバー電極及び前記第２のバスバー電極に接触している、導電膜とを備える、導電膜付きヒーター基板と、センサー、カメラ、又は表示デバイスと、を備える、光学装置であって、前記導電膜付きヒーター基板に、平面視で矩形の光透過領域が設けられており、前記光透過領域が、センサーエリア、撮像エリア、又は表示領域であり、前記第１のバスバー電極の長さをＬ１とし、前記光透過領域の長さをＬ２としたときに、比Ｌ１／Ｌ２が、０．８≦Ｌ１／Ｌ２≦１．５の範囲内にあることを特徴としている。

本発明においては、前記透明基板が、ガラス基板であることが好ましい。

本発明においては、前記第１のバスバー電極及び前記第２のバスバー電極の少なくとも一部が、前記導電膜により覆われていることが好ましい。

本発明においては、前記透明基板上に配置されている前記導電膜の主面上に、さらに反射防止膜が積層されていることが好ましい。

本発明においては、前記透明基板の前記導電膜とは反対側の主面上に、反射防止膜が積層されていることが好ましい。

本発明に係る光学装置では、前記導電膜が、透明導電膜であることが好ましい。

本発明に係る光学装置では、前記導電膜が、インジウムを主成分とする酸化物により構成されていることが好ましい。

本願の第３の発明に係る導電膜付きヒーター基板は、透明基板と、前記透明基板上に配置されており、対向し合っている第１のバスバー電極及び第２のバスバー電極と、前記透明基板上に配置されており、前記第１のバスバー電極及び前記第２のバスバー電極に接触している、導電膜とを備える、導電膜付きヒーター基板であって、前記第１のバスバー電極の長さをＬ１とし、前記導電膜の長さをＬ３としたときに、比Ｌ３／Ｌ１が、１≦Ｌ３／Ｌ１≦１．７５の範囲内にあることを特徴としている。

以下、本願の第１〜第３の発明を総称して、本発明と称する場合があるものとする。

本発明によれば、長時間安定して使用することができ、信頼性を高めることができる、光学装置及び該光学装置に用いられる導電膜付きヒーター基板を提供することができる。

図１は、本発明の第１の実施形態に係る光学装置を構成する導電膜付きヒーター基板を示す模式的平面図である。 図２は、図１のＡ−Ａ線に沿う部分の模式的断面図である。 図３は、本発明の第１の実施形態に係る光学装置を構成する導電膜付きヒーター基板において、比Ｄ／Ｗと、発熱密度比との関係を示すグラフである。 図４は、本発明の第２の実施形態に係る光学装置を構成する導電膜付きヒーター基板を示す模式的平面図である。 図５は、本発明の第２の実施形態に係る光学装置を構成する導電膜付きヒーター基板において、比Ｌ１／Ｌ２と、発熱密度比との関係を示すグラフである。 図６は、本発明の第３の実施形態に係る導電膜付きヒーター基板を示す模式的平面図である。 図７は、本発明の第３の実施形態に係る導電膜付きヒーター基板において、比Ｌ３／Ｌ１と、発熱密度比との関係を示すグラフである。 図８は、本発明の第４の実施形態に係る導電膜付きヒーター基板を示す模式的断面図である。 図９は、本発明の第５の実施形態に係る導電膜付きヒーター基板を示す模式的断面図である。 図１０は、本発明の第６の実施形態に係る導電膜付きヒーター基板を示す模式的断面図である。 図１１は、本発明の第７の実施形態に係る導電膜付きヒーター基板を示す模式的平面図である。 図１２は、本発明の第８の実施形態に係る導電膜付きヒーター基板を示す模式的平面図である。

以下、好ましい実施形態について説明する。但し、以下の実施形態は単なる例示であり、本発明は以下の実施形態に限定されるものではない。また、図面において、実質的に同一の機能を有する部材は同一の符号で参照する場合がある。

本発明に係る光学装置は、導電膜付きヒータ基板と、センサー、カメラ、又は表示デバイスと、を備える。上記導電膜付きヒータ基板には、平面視で矩形の光透過領域が設けられている。なお、本発明において、上記光透過領域は、センサーエリア、撮像エリア、又は表示領域に相当する領域であるものとする。

（第１の実施形態）
図１は、本発明の第１の実施形態に係る光学装置を構成する導電膜付きヒーター基板を示す模式的平面図である。図２は、図１のＡ−Ａ線に沿う部分の模式的断面図である。

図１及び図２に示すように、導電膜付きヒーター基板１は、透明基板２と、第１のバスバー電極３及び第２のバスバー電極４と、導電膜５とを備える。

透明基板２は、本実施形態では、矩形板状の形状を有している。透明基板２は、本実施形態では、ガラス基板である。なお、本明細書において、「透明」とは、可視域、赤外域、又は紫外域のいずれかの波長領域で透明であること、すなわち光透過率が３０％以上であることをいう。また、透明基板２は、対向している第１の主面２ａ及び第２の主面２ｂを有する。

透明基板２の第１の主面２ａ上には、第１のバスバー電極３及び第２のバスバー電極４が設けられている。第１のバスバー電極３及び第２のバスバー電極４は、平面視で細長い矩形形状である。

図１において、第１のバスバー電極３及び第２のバスバー電極４が延びる長さ方向をｘ方向とする。第１のバスバー電極３及び第２のバスバー電極４の幅方向であり、第１のバスバー電極３及び第２のバスバー電極４を結ぶ方向をｙ方向とする。また、ｘ方向及びｙ方向は、直交しているものとする。

また、透明基板２の第１の主面２ａ上には、さらに導電膜５が設けられている。導電膜５は、平面視で矩形形状である。導電膜５の長さ方向は、ｘ方向に沿う方向である。また、導電膜５の幅方向は、ｙ方向に沿う方向である。

導電膜５は、ｘ方向において、第１のバスバー電極３及び第２のバスバー電極４の両端より外側に延びるように配置されている。導電膜５は、ｙ方向において、第１のバスバー電極３及び第２のバスバー電極４を結ぶ領域に設けられている。また、導電膜５は、透明基板２の第１の主面２ａから、第１のバスバー電極３の主面３ａ及び第２のバスバー電極４の主面４ａの一部に至るように設けられている。従って、導電膜５は、第１のバスバー電極３の主面３ａ及び第２のバスバー電極４の主面４ａの一部を覆っている。

第１のバスバー電極３及び第２バスバー電極４の主面３ａ，４ａにおいて、導電膜５により覆われていない領域は、露出部３ｂ，４ｂである。導電膜付きヒーター基板１では、この露出部３ｂ，４ｂに、例えば、リード線を取り付けることができる。リード線を通じて、第１のバスバー電極３及び第２バスバー電極４間に電圧を印加することにより、導電膜付きヒーター基板１を加熱することができる。

本実施形態において、導電膜付きヒーター基板１には、光透過領域６が設けられている。光透過領域６は、平面視で矩形形状である。なお、光透過領域６の長さ方向は、ｘ方向に沿う方向である。この光透過領域６のｘ方向に沿う長さは、例えば、３６ｍｍとすることができる。また、光透過領域６の幅方向は、ｙ方向に沿う方向である。この光透過領域６のｙ方向に沿う幅は、例えば、２４ｍｍとすることができる。

光透過領域６は、例えば、導電膜付きヒーター基板１を車載カメラ等のカメラに用いる場合は、撮像エリアに相当する領域である。また、車載ディスプレイ等の液晶表示装置に用いる場合は、液晶表示装置の表示領域に相当する領域である。また、センサーに用いる場合は、センサー領域である。

また、本実施形態の導電膜付きヒーター基板１では、第１のバスバー電極３及び第２のバスバー電極４間のｙ方向に沿う距離をＤとし、光透過領域６のｙ方向に沿う幅をＷとしたときに、比Ｄ／Ｗが、１．１５≦Ｄ／Ｗ≦２．１の範囲内にある。

導電膜付きヒーター基板１では、比Ｄ／Ｗが上記範囲内にあるので、局所的な過熱が生じ難く、均一に加熱することができる。そのため、長時間の使用により抵抗が増大するなどの不具合が発生し難く、信頼性を高めることができる。これを、以下、図３を参照して具体的に説明する。

図３は、本発明の第１の実施形態に係る光学装置を構成する導電膜付きヒーター基板１において、比Ｄ／Ｗと、発熱密度比との関係を示すグラフである。図３においては、実線で発熱密度比の最大値を示しており、破線で発熱密度比の最小値を示している。また、発熱密度比の最大値とは、光透過領域６の各セルにおける発熱密度の最大値を、光透過領域６の各セルにおける発熱密度の平均値で除することにより求めた割合である。発熱密度比の最小値は、光透過領域６の各セルにおける発熱密度の最小値を、光透過領域６の各セルにおける発熱密度の平均値で除することにより求めた割合である。

なお、単位面積当たりの発熱量である発熱密度は、以下の手順で求めた。

まず、第１のバスバー電極３及び第２のバスバー電極４と導電膜５で構成される通電領域をモデル化し、通電領域を複数のセルに分割し、所定の電力となるような電位を正極（本実施形態では、第１のバスバー電極３）と負極（本実施形態では、第２のバスバー電極４）に与えた時の電位分布を有限体積法で求めた。なお、第１のバスバー電極３及び第２のバスバー電極４を介した導電膜５への通電時、透明基板２へ電気はほとんど流れないため、透明基板２はモデル化しなかった。

有限体積法では、セル内の電位を未知数としており、離散化された支配方程式を各要素で連立させて構成される連立方程式を、反復法により解くことで電位分布を得た。また、直流通電状態を前提としてシミュレーションを実施し、支配方程式としてラプラス方程式が成立すると仮定した。電位をφ、導電率をγとすると、−▽・（γ▽φ）＝０である。なお、γを定数と仮定しているので、上記の式は▽^２φ＝０となる。

得られた電位分布から発熱密度分布を計算した。各セルの発熱密度Ｑは次式（１）で計算される。

（式（１）中、Ａはセルを囲む面の面積であり、太文字のＡは上記面の外向き法線ベクトルである。▽φ及びφは、上記面における電場及び電位であり、既に得られている各セルの電位を用いて補間により計算した。）

また、発熱密度比は、光透過領域６の各セルの発熱密度を、光透過領域６の各セルにおける発熱密度の平均値で除することにより計算される。この発熱密度比の最大値と最小値の差が小さいほど、該領域内での発熱密度の差が小さいことを意味しており、すなわち均一な加熱に近い状態にある。

図３より、比Ｄ／Ｗが大きいほど、発熱密度比の最大値及び最小値が、平均値である１００％に近づいていることがわかる。すなわち、比Ｄ／Ｗが大きいほど、局所的な過熱が生じ難く、均一に加熱できることがわかる。

また、比Ｄ／Ｗと、抵抗変化率との関係を求めた。抵抗変化率は、次式（２）から求めた。

抵抗変化率＝（Ｒ_１０００−Ｒ_ｉｎｉ）／Ｒ_ｉｎｉ…（２）

（式（２）中、Ｒ_ｉｎｉは、初期端子間抵抗である。Ｒ_１０００は、印加電力一定で１０００時間通電した後の端子間抵抗である。また、印加電力は、７．１Ｗであり、初期抵抗９Ω、電圧８Ｖである。）

結果を下記の表１に示す。

表１より、発熱密度比の最大値と最小値の差が６０％以下のとき、すなわち比Ｄ／Ｗが１．１７以上のとき抵抗変化率が低められていることがわかる。また、発熱密度比の最大値と最小値の差が８２％以上のとき、すなわち比Ｄ／Ｗが１．０８以下のとき抵抗変化率が高くなっていることがわかる。

なお、比Ｄ／Ｗが大きすぎると、光透過領域６の大きさに対して導電膜付きヒーター基板１が相対的に大きくなり、ひいてはカメラやディスプレイ等が著しく大型化してしまうという問題を生じる。

よって、導電膜付きヒーター基板１では、比Ｄ／Ｗが、１．１５≦Ｄ／Ｗ≦２．１の範囲内にあるとき、局所的な過熱が生じ難く、均一に加熱することができる。また、長時間の使用により抵抗が増大するなどの不具合が発生し難く、信頼性を高めることができる。そのため、導電膜付きヒーター基板１は、車載カメラ、車載ディスプレイ等の車載用途や、防犯カメラ、センサー等の用途に好適に用いることができる。よって、このような導電膜付きヒーター基板１を備える光学装置は、長時間安定して使用することができ、信頼性を高めることができる。

なお、局所的な過熱をより一層生じ難くし、信頼性をより一層高める観点から、比Ｄ／Ｗは、１．２以上、１．８以下であることが好ましく、１．２以上、１．５以下であることがより好ましい。

（第２の実施形態）
図４は、本発明の第２の実施形態に係る光学装置を構成する導電膜付きヒーター基板を示す模式的平面図である。図４に示すように、導電膜付きヒーター基板２１では、第１のバスバー電極３の長さをＬ１とし、光透過領域６の長さをＬ２としたときに、０．８≦Ｌ１／Ｌ２≦１．５の範囲内にある。なお、第１のバスバー電極３の長さＬ１は、第２のバスバー電極４と対向している側の辺の長さとする。また、導電膜付きヒーター基板２１では、上述の比Ｄ／Ｗが、１．１５≦Ｄ／Ｗ≦２．１の範囲内にあってもよく、１．１５≦Ｄ／Ｗ≦２．１の範囲外にあってもよい。もっとも、局所的な過熱をより一層生じ難くする観点からは、１．１５≦Ｄ／Ｗ≦２．１の範囲内にあることが好ましい。その他の点は、第１の実施形態と同様である。

本実施形態では、比Ｌ１／Ｌ２が上記範囲内にあるので、局所的な過熱が生じ難く、均一に加熱することができる。そのため、長時間の使用により抵抗が増大するなどの不具合が発生し難く、信頼性を高めることができる。これを、以下、図５を参照して具体的に説明する。

図５は、比Ｌ１／Ｌ２と、発熱密度比との関係を示すグラフである。図５においては、実線で発熱密度比の最大値を示しており、破線で発熱密度比の最小値を示している。また、発熱密度比の最大値及び最小値は、第１の実施形態と同様の方法により求めた。なお、比Ｌ１／Ｌ２は、Ｌ２を３６ｍｍに固定し、Ｌ１を変化させることにより求めた。

図５より、比Ｌ１／Ｌ２が大きいほど、発熱密度比の最大値及び最小値が、平均値である１００％に近づいており、局所的な過熱が生じ難く、均一に加熱できることがわかる。特に、比Ｌ１／Ｌ２が０．８以上のとき、発熱密度比の最大値及び最小値の差が上述した６０％以下となるので、長時間の使用により抵抗が増大するなどの不具合が発生し難いことがわかる。

なお、比Ｌ１／Ｌ２が大きすぎると、光透過領域６の大きさに対して導電膜付きヒーター基板２１が相対的に大きくなり、引いてはカメラやディスプレイ等が著しく大型化してしまうという問題を生じる。

よって、導電膜付きヒーター基板２１では、比Ｌ１／Ｌ２が、０．８≦Ｌ１／Ｌ２≦１．５の範囲内にあるとき、局所的な過熱が生じ難く、均一に加熱することができる。また、長時間の使用により抵抗が増大するなどの不具合が発生し難く、信頼性を高めることができる。そのため、導電膜付きヒーター基板２１は、車載カメラ、車載ディスプレイ等の車載用途や、防犯カメラ、センサー等の用途に好適に用いることができる。よって、このような導電膜付きヒーター基板２１を備える光学装置は、長時間安定して使用することができ、信頼性を高めることができる。

なお、局所的な過熱をより一層生じ難くし、信頼性をより一層高める観点から、比Ｌ１／Ｌ２は、０．９以上、１．４以下であることが好ましい。

（第３の実施形態）
図６は、本発明の第３の実施形態に係る導電膜付きヒーター基板を示す模式的平面図である。図６に示すように、導電膜付きヒーター基板３１では、第１のバスバー電極３の長さＬ１と、導電膜５の長さＬ３との比Ｌ３／Ｌ１が、１≦Ｌ３／Ｌ１≦１．７５の範囲内にある。なお、導電膜付きヒーター基板３１では、上述の比Ｄ／Ｗが、１．１５≦Ｄ／Ｗ≦２．１の範囲内にあってもよく、１．１５≦Ｄ／Ｗ≦２．１の範囲外にあってもよい。もっとも、局所的な過熱をより一層生じ難くする観点からは、１．１５≦Ｄ／Ｗ≦２．１の範囲内にあることが好ましい。また、上述の比Ｌ１／Ｌ２が、０．８≦Ｌ１／Ｌ２≦１．５の範囲内にあってもよく、０．８≦Ｌ１／Ｌ２≦１．５の範囲外にあってもよい。もっとも、局所的な過熱をより一層生じ難くする観点からは、０．８≦Ｌ１／Ｌ２≦１．５の範囲内にあることが好ましい。その他の点は、第１の実施形態と同様である。

本実施形態では、比Ｌ３／Ｌ１が上記範囲内にあるので、局所的な過熱が生じ難く、均一に加熱することができる。そのため、長時間の使用により抵抗が増大するなどの不具合が発生し難く、信頼性を高めることができる。これを、以下、図７を参照して具体的に説明する。

図７は、比Ｌ３／Ｌ１と、発熱密度比の最大値及び最小値との関係を示す図である。図７においては、実線で発熱密度比の最大値を示しており、破線で発熱密度比の最小値を示している。また、発熱密度比の最大値及び最小値は、第１の実施形態と同様の方法により求めた。なお、比Ｌ３／Ｌ１は、Ｌ１を３６ｍｍに固定し、Ｌ３を変化させることにより求めた。

図７より、比Ｌ３／Ｌ１が小さいほど、発熱密度比の最大値及び最小値が、平均値である１００％に近づいており、局所的な過熱が生じ難く、均一に加熱できることがわかる。特に、Ｌ３／Ｌ１が１．７５以下のとき、発熱密度比の最大値及び最小値の差が上述した６０％以下となるので、長時間の使用により抵抗が増大するなどの不具合が発生し難いことがわかる。

なお、比Ｌ３／Ｌ１が小さすぎると、誤って導電膜５の端部が光透過領域６の内部に位置してしまい、カメラ映像やディスプレイ映像に不具合を生じる恐れがある。

よって、比Ｌ３／Ｌ１が、１≦Ｌ３／Ｌ１≦１．７５の範囲内にあるとき、局所的な過熱が生じ難く、均一に加熱することができる。また、長時間の使用により抵抗が増大するなどの不具合が発生し難く、信頼性を高めることができる。そのため、車載カメラ、車載ディスプレイ等の車載用途や、防犯カメラ等の用途に好適に用いることができる。

なお、局所的な過熱をより一層生じ難くし、信頼性をより一層高める観点から、比Ｌ３／Ｌ１は、１．０以上、１．４以下であることが好ましい。

（第４の実施形態）
図８は、本発明の第４の実施形態に係る導電膜付きヒーター基板を示す模式的断面図である。図８に示すように、導電膜付きヒーター基板４１では、透明基板２の第１の主面２ａ上に、導電膜５が設けられている。そして、導電膜５上に、第１のバスバー電極３及び第２のバスバー電極４が設けられている。その他の点は、第１の実施形態と同様である。なお、この構成は、第２の実施形態及び第３の実施形態に適用してもよい。

第４の実施形態においても、比Ｄ／Ｗ、比Ｌ１／Ｌ２、及び比Ｌ３／Ｌ１のうち少なくとも１つが上記範囲内にあるので、局所的な過熱が生じ難く、均一に加熱することができる。そのため、長時間の使用により抵抗が増大するなどの不具合が発生し難く、信頼性を高めることができる。

（第５の実施形態及び第６の実施形態）
図９は、本発明の第５の実施形態に係る導電膜付きヒーター基板を示す模式的断面図である。図９に示すように、導電膜付きヒーター基板５１では、透明基板２の第１の主面２ａ上に配置されている導電膜５の主面５ａ上に、反射防止膜５２が設けられている。その他の点は、第１の実施形態と同様である。なお、この構成は、第２の実施形態及び第３の実施形態に適用してもよい。

また、図１０は、本発明の第６の実施形態に係る導電膜付きヒーター基板を示す模式的断面図である。図１０に示すように、導電膜付きヒーター基板６１では、透明基板２の第２の主面２ｂ上にも反射防止膜６２が設けられている。その他の点は、第５の実施形態と同様である。なお、この構成も、第２の実施形態及び第３の実施形態に適用してもよい。

第５の実施形態及び第６の実施形態においても、比Ｄ／Ｗ、比Ｌ１／Ｌ２、及び比Ｌ３／Ｌ１のうち少なくとも１つが上記範囲内にあるので、局所的な過熱が生じ難く、均一に加熱することができる。そのため、長時間の使用により抵抗が増大するなどの不具合が発生し難く、信頼性を高めることができる。

また、第５の実施形態及び第６の実施形態では、さらに反射防止膜５２，６２が設けられているので、より一層光線透過率を高めることができる。

なお、透明基板２の第２の主面２ｂ上に、指紋の付着を防止し、撥水性、撥油性を付与するための防汚膜を設けてもよい。透明基板２の第２の主面２ｂ上に反射防止膜６２が設けられている場合は、反射防止膜６２の上に防汚膜を形成することができる。

（第７の実施形態）
図１１は、本発明の第７の実施形態に係る導電膜付きヒーター基板を示す模式的平面図である。図１１に示すように、導電膜付きヒーター基板７１では、導電膜５は、ｙ方向に沿う幅方向においても、第１のバスバー電極３及び第２のバスバー電極４の両端より外側に延びるように配置されている。従って、導電膜付きヒーター基板７１では、導電膜５が、第１のバスバー電極３及び第２のバスバー電極４を覆うように設けられている。もっとも、第１のバスバー電極３及び第２のバスバー電極４の長さ方向（Ｘ方向）における一端の一部は、リード線を取り付けることができる露出部３ｂ，４ｂとされている。その他の点は、第３の実施形態と同様である。なお、この構成は、第１の実施形態及び第２の実施形態に適用してもよい。

第７の実施形態においても、比Ｄ／Ｗ、比Ｌ１／Ｌ２、及び比Ｌ３／Ｌ１のうち少なくとも１つが上記範囲内にあるので、局所的な過熱が生じ難く、均一に加熱することができる。そのため、長時間の使用により抵抗が増大するなどの不具合が発生し難く、信頼性を高めることができる。

また、第７の実施形態では、導電膜５が、第１のバスバー電極３及び第２のバスバー電極４を覆うように設けられているので、第１のバスバー電極３及び第２のバスバー電極４の耐久性を向上させることができる。さらに、第７の実施形態において、導電膜５は、幅方向（Ｙ方向）においても、第１のバスバー電極３及び第２のバスバー電極４の両端より外側において、透明基板２と密着されている。ここで、導電膜５と透明基板２との密着力は、導電膜５と第１のバスバー電極３及び第２のバスバー電極４との密着力よりも大きい。よって、導電膜５の密着性を高めることもできる。

（第８の実施形態）
図１２は、本発明の第８の実施形態に係る導電膜付きヒーター基板を示す模式的平面図である。図１２に示すように、導電膜付きヒーター基板８１では、透明基板２が円盤状である。透明基板２の第１の主面２ａ上に、導電膜５が設けられている。導電膜５は、平面視において透明基板２と重なるように設けられており、平面視において円状の形状を有している。また、導電膜５上に、第１のバスバー電極３及び第２のバスバー電極４が設けられている。第１のバスバー電極３及び第２のバスバー電極４の形状は、それぞれ、平面視において半楕円状の形状を有している。第１のバスバー電極３及び第２のバスバー電極４の円弧部分は、平面視において透明基板２及び導電膜５の外周縁に沿うように設けられている。その他の点は、第１の実施形態と同様である。なお、この構成は、第２の実施形態及び第３の実施形態に適用してもよい。

第８の実施形態においても、比Ｄ／Ｗ、比Ｌ１／Ｌ２、及び比Ｌ３／Ｌ１のうち少なくとも１つが上記範囲内にあるので、局所的な過熱が生じ難く、均一に加熱することができる。そのため、長時間の使用により抵抗が増大するなどの不具合が発生し難く、信頼性を高めることができる。

なお、第８の実施形態のように、第１のバスバー電極３及び第２のバスバー電極４の形状が、それぞれ、平面視において半楕円状の形状である場合においても、第１のバスバー電極３の長さＬ１は、第２のバスバー電極４と対向している側の辺の長さとする。また、導電膜５が平面視において円状の形状を有している場合、導電膜５の長さＬ３は、導電膜５の直径であるものとする。

以下、第１〜第８の実施形態で説明した導電膜付きヒーター基板を構成する各材料の詳細について説明する。

透明基板；
透明基板は、ガラス基板であることが好ましい。もっとも、透明基板２は、Ｓｉ基板やＧｅ基板であってもよい。ガラス基板の材料としては、特に限定されず、例えば、ソーダ石灰ガラス、ホウ珪酸ガラス、無アルカリガラス、結晶化ガラス、石英ガラス等が挙げられる。また、強化ガラスとして用いられるアルミノシリケートガラスであってもよい。

透明基板の厚みとしては、特に限定されないが、例えば、３０μｍ以上、５ｍｍ以下とすることができる。

第１のバスバー電極及び第２のバスバー電極；
第１のバスバー電極及び第２のバスバー電極は、電気を流す電極であり、これを構成する材料としては、特に限定されないが、例えば、Ａｇ、Ａｌ、Ｃｕ、Ｐｔ、Ａｕ、Ｉｒ、Ｔｉ、Ｎｉ、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｗ、Ｓｎ等の金属又はこれらの金属の合金を用いることができる。なかでも、Ａｇであることが好ましい。第１のバスバー電極及び第２のバスバー電極は、１つの材料を単層で形成してもよいし、複数の材料を積層して積層体を形成してもよい。

第１のバスバー電極及び第２のバスバー電極におけるそれぞれの長さは、例えば、１０ｍｍ以上、３００ｍｍ以下とすることができる。第１のバスバー電極及び第２のバスバー電極におけるそれぞれの幅は、例えば、１ｍｍ以上、１０ｍｍ以下とすることができる。第１のバスバー電極及び第２のバスバー電極間の距離は、例えば、５ｍｍ以上、３２０ｍｍ以下とすることができる。また、第１のバスバー電極及び第２のバスバー電極におけるそれぞれの厚みは、例えば、０．１μｍ以上、１００μｍ以下とすることができる。

導電膜；
導電膜は、透明導電膜であることが好ましい。導電膜としては、例えば、インジウム錫酸化物（ＩＴＯ）やインジウムチタン酸化物（ＩＴｉＯ）やインジウム亜鉛酸化物（ＩＺＯ）等のインジウムを主成分とする酸化物、アルミニウム亜鉛酸化物（ＡＺＯ）、ガリウム亜鉛酸化物（ＧＺＯ）、フッ素錫酸化物（ＦＴＯ）、アンチモン錫酸化物（ＡＴＯ）などの導電性を有する複合酸化物薄膜からなる透明導電膜を用いることができる。なかでも、導電膜５としては、インジウムを主成分とする酸化物であることが好ましく、導電膜を透過させる光が紫外光〜可視光の場合は、インジウム錫酸化物（ＩＴＯ）であることがより好ましく、導電膜を透過させる光が可視光〜赤外光の場合は、インジウムチタン酸化物（ＩＴｉＯ）であることがより好ましい。

導電膜の長さは、例えば、１０ｍｍ以上、３００ｍｍ以下とすることができる。導電膜の幅は、例えば、１５ｍｍ以上、３２０ｍｍ以下とすることができる。また、導電膜の厚みは、例えば、２０ｎｍ以上、８５０ｎｍ以下とすることができる。

反射防止膜；
反射防止膜としては、特に限定されないが、例えば、ＳｉＯ_２、Ａｌ_２Ｏ_３、ＴｉＯ_２、Ｎｂ_２Ｏ_５、Ｔａ_２Ｏ_５、ＳｉＮ、ＳｉＯＮ、ＡｌＮ、ＡｌＯＮ等から構成される単層または多層の誘電体膜を用いることができる。

防汚膜；
防汚膜は、フッ素含有シラン化合物を防汚層形成用組成物に含有することが好ましく、フルオロアルキル基またはフルオロアルキルエーテル基を有するシラン化合物溶液をコーティングして作製することができる。特に、フッ素含有シラン化合物がシラザンもしくはアルコキシシランであることが好ましい。また、上記フルオロアルキル基またはフルオロアルキルエーテル基を有するシラン化合物のなかでも、シラン化合物中のフルオロアルキル基が、Ｓｉ原子１つに対し、１つ以下の割合でＳｉ原子と結合されており、残りは加水分解性基もしくはシロキサン結合基であるシラン化合物が好ましい。ここでいう加水分解性基としては、例えばアルコキシ基等の基であり、加水分解によりヒドロキシル基となり、それにより上記シラン化合物は重縮合物を形成することができる。

以下、第１〜第７の実施形態で説明した導電膜付きヒーター基板の製造方法の一例として導電膜付きヒーター基板１の製造方法について詳細に説明する。

製造方法；
導電膜付きヒーター基板１は、例えば、以下のようにして製造することができる。

まず、透明基板２上に、例えば、スクリーン印刷法、インクジェット印刷法、蒸着法、スパッタリング法、ＣＶＤ法等を用いて、第１のバスバー電極３及び第２のバスバー電極４を形成する。蒸着法、スパッタリング法、ＣＶＤ法等を用いた場合は、フォトリソグラフィー処理をしたり、メタルマスクを用いたりすることにより、バスバー電極を形成する。続いて、導電膜５を形成する以外の部分をメタルマスクする。

次に、導電膜５を成膜する。導電膜５の成膜方法としては、特に限定されないが、例えば、蒸着法、スパッタリング法、ＣＶＤ法等を用いることができる。成膜後、メタルマスクを除去することにより、第１のバスバー電極３及び第２のバスバー電極４の一部が露出した導電膜付きヒーター基板１を得ることができる。なお、メタルマスクを用いない場合は、リソグラフィー処理等を用いることにより同様の構造を得ることができる。

なお、導電膜付きヒーター基板１は、大寸法の透明基板２の母材上に予め複数の第１のバスバー電極３及び第２のバスバー電極４を形成し、その上に導電膜５を形成した後に、カットすることにより個片化してもよい。

１，２１，３１，４１，５１，６１，７１，８１…導電膜付きヒーター基板
２…透明基板
２ａ…第１の主面
２ｂ…第２の主面
３…第１のバスバー電極
３ａ，４ａ，５ａ…主面
３ｂ，４ｂ…露出部
４…第２のバスバー電極
５…導電膜
６…光透過領域
５２，６２…反射防止膜

Claims (9)

1. 透明基板と、前記透明基板上に配置されており、対向し合っている第１のバスバー電極及び第２のバスバー電極と、前記透明基板上に配置されており、前記第１のバスバー電極及び前記第２のバスバー電極に接触している、導電膜とを備える、導電膜付きヒーター基板と、
   センサー、カメラ、又は表示デバイスと、
   を備える、光学装置であって、
   前記導電膜付きヒーター基板に、平面視で矩形の光透過領域が設けられており、
   前記光透過領域が、センサーエリア、撮像エリア、又は表示領域であり、
   前記第１のバスバー電極及び前記第２のバスバー電極間の距離をＤとし、前記光透過領域の幅をＷとしたときに、比Ｄ／Ｗが、１．１５≦Ｄ／Ｗ≦２．１の範囲内にある、光学装置。
2. 透明基板と、前記透明基板上に配置されており、対向し合っている第１のバスバー電極及び第２のバスバー電極と、前記透明基板上に配置されており、前記第１のバスバー電極及び前記第２のバスバー電極に接触している、導電膜とを備える、導電膜付きヒーター基板と、
   センサー、カメラ、又は表示デバイスと、
   を備える、光学装置であって、
   前記導電膜付きヒーター基板に、平面視で矩形の光透過領域が設けられており、
   前記光透過領域が、センサーエリア、撮像エリア、又は表示領域であり、
   前記第１のバスバー電極の長さをＬ１とし、前記光透過領域の長さをＬ２としたときに、比Ｌ１／Ｌ２が、０．８≦Ｌ１／Ｌ２≦１．５の範囲内にある、光学装置。
3. 前記透明基板が、ガラス基板である、請求項１又は２に記載の光学装置。
4. 前記第１のバスバー電極及び前記第２のバスバー電極の少なくとも一部が、前記導電膜により覆われている、請求項１〜３のいずれか１項に記載の光学装置。
5. 前記透明基板上に配置されている前記導電膜の主面上に、さらに反射防止膜が積層されている、請求項１〜４のいずれか１項に記載の光学装置。
6. 前記透明基板の前記導電膜とは反対側の主面上に、反射防止膜が積層されている、請求項１〜５のいずれか１項に記載の光学装置。
7. 前記導電膜が、透明導電膜である、請求項１〜６のいずれか１項に記載の光学装置。
8. 前記導電膜が、インジウムを主成分とする酸化物により構成されている、請求項１〜７のいずれか１項に記載の光学装置。
9. 透明基板と、前記透明基板上に配置されており、対向し合っている第１のバスバー電極及び第２のバスバー電極と、前記透明基板上に配置されており、前記第１のバスバー電極及び前記第２のバスバー電極に接触している、導電膜とを備える、導電膜付きヒーター基板であって、
   前記第１のバスバー電極の長さをＬ１とし、前記導電膜の長さをＬ３としたときに、比Ｌ３／Ｌ１が、１≦Ｌ３／Ｌ１≦１．７５の範囲内にある、導電膜付きヒーター基板。

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