專利名稱：加熱元件及其制造方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種加熱元件及其制造方法。本申請要求2010年4月I日提交到韓國知識產(chǎn)權局的韓國專利申請No. 10-2010-0030030的優(yōu)先權，其全部公開內(nèi)容通過引用合并于此。
背景技術：
在冬季或下雨天，由于車輛內(nèi)外溫度之間的差異導致在車輛玻璃表面上形成霜。此外，對于室內(nèi)滑雪場來說，由于滑道內(nèi)側和滑道外側之間的溫度差導致發(fā)生結冰現(xiàn)象。已經(jīng)研制出加熱玻璃以解決此問題。加熱玻璃使用以下構思，S卩，在熱線片附接到玻璃表面或在玻璃表面直接形成熱線之后，電被供應到熱量的兩個端子，以從熱線產(chǎn)生熱量，由此增加玻璃表面的溫度。對于 車輛或建筑的加熱玻璃來說重要的是具有低電阻，以便均勻地產(chǎn)生熱量，并且更重要的是，加熱玻璃不應該使人的眼睛不舒服。因此，已經(jīng)通過下述方法，即，通過濺射過程利用諸如ITO (氧化銦錫)或Ag薄膜的透明導電材料形成加熱層，并且將電極連接到加熱層前端，制造現(xiàn)有的加熱玻璃。在另一種方法中，可以通過光刻方式制造人眼不可識別的精細圖案。如上所述，可以制造導電精細圖案以便將其應用于諸如加熱元件和導體的各種領域，但是存在根據(jù)圖案的線寬或節(jié)距(pitch)或圖案形狀而導致可視度或光學特性不良的問題。

發(fā)明內(nèi)容
技術問題本發(fā)明努力提供一種加熱元件及其制造方法，該加熱元件包括不可見的導電加熱圖案并且可以使由于光的衍射和干涉現(xiàn)象導致的不良效果最小化。技術方案本發(fā)明的一個示例性實施例提供一種加熱元件，包括a)透明襯底；以及b)導電加熱圖案，所述導電加熱圖案形成在所述透明襯底的至少一個表面上并且形狀為豎直方向的線之間的平均距離寬于水平方向的線之間的平均距離。本發(fā)明的另一示例性實施例提供一種制造加熱元件的方法，包括在透明襯底的一個表面上形成導電加熱圖案，該導電加熱圖案的形狀為豎直方向的線之間的平均距離寬于水平方向的線之間的平均距離。有益效果根據(jù)本發(fā)明的示例性實施例，根據(jù)本發(fā)明的包括所述圖案的加熱元件可以使由光的衍射和干涉現(xiàn)象導致的不良效果最小化，在低電壓時具有優(yōu)異的加熱性能，并且不可見。


圖I圖示根據(jù)例子I的加熱元件的導電加熱圖案，例子I是本發(fā)明的示例性實施例；圖2涉及例子I的測量結果并且圖示穿過例子I中制造的加熱元件的光的干涉圖案照片，例子I是本發(fā)明的示例性實施例；圖3圖示根據(jù)對比例I的加熱元件的導電加熱圖案；圖4涉及對比例I的測量結果，并且圖示穿過對比例I中制造的加熱元件的光的干涉圖案照片；圖5圖示用于測量穿過根據(jù)本發(fā)明示例性實施例的加熱元件的光的強度的裝置構造；圖6圖示根據(jù)本發(fā)明示例性實施例的加熱元件的導電加熱圖案；圖7圖示根據(jù)本發(fā)明示例性實施例的德勞內(nèi)圖案(Delaunay pattern)的布置。
具體實施方式

在下文中，將詳細描述本發(fā)明。根據(jù)本發(fā)明的加熱元件包括a)透明襯底；b)導電加熱圖案，其形成在透明襯底的至少一個表面上并且具有這樣的形狀，即豎直方向的線之間的平均距離寬于水平方向的線之間的平均距離。在本發(fā)明中，當將加熱元件應用于最終目的時，基于最終目的產(chǎn)品的用戶觀看加熱元件的方向，左右方向被設置為水平方向，上下方向被設置為豎直方向。例如，當將加熱元件應用于車輛的玻璃時，由于用戶在坐在車輛中時觀看加熱元件，因此與車輛所停的地面平行的方向是水平方向，并且與車輛所停的地面垂直的方向是豎直方向。在本發(fā)明中，水平方向的線之間的平均距離或豎直方向的線之間的平均距離表示通過測量預定方向的線之間的所有距離而獲得的值的平均值。除了 a)透明襯底和b)導電加熱圖案之外，根據(jù)本發(fā)明的加熱元件可以進一步包括c)電連接到導電加熱圖案兩端的母線以及d)與母線連接的電源部。然而，需要根據(jù)應用所述圖案的位置增加將光的衍射和干涉方向調(diào)節(jié)到一個方向的效果。就是說，在應用圖案的基板允許光的衍射和干涉方向具有方向性的情形中，尤其是在應用圖案的產(chǎn)品(諸如車輛前窗)是以預定角度傾斜的基板或者允許光具有方向性的情形中，需要增加將光的衍射和干涉方向調(diào)節(jié)到一個方向的效果。因此，在前述情形中，可以通過利用豎直方向的線之間的平均距離寬于水平方向的線之間的平均距離的形狀來顯著降低光的衍射和干涉作用。在此情形中，豎直方向的線之間的平均距離優(yōu)選為水平方向的線之間的平均距離的I至10倍，更優(yōu)選地為2至5倍。就是說，可以根據(jù)導電加熱圖案的應用目的控制光的衍射和干涉形式的方向性。例如，在圖案應用于車輛前窗的情形中，由于前窗相對于地面傾斜約30°角，因此，當水平方向的線之間的平均距離和豎直方向的線之間的平均距離互相近似時，考慮到外部光源，豎直方向的線之間的平均距離看起來小于水平方向的線之間的平均距離。因此，在此情形中，主要在豎直方向顯示出光的衍射和干涉效果。在此情形中，如果在圖案的設計步驟將圖案制造為故意使豎直方向的線之間的平均距離大于水平方向的線之間的平均距離，例如是水平方向的線之間的平均距離的二倍，則可以消除具有方向性的光的衍射和干涉作用。圖I示出導電加熱圖案的例子，但是本發(fā)明的范圍不限于此。圖I例示根據(jù)本發(fā)明示例性實施例的導電加熱圖案。圖I的加熱圖案具有豎直方向的線之間的平均距離是水平方向的線之間的平均距離的二倍的形狀，并且圖2示出與照相機成約30°角拍攝所獲得的結果。根據(jù)圖2，可以確定光不沿一個方向傳播，而是沿所有方向傳播，并且根據(jù)本發(fā)明，可以看出可以使由于光的衍射和干涉導致的不良效果最小化。如上所述，根據(jù)本發(fā)明的包括在加熱元件中的導電加熱圖案不受特定限制而是可以具有各種形狀，只要豎直方向的線之間的平均距離寬于水平方向的線之間的平均距離。在本發(fā)明中，加熱圖案的加熱線可以是直線，并且諸如彎曲線、波浪線和之字形線的各種改進都是可行的。在本發(fā)明中，可以使用規(guī)則圖案或不規(guī)則圖案作為導電加熱圖案。例如，對于導電加熱圖案的形狀來說，諸如網(wǎng)格類或線型類的很規(guī)則的圖案可以用作導電加熱圖案。在本發(fā)明中，優(yōu)選使用不規(guī)則圖案作為導電加熱圖案。在使用不規(guī)則圖案的情形中，可以最小化由于導電加熱圖案和玻璃之間的折射率差而導致的光的衍射和干涉圖案。不規(guī)則圖案通過單一光源使光的衍射和干涉圖案的影響最小化，該單一光源在日落后出現(xiàn)，諸如車輛的頭燈或街燈。因此，可以確保駕駛員的安全和防止駕駛員的疲勞感增加。在 本發(fā)明中，不規(guī)則導電加熱圖案形成為相當于透明襯底的整個面積的30%或更多，優(yōu)選為70%或更多，更優(yōu)選為90%或更多。根據(jù)本發(fā)明的示例性實施例，當畫出與導電加熱圖案交叉的直線時，標準偏差與所述直線和導電加熱圖案的相鄰交點之間的距離的平均值的比率(距離分布比率)為2%或更大的圖案可以被用作導電加熱圖案。通過上述圖案可以防止在黑暗中肉眼可以檢測到的由于光源的衍射和干涉所導致的不良效果。交叉直線表示該線所產(chǎn)生的圖案的最靠近的相鄰交點的距離偏離具有小值的線?；蛘?，直線可以是沿與任意一點的切線相垂直的方向的線。優(yōu)選的，與導電加熱圖案交叉的直線是這樣的線，即，所述直線與導電加熱圖案的相鄰交點之間的距離的標準偏差具有最小值。或者，優(yōu)選的，與導電加熱圖案交叉的直線是沿與導電加熱圖案的任意一點的切線相垂直的方向延伸的直線。優(yōu)選的是，與導電加熱圖案交叉的直線和導電加熱線的交點數(shù)量為80或更多。標準偏差與相交于導電圖案的直線和導電加熱圖案的相鄰交點之間的距離的平均值的比率(距離分布比率)優(yōu)選為2%或更大，更優(yōu)選為10%或更大，再優(yōu)選為20%或更大。除了上述加熱圖案之外，可以在透明襯底表面的至少一部分上設置其它類型的導電加熱圖案。在本發(fā)明的另一示例性實施例中，由具有連續(xù)分布的閉合圖形形成且標準偏差與閉合圖形面積的平均值的比率湎積分布比率)為2%或更大的圖案可以用作導電加熱圖案。優(yōu)選存在至少100個閉合圖形。標準偏差與閉合圖形面積的平均值的比率(面積分布比率)優(yōu)選為2%或更大，更優(yōu)選為10%或更大，再優(yōu)選為20%或更大。可以在包括標準偏差與面積平均值的比率(面積分布比率)為2%或更大的所述加熱圖案的透明襯底表面的至少一部分上形成其它類型的導電加熱圖案。同時，在導電加熱圖案由不規(guī)則圖案形成的情形中，優(yōu)選的是在本發(fā)明中使不規(guī)則圖案的分布均勻，以便防止由于線的分布中的緊密部分和疏松部分之間的差異而使得圖案可見的問題。例如，優(yōu)選的是，在單位面積中導電加熱圖案的開口比率恒定，以便使圖案的分布均勻。優(yōu)選的是，相對于直徑為20cm的預定圓來說，導電加熱圖案的透射比偏差為5%或更小。在此情形中，可以降低導電加熱圖案的可視度并且防止局部加熱所述加熱元件。優(yōu)選的是，在加熱之后，在加熱元件中透明襯底的表面溫度的標準偏差在20%以內(nèi)。根據(jù)本發(fā)明的示例性實施例，導電加熱圖案可以是形成Voronoi圖的圖形的邊界形狀。優(yōu)選的是，在單位面積中形成所述圖案的至少一個圖形具有與剩余圖形的形狀不同的形狀。Voronoi圖是這樣的圖案，當Voronoi圖生成器點被布置在待被填充的所需面積內(nèi)時，通過填充同每個點與其它點的距離相比與相應點最接近的面積而形成的圖案。在本發(fā)明中，在通過利用VOTonoi圖生成器形成導電加熱圖案的情形中，其優(yōu)點在于可以容易地確定可以使光的衍射和干涉引起的不良效果最小化的復雜圖案形式。當生成VOTonoi圖生成器時，可以合適地協(xié)調(diào)規(guī)則性和不規(guī)則性。例如，在要設置圖案的區(qū)域中將具有預定尺寸的區(qū)域設置被基本單元之后，生成點，從而在所述基本單元中的點的分布具有不均勻性，由此制造VOTonoi圖案。如果使用前述方法，則可以通過防止在任意一點處線的分布的局部化來補償可視度。
如上所述，在本發(fā)明中，優(yōu)選的是，在單位面積中圖案的開口比率是恒定的，以利于均勻加熱和加熱元件的可視度。為此，優(yōu)選的是，控制單位面積的Voronoi圖生成器的數(shù)量。在此情形中，當控制單位面積的Voronoi圖生成器的數(shù)量使其均勻時，所述單位面積優(yōu)選為5cm2或更小，更優(yōu)選為Icm2或更小。單位面積的Voixmoi圖生成器的數(shù)量優(yōu)選為25/cm2 至 2500/cm2,更優(yōu)選為 100/cm2 至 2000/cm2。如上所述，可以看出，通過在使圖案的線相交的點的分布保持恒定之后形成具有不規(guī)則性的圖案，可以解決現(xiàn)有導電加熱圖案的問題。就是說，在使用具有不規(guī)則性的圖案的情形中，當光穿過所述圖案時，光不沿一個方向前進而是沿所有方向傳播，并且與規(guī)則圖案相比，可以顯著降低光的衍射和干涉的影響。根據(jù)本發(fā)明的另一示例性實施例，導電加熱圖案可以是由形成Delaunay圖案的至少一個三角形形成的圖形的邊界輪廓。特別地，導電加熱圖案的形式是形成Delaunay圖案的多個三角形的邊界輪廓、由形成Delaunay圖案的至少兩個三角形形成的圖形的邊界輪廓、或者是其結合形式。通過將導電加熱圖案形成為由形成Delaunay圖案的至少一個三角形形成的圖形的邊界輪廓，可以使光的衍射和干涉的不良效果最小化。Delaunay圖案是通過下述方式形成的圖案，即，通過將Delaunay圖案生成器點放置在待填充圖案的區(qū)域中并且通過將周圍的三個點彼此連接畫出三角形，從而使得畫出包括該三角形的所有頂點的外接圓時，在該圓中沒有其它點。可以基于Delaunay圖案生成器重復Delaunay三角剖分和循環(huán)(circulation),以便形成圖案?？梢砸酝ㄟ^使三角形的所有角的最小角度最大化來避免瘦三角形的方式進行Delaunay三角剖分。Delaunay圖案的構思由Boris Delaunay在1934年提出。圖6圖示了 Delaunay圖案的例子，但是本發(fā)明的范圍不限于此。由形成Delaunay圖案的至少一個三角形形成的圖形的邊界輪廓的圖案可以使用通過規(guī)則地或不規(guī)則地布置Delaunay圖案生成器而從該生成器獲得的圖案。在本發(fā)明中，在通過利用Delaunay圖案生成器形成導電加熱圖案的情形中,優(yōu)點在于,可以容易地確定能夠使光的衍射和干涉所導致的不良效果最小化的復雜的圖案輪廓。即使在導電加熱圖案形成為由形成Delaunay圖案的至少一個三角形形成的圖形的邊界輪廓的情形中，當生成Delaunay圖案生成器時，可以合適地協(xié)調(diào)規(guī)則性或不規(guī)則性，以便解決如上所述的視覺識別問題。例如，在設置圖案的區(qū)域中生成不規(guī)則且均勻的標準點。在此情形中，不規(guī)則性表示點之間的距離不恒定，均勻性表示每單位面積中包括的點的數(shù)量彼此相同。下面將例示生成不規(guī)則且均勻的標準點的方法。如圖7所示，在整個區(qū)域上生成預定點。之后，測量所生成的點之間的間隔，并且在點之間的間隔小于預先設定的值的情形中，去除所述點。此外，基于點形成Delaunay三角形圖案，并且在該三角形的面積大于預先設定的值的情形中，將所述點加入該三角形中。重復進行前述過程，結果是，如圖6所示，生成不規(guī)則且均勻的標準點。接著，生成Delaunay三角形,每個Delaunay三角形都包括一個生成的標準點。在此步驟中，可以通過利用Delaunay圖案進行該過程。如果使用前述方法，則通過防止在任意一點處線分布的局部化來補償可視度。如上所述，在為了均勻加熱和有利于加熱元件的可視度而使得單位面積中的圖案開口比率恒定的情形中，優(yōu)選控制每單位面積的Delaunay圖案生成器的數(shù)量。在此情 形中，當控制每單位面積的Delaunay圖案生成器的數(shù)量使其均勻時，所述單位面積優(yōu)選為IOcm2或更小。每單位面積的Delaunay圖案生成器的數(shù)量優(yōu)選為25/cm2至2500/cm2,更優(yōu)選為 100/cm2 至 2000/cm2。優(yōu)選的是，在單位面積中形成所述圖案的至少一個圖形具有與剩余圖形的形狀不同的形狀。在本發(fā)明中，透明襯底不受具體限制，但是優(yōu)選的是，使用光透射率為50%或更大的物質(zhì)，光透射率更優(yōu)選為75%或更大的物質(zhì)。具體地，玻璃可以用作透明襯底，并且可以使用塑料襯底或塑料膜。在使用塑料膜作為透明襯底的情形中，優(yōu)選的是，在形成導電加熱圖案之后，將玻璃膠合到透明襯底的至少一個表面上。在此情形中，更優(yōu)選的是，將玻璃或塑料襯底膠合到透明襯底的形成導電加熱圖案的表面上。本領域已知的材料可以用作塑料襯底或膜。例如，優(yōu)選使用可見光透射率為80%或更大的膜，諸如PET (聚對苯二甲酸乙二醇酯)、PVB (聚乙烯丁醛)、PEN (聚萘二甲酸乙二醇酯)、PES (聚醚砜樹脂)、PC (聚碳酸酯)和乙酰賽璐珞(acetyl celluloid)。塑料膜的厚度優(yōu)選為12. 5至500 μ m，更優(yōu)選為30至150 μ m0在本發(fā)明中，如上所述，透明襯底的整個面積的30%或更多，優(yōu)選70%或更多，更優(yōu)選90%或更多，具有不規(guī)則的導電加熱圖案。例如，當畫出與導電加熱圖案交叉的直線時，標準偏差與所述直線和導電加熱圖案的相鄰交點之間的距離的平均值的比率(距離分布比率)為2%或更大的圖案被用作導電加熱圖案，從而可以防止由于在黑暗中肉眼可以檢測到的光源的所述衍射和干涉所導致的不良效果。根據(jù)本發(fā)明的示例性實施例，導電加熱圖案的加熱線可以變黑。導電加熱圖案可以形成為使得由具有不對稱結構的圖形形成的圖案的面積為整個圖案面積的10%或更大，以便使對由光的衍射和干涉導致的不良效果的最小化作用到達最大。此外，在導電加熱圖案形成為Voronoi圖的邊界輪廓時，所述圖案可以形成為使得圖形的面積是導電加熱圖案的整個面積的10%或更大，所述圖形是這樣的，連接形成Voronoi圖的任意一個圖形的中心點和與該圖形一起形成所述邊界的相鄰圖形的中心點的線中的至少一條在長度上與剩余的線不同。此外，在通過Delaunay圖案形成導電加熱圖案的情形中，圖案可以形成為使得由圖形形成的圖案面積為整個導電加熱圖案面積的10%或更大，所述圖形是這樣的，形成圖形的至少一個邊的長度與其它邊的長度不同，所述圖形由形成Delaunay圖案的至少一個三角形形成。當制造加熱圖案時，在有限面積內(nèi)設計圖案之后，可以使用重復地連接所述有限面積的方法來制造大面積圖案。所述重復的圖案可以通過固定每個四邊形的點的位置而彼此連接，以便重復連接所述圖案。在此情形中，受限面積的面積優(yōu)選為IOcm2或更大，更優(yōu)選為IOOcm2或更大，以便通過重復使衍射和干涉最小化。導電加熱圖案的加熱線的線寬可以為100微米或更小，優(yōu)選為30微米或更小，更優(yōu)選為25微米或更小。導電加熱線的線之間的間隔優(yōu)選為30mm或更小，優(yōu)選為50微米至10mm，優(yōu)選為200微米至O. 65mm。該加熱線的高度為I至100微米，更優(yōu)選為3微米。具體地，在加熱圖案水平方向的線之間的平均距離優(yōu)選為30mm或更小，更優(yōu)選為IOmm或更小。此外，豎直方向的線之間的平均距離優(yōu)選為水平方向的線之間的平均距離的I至10倍，更優(yōu)選為2至5倍。 在本發(fā)明中，可以提供一種加熱元件，通過使加熱圖案不規(guī)則可以從該加熱元件去除當光源發(fā)出的光穿過加熱元件時產(chǎn)生的干涉圖案，并且可以防止由于在黑暗區(qū)域中肉眼可以檢測到的單一光源的衍射和干涉所導致的不良效果。由于根據(jù)光源種類會存在偏差，在本發(fā)明中，使用100W的白熾燈作為標準光源。通過數(shù)字攝像機測量光源強度。攝像機的拍攝條件被設置為，例如F (光圈值)為3. 5，快門速度為1/100，ISO為400并且確保黑白圖像。在通過利用如上所述的攝像機獲得圖像之后，可以通過圖像分析估計光強度。在本發(fā)明中，當測量光強度時，光源被放置在寬度為30cm、長度為15cm且高度為30cm的黑盒子中的中心處，并且使用這樣的裝置，該裝置在距離光源中心7. 5cm的點之前開有直徑為12. 7mm的圓。采用根據(jù)KS L 2007的雙相測量裝置的光源。通過利用前述條件獲得的數(shù)字圖像以1600 X 1200像素存儲，每像素的光強度由在O至255范圍內(nèi)的數(shù)值表示，并且每像素光源面積中所述面積的值為O. I至O. 16_2。基于數(shù)字圖像每像素的光強度并且基于左和右/上和下強度的總和，獲得光源的中心像素位置。通過使相當于5°角的像素的光強度總和除以基于光源中心像素的像素數(shù)，得到每5°的光強度平均值。通過將像素換算為坐標值，當一個像素被認為是距離I時，1600X1200像素不被用作用于計算的像素，僅使用出現(xiàn)在距離光源中心500或更小的距離內(nèi)的像素。由于平均值被計算為每5° —個值，因此如果將角度換算為360°，則獲得72個值。因此，在本發(fā)明中計算的標準偏差是對應于72個標準偏差的值。優(yōu)選的是，可以在暗室中進行光強度測量。圖5圖示設備的構造。以前述方式獲得的穿過加熱元件的光的圖像可以將黑色顯示為具有10或更小的光強度的像素，將白色顯示為具有25或更大的光強度的像素，并且將灰色顯示為具有10至25的光強度的像素。如圖2和4所示，在通過已知技術獲得的產(chǎn)品(圖4)中，在通過前述方法獲得的圖像中光源具有縱長橢圓形狀。然而在根據(jù)本發(fā)明的產(chǎn)品(圖2)中，未修改光源的形狀，但是觀察到光源的原始形狀。因此，在穿過加熱元件的光的圖像中未修改光源形狀的情形由基本上沒有干涉圖案的情形限定。換言之，在本發(fā)明中，當與加熱元件分隔7m的光源發(fā)出的光穿過加熱元件時，在該光源的周向基本不產(chǎn)生干涉圖案的事實表示在穿過加熱元件的光中強度為25或更大的光的圖像不改變光源的形狀。例如，在根據(jù)本發(fā)明的加熱元件相對于地面的垂線傾斜30°的情形中，當與加熱元件分隔7m的光源發(fā)出的光穿過加熱元件時，優(yōu)選在該光源的周向基本不產(chǎn)生干涉圖案。本發(fā)明提供一種制造加熱元件的方法，包括在透明襯底的一個表面上形成導電加熱圖案，該導電加熱圖案具有以下形狀，即，豎直方向的線之間的平均距離寬于水平方向的線之間的平均距離。在根據(jù)本發(fā)明的加熱元件的制造方法中，可以進一步執(zhí)行形成與導電加熱圖案的兩端電連接的母線以及設置與母線連接的電源部的步驟。這些步驟可以使用現(xiàn)有技術中已知的方法。例如，母線可以連同導電加熱圖案一起同時形成，并且母線可以在形成導電加熱圖案之后通過利用相同或不同的印刷方法形成。例如，在通過利用平版印刷方法形成導電加熱圖案之后，可以通過絲網(wǎng)印刷形成母線。在此情形中，母線的厚度適合為I至ΙΟΟμπι，優(yōu)選為10至50μπι。如果該厚度小于I微米，則會增大導電加熱圖案和母線之間的接觸電阻，從而會在接觸部分進行局部加熱，并且如果厚度大于100微米，則電極材料的成本增力口。母線和電源之間可以通過焊接和用具有良好導電加熱性能的結構物理接觸來連接。
可以形成黑色圖案，以便隱藏導電加熱圖案和母線?？梢酝ㄟ^利用包括氧化鈷的糊料來印刷黑色圖案。在此情形中，絲網(wǎng)印刷是合適的印刷方法，并且黑色圖案的厚度適合為10至ΙΟΟμπι?？梢栽谛纬珊谏珗D案之前或之后，分別形成導電加熱圖案和母線。根據(jù)本發(fā)明的加熱元件可以包括額外的透明襯底，該額外的透明襯底設置在透明襯底的設置有導電加熱圖案的表面上。當附接額外的透明襯底時，可以在導電加熱圖案和額外的透明襯底之間插置粘附膜。在附接過程中可以控制溫度和壓力。在具體的示例性實施例中，粘附膜被插入形成有導電加熱圖案的透明襯底和所述額外的透明襯底之間，被放入真空袋，并且在降低壓力的同時增高溫度或者通過利用熱軋增高溫度，由此去除空氣，從而完成第一附接。在此情形中，壓力、溫度和時間可以取決于附接膜的種類，但是一般而言，在300至700托的壓強下溫度可以從常溫逐漸升高到100°C。在此情形中，時間優(yōu)選為大概I小時或更短。首先和初步附接的層壓制件通過在應用壓熱器中施加壓力的同時增加溫度的壓蒸過程(autoclaving process)經(jīng)歷第二附接過程。第二附接過程取決于附接膜的種類，但是優(yōu)選在140巴或更大的壓力和約130至150°C下進行I至3小時(優(yōu)選約2小時)的附接之后，緩慢地冷卻所述膜。在另一具體的示例性實施例中，與前述兩個步驟的附接過程不同，可以使用利用真空層壓裝置通過一個步驟執(zhí)行附接的方法?？梢酝ㄟ^以下方式來執(zhí)行附接，即，將溫度逐漸增高到80至150°C并且緩慢地進行冷卻，從而降低壓力(至5毫巴)直到溫度為100°C，之后增加壓力(至1000毫巴)。具有附接強度并且在附接之后變得透明的任何材料都可以用作附接膜的材料。例如，可以使用PVB膜、EVA膜、PU膜等，但是所述膜不限于此。附接膜不受特定限制，但是優(yōu)選其厚度為100至800 μ m。在前述方法中，所附接的額外的透明襯底可以僅由透明襯底形成，或者可以由設置有如上所述地制造的導電加熱圖案的透明襯底形成。根據(jù)本發(fā)明的加熱元件可以與電源連接，以便加熱，在此情形中，加熱量為100至700W / m2，優(yōu)選為200至300W/m2。由于根據(jù)本發(fā)明的加熱元件即使在低電壓時(例如30V或更低，優(yōu)選20V或更低)也具有優(yōu)異的加熱性能，因此所述加熱元件可以有用地用于車輛等中。加熱元件的電阻為I歐/方塊或更小，優(yōu)選為O. 5歐/方塊或更小。根據(jù)本發(fā)明的加熱元件可以具有彎曲表面的形狀。在根據(jù)本發(fā)明的加熱元件中，導電加熱圖案的開口比率，即未被圖案覆蓋的玻璃面積的比率，為70%或更大。根據(jù)本發(fā)明的加熱元件具有優(yōu)異的加熱特性，其中，開口比率為70%或更大并且溫度增加，同時在加熱操作之后5分鐘內(nèi)的溫度偏差保持在10%或更小。根據(jù)本發(fā)明的加熱元件可以應用于用于各種運輸工具(諸如車輛、船、鐵路運輸、高速軌道運輸和飛機)、房屋或其它建筑的玻璃。具體地，由于根據(jù)本發(fā)明的加熱元件即使在低電壓時也具有優(yōu)異的加熱特性，因此可以使由光的衍射和干涉導致的不良效果最小化，并且可以形成有前述線寬，從而不可視，與已知技術不同，所述加熱元件可以應用于諸如車輛的運輸工具的前窗。如上所述，例如，由于車輛的前窗相對于地面以約30°角傾斜，因此豎直方向的線 之間的平均距離優(yōu)選為水平方向的線之間的平均距離的I至10倍，更優(yōu)選為2至5倍。此夕卜，在用于房屋或其它建筑的玻璃的情形中，豎直方向的線之間的平均距離優(yōu)選為水平方向的線之間的平均距離的I至3倍，更優(yōu)選為I至2倍。將通過下面的例子詳細描述本發(fā)明。然而，所描述的例子是為了示例目的，而不應被認為是限制本發(fā)明的范圍。例子I制造豎直方向的線之間的平均距離為水平方向的線之間的平均距離的2倍的圖案，圖I示出所述加熱圖案。通過利用KS L 2007車輛安全玻璃的雙相測試方法與攝像機成約30°角地拍攝圖案。結果證實光不沿一個方向傳播，而是沿所有方向傳播。圖2示出測量結果。對比例I制造圖案，使得豎直方向的線之間的平均距離為水平方向的線之間的平均距離相等，圖3示出所述加熱圖案。通過利用KS L 2007車輛安全玻璃的雙相測試方法與攝像機成約30°角地拍攝圖案。結果證實光沿預定的豎直方向傳播，同時扭曲。圖4示出測量結果O如圖I至4以及所述例子所示，可以看出，與已知的加熱元件相比，包括根據(jù)本發(fā)明的圖案的加熱元件不可見并且在低電壓具有優(yōu)異的加熱性能和最小化由光的衍射和干涉現(xiàn)象導致的不良效果的作用。
權利要求
1.一種加熱元件，包括 a)透明襯底；以及 b)導電加熱圖案，所述導電加熱圖案形成在所述透明襯底的至少一個表面上，并且具有這樣的形狀，豎直方向的各線之間的平均距離寬于水平方向的各線之間的平均距離。
2.根據(jù)權利要求I所述的加熱元件，其中，在所述豎直方向上的所述導電加熱圖案的線之間的平均距離是在所述水平方向的所述導電加熱圖案的線之間的平均距離的一至十倍。
3.根據(jù)權利要求I所述的加熱元件，進一步包括 c)電連接到所述導電加熱圖案的兩端的母線；以及 d)連接到所述母線的電源部。
4.根據(jù)權利要求I所述的加熱元件，其中，在所述加熱元件相對于地面的垂線以30°角傾斜的情形中，當與所述加熱元件相隔7m的光源發(fā)出的光穿過所述加熱元件時，沿所述光源的周向基本不產(chǎn)生干涉圖案。
5.根據(jù)權利要求I所述的加熱元件，其中，所述導電加熱圖案是規(guī)則圖案。
6.根據(jù)權利要求I所述的加熱元件，其中，所述導電加熱圖案是不規(guī)則圖案。
7.根據(jù)權利要求I所述的加熱元件，其中，所述導電加熱圖案包括這樣的圖案，當畫出與所述導電加熱圖案交叉的直線時，在該圖案中標準偏差與所述直線和所述導電加熱圖案的相鄰交點之間的距離的平均值的比率，即距離分布比率，為2%或更大。
8.根據(jù)權利要求I所述的加熱元件，其中，所述導電加熱圖案由具有連續(xù)分布的閉合圖形形成并且包括這樣的圖案，在該圖案中標準偏差與所述閉合圖形的面積平均值的比率，即面積分布比率，為2%或更大。
9.根據(jù)權利要求I所述的加熱元件，其中，對于直徑為20cm的預定圓的透射比偏差為5%或更小。
10.根據(jù)權利要求I所述的加熱元件，其中，所述導電加熱圖案包括形成Voronoi圖的圖形的邊界輪廓或者由形成Delaunay圖案的至少一個三角形形成的圖形的邊界輪廓的圖案。
11.根據(jù)權利要求I所述的加熱元件，其中，所述導電加熱圖案的線寬為100微米或更小。
12.根據(jù)權利要求I所述的加熱元件，其中，在水平方向上所述導電加熱圖案的線之間的平均距離為30mm或更小。
13.根據(jù)權利要求I所述的加熱元件，其中，在所述透明襯底的設置有導電加熱圖案的表面上進一步設置有另一透明襯底。
14.根據(jù)權利要求I所述的加熱元件，其中，所述透明襯底是玻璃或塑料襯底或膜。
15.根據(jù)權利要求I所述的加熱元件，其中，所述加熱元件是用于運輸工具或建筑的玻3 ο
16.—種用于運輸工具或建筑的玻璃,包括 權利要求I至15的任意一項所述的加熱元件。
17.根據(jù)權利要求16所述的用于運輸工具或建筑的玻璃，其中，所述玻璃是車輛的前窗。
18.—種制造加熱元件的方法，包括 在透明襯底的一個表面上形成導電加熱圖案，該導電加熱圖案的形狀為豎直方向的各線之間的平均距離寬于水平方向的各線之間的平均距離。
19.根據(jù)權利要求18所述的加熱元件的制造方法，進一步包括 形成與所述導電加熱圖案的兩端電連接的母線；以及 設置與所述母線連接的電源部。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種加熱元件及其制造方法，更具體地，涉及一種加熱元件及其制造方法，其中，所述加熱元件包括a)透明襯底；以及b)導電加熱圖案，所述導電加熱圖案形成在所述透明襯底的至少一個表面上并且形狀為具有豎直方向的線之間的平均距離寬于水平方向的線之間的平均距離。根據(jù)本發(fā)明的加熱元件不僅使由光的衍射和干涉現(xiàn)象導致的不良效果最小化，還在低電壓時表現(xiàn)出優(yōu)異的加熱性能同時不可見。
文檔編號H05B3/84GK102835186SQ201180017898
公開日2012年12月19日 申請日期2011年3月30日 優(yōu)先權日2010年4月1日
發(fā)明者金秀珍, 金起煥, 洪瑛晙, 崔賢 申請人:Lg化學株式會社