电加热窗用板状体的制作方法

文档序号:12480665阅读:113来源:国知局
电加热窗用板状体的制作方法与工艺
本发明涉及具备能够加热的透明导电膜和用于向透明导电膜供电的多个汇流条的电加热窗用板状体。
背景技术
:以往已知形成有透明导电膜的电加热窗用板状体(例如,参照专利文献1)。在形成于窗用板状体的透明导电膜的两端分别连接汇流条,在一方的汇流条连接直流电源,另一方的汇流条被接地。当向透明导电膜通电时,透明导电膜发热,能够除去在窗用板状体产生的模糊(水滴)等。而且,当形成透明导电膜时,难以使电磁波透过,因此在专利文献1中,形成有使规定的频率的电磁波透过的规则性地排列的多个开口部。在先技术文献专利文献专利文献1:美国专利申请公开第2006/0010794号说明书技术实现要素:发明要解决的课题然而,窗用板状体的形状例如汽车用窗玻璃那样具有大致梯形的情况下,透明导电膜也形成为大致梯形。在大致梯形的透明导电膜的左右两侧边部设有汇流条的情况下,汇流条间距离在上下方向上产生差别。因此,电流集中于透明导电膜中的汇流条间距离小的部分,有时会产生局部性地被加热成高温的区域。本发明鉴于上述课题而作出,其目的在于提供一种改善了局部性地被加热成高温的问题的电加热窗用板状体。用于解决课题的方案为了解决上述课题,根据本发明的一形态,提供一种电加热窗用板状体,具备能够加热的透明导电膜和向该透明导电膜供电的多个汇流条,其特征在于,所述多个汇流条具有与所述透明导电膜的左侧缘部连接的左汇流条和与所述透明导电膜的右侧缘部连接的右汇流条,所述透明导电膜由从所述左汇流条至所述右汇流条连续地或断续地形成的狭缝划分为多个区域,所述多个区域包括第一区域和第二区域,所述第一区域的所述左汇流条与所述右汇流条之间的距离比所述第二区域的所述左汇流条与所述右汇流条之间的距离小,且所述第一区域的与所述狭缝垂直的方向上的宽度比所述第二区域的与所述狭缝垂直的方向上的宽度小。发明效果根据本发明,提供一种改善了局部性地被加热成高温的问题的电加热窗用板状体。附图说明图1是表示本发明的一实施方式的电加热窗用板状体的图。图2是表示第一变形例的电加热窗用板状体的图。图3是表示第二变形例的电加热窗用板状体的图。图4是表示试验例1的夹层玻璃的图。图5是表示试验例1的夹层玻璃的电压施加时的温度分布的图。图6是表示试验例2的夹层玻璃的图。图7是表示试验例2的夹层玻璃的电压施加时的温度分布的图。图8是表示试验例3的夹层玻璃的图。图9是表示试验例3的夹层玻璃的电压施加时的温度分布的图。图10是表示试验例4的夹层玻璃的图。图11是表示试验例4的夹层玻璃的电压施加时的温度分布的图。图12是表示试验例5的夹层玻璃的图。图13是表示试验例5的夹层玻璃的电压施加时的温度分布的图。图14是表示试验例6的天线增益的测定用的接收天线的位置的图。图15是表示条件1、条件5及条件6的增益差的800~1000MHz带的频率特性的坐标图。图16是表示条件1、条件5及条件6的增益差的1700~1960MHz带的频率特性的坐标图。具体实施方式以下,参照附图,说明用于实施本发明的方式。在各附图中,在同一或对应的结构上标注同一或对应的标号而省略说明。在以下的说明中,方向是附图上的方向,表示平行或垂直等的方向的词语容许不损害本发明的效果的程度的偏差。各图是使窗用板状体的面相对而观察时的图。各图是窗用板状体安装于车辆的状态下的车内观察的图,但也可以作为车外观察的图参照。各图上的上下方向相当于车辆的上下方向,各图的下侧相当于路面侧。而且,在窗用板状体是安装于车辆的前部的前玻璃的情况下,附图上的左右方向相当于车辆的车宽方向。而且,窗用板状体没有限定为前玻璃,也可以是安装于车辆的后部的后玻璃、安装于车辆的侧部的侧玻璃。图1是表示本发明的一实施方式的电加热窗用板状体的图。电加热窗用板状体10安装在车辆的窗开口部。电加热窗用板状体10例如可以安装于汽车的前部的窗,即,可以设置于汽车的驾驶者的前方。如图1所示,电加热窗用板状体10具备大致梯形的窗用板状体11、大致梯形的透明导电膜12、左汇流条13、右汇流条14。需要说明的是,“大致梯形”可以是上边比下边短,优选上边与下边的长度相差10%以上的形状。窗用板状体11包含透明板。透明板可以由玻璃或树脂等绝缘性材料形成。作为玻璃,可列举例如钠钙玻璃等。而且,作为树脂,可列举例如聚碳酸酯(PC)等。窗用板状体11可以包含多个透明板,可以是将多个透明板经由中间膜(例如树脂膜)层叠而成的结构。这种情况下,可以在多个绝缘性的透明板之间配置透明导电膜12、左汇流条13及右汇流条14。在左汇流条13及右汇流条14上分别连接导电片。各导电片向窗用板状体11外突出而形成电极。窗用板状体11可以是向车外侧凸出的弯曲形状。窗用板状体11的透明板可以利用热处理而弯曲成形。弯曲成形后的多个透明板经由中间膜而被压接。透明导电膜12可以由例如Ag膜等金属膜、ITO(氧化铟·锡)膜等金属氧化膜、或者包含导电性微粒子的树脂膜构成。透明导电膜12也可以是将多个种类的膜层叠而成的结构。透明导电膜12可以形成在绝缘性的透明板上,也可以在透明板上成膜之后与透明板一起弯曲成形。需要说明的是,透明导电膜12也可以在树脂片上成膜,并经由树脂片而粘贴于预先弯曲成形的透明板。作为透明导电膜12的成膜方法,可使用例如干涂法。作为干涂法,可列举PVD法、CVD法。在PVD法之中,优选真空蒸镀法、溅射法、离子镀敷法,其中更优选能够进行大面积的成膜的溅射法。需要说明的是,在本实施方式中,作为透明导电膜12的成膜方法,虽然使用干涂法,但也可以使用湿涂法。透明导电膜12可以为大致梯形,也可以形成得比大致梯形的窗用板状体11的外形稍小。透明导电膜12的上边与透明导电膜12的下边大致平行且比透明导电膜12的下边短。从透明导电膜12的下边朝向上方而左汇流条13与右汇流条14之间的距离(以下,称为“汇流条间距离”)减小。左汇流条13、右汇流条14沿着大致梯形形状的透明导电膜12的侧缘形成,呈ハ字状地配置。左汇流条13与右汇流条14之间的距离从上方朝向下方而逐渐变长。左汇流条13与透明导电膜12的左侧缘部连接,右汇流条14与透明导电膜12的右侧缘部连接。而且,左汇流条13、右汇流条14分别由连续的导体形成。左汇流条13与电源电连接,右汇流条14被接地。需要说明的是,也可以是左汇流条13被接地,右汇流条14与电源电连接。左汇流条13及右汇流条14向透明导电膜12供给电力而使透明导电膜12发热。由此,能够除去在窗用板状体11产生的模糊等,能确保车辆的乘员的视野。本实施方式的透明导电膜12利用从左汇流条13至右汇流条14连续地形成的狭缝21划分成多个区域。多个划分包括第一区域31和第二区域32。狭缝21可以与透明导电膜12的上边及下边大致平行地形成。狭缝21是利用激光等对透明导电膜12进行加工而形成,且沿厚度方向贯通透明导电膜12。狭缝21可以形成在不妨碍车辆的乘员(例如驾驶者)的视野的位置,例如可以形成在从透明导电膜12的上边朝向下方为500mm以内(优选400mm以内,更优选300mm以内)的位置。利用一根左汇流条13和一根右汇流条14向第一区域31及第二区域32同时供给电力,施加大致相同的电压。第一区域31的汇流条间距离的最大值与最小值之差小于透明导电膜12整体的汇流条间距离的最大值与最小值之差。关于第二区域32也同样。由此,与没有狭缝21的情况相比,能够抑制电流集中,能够抑制透明导电膜12的局部性的加热。第一区域31的电阻除了由第一区域31的汇流条间距离决定之外,也由第一区域31的与狭缝21垂直的方向(图1中为上下方向)上的宽度(以下,称为“上下方向宽度”)等决定。汇流条间距离越大,则电阻越大,上下方向宽度越大,则电阻越小。关于第二区域32也同样。第一区域31的汇流条间距离比第二区域32小。此外,第一区域31的上下方向宽度比第二区域32小。由此,相比较于第一区域31的上下方向宽度W1与第二区域32的上下方向宽度W2相同的情况或第一区域31的上下方向宽度W1大于第二区域32的上下方向宽度W2的情况,第一区域31与第二区域32的电阻之差小,电压施加时的流向第一区域31和第二区域32的电流之差小。由此,能够进一步抑制透明导电膜12的局部性的加热。需要说明的是,在将各区域的汇流条间距离进行比较的情况下,汇流条间距离可以是平均值。透明导电膜12利用狭缝21形成使规定频率带的垂直极化波的电磁波透过的频率选择表面。车内与车外能够通信。狭缝21可以形成在透明导电膜12的上部,以能够在车内的广阔的部位进行与车外的通信。在将透过的垂直极化波的中心频率的空气中的波长设为λ0、将电加热窗用板状体10的波长缩短率设为k、将在电加热窗用板状体10中的波长设为λg=λ0·k时,狭缝21的长度优选为λg/2以上。例如,在透过的垂直极化波的中心频率为900MHz的情况下,若使波长缩短率k为0.51,则狭缝21的长度优选为85mm以上。而且,在透过的垂直极化波的中心频率为1.9GHz的情况下,狭缝21的长度优选为40mm以上。通常,左汇流条13与右汇流条14之间的距离充分长于85mm。在电加热窗用板状体10是将2张玻璃板经由中间膜而贴合的夹层玻璃的情况下,波长缩短率k为约0.51,所述中间膜由聚乙烯醇缩丁醛构成。图2是表示第一变形例的电加热窗用板状体的图。在本变形例的透明导电膜12形成有多个狭缝21A、22A。各狭缝21A、22A可以与透明导电膜12的上边及下边大致平行地形成。透明导电膜12被划分为第一区域31A、第二区域32A、第三区域33A。第一区域31A的汇流条间距离的最大值与最小值之差小于透明导电膜12整体的汇流条间距离的最大值与最小值之差。关于第二区域32A及第三区域33A也同样。由此,与没有狭缝21的情况相比,能够抑制电流集中,能够抑制透明导电膜12的局部性的加热。第一区域31A的电阻除了由第一区域31A的汇流条间距离决定之外,也由第一区域31A的上下方向宽度等决定。汇流条间距离越大,则电阻越大,上下方向宽度越大,则电阻越小。关于第二区域32A及第三区域33A也同样。这三个区域中,第一区域31A的汇流条间距离比第二区域32A小,第二区域32A的汇流条间距离比第三区域33A小。此外,第一区域31A的上下方向宽度比第二区域32A小,第二区域32A的上下方向宽度比第三区域33A小。由此,与各区域的上下方向宽度相同的情况相比,第一区域31A、第二区域32A、第三区域33A的电阻之差小,电压施加时的流向第一区域31A、第二区域32A、第三区域33A的电流之差小。由此,能够进一步抑制透明导电膜12的局部性的加热。根据本变形例,透明导电膜12被划分为3个以上的区域,汇流条间距离越小的区域,上下方向宽度越小。由此,能够进一步抑制透明导电膜12的局部性的加热。另外,根据本变形例,透明导电膜12被划分为3个以上的区域,这3个区域中,上下方向宽度越小的区域的汇流条间距离越小。由此,能够进一步抑制透明导电膜12的局部性的加热。另外,根据本变形例,由于形成多个狭缝21A、22A,因此容易使频率带的垂直极化波的电磁波透过。相邻的狭缝21A、22A的间隔W优选为λg/4以下。例如,在透过的垂直极化波的中心频率为900MHz的情况下,若使波长缩短率k为0.51,则相邻的狭缝21A、22A的间隔W优选为43mm以下。而且,在透过的垂直极化波的中心频率为1.9GHz的情况下,相邻的狭缝21A、22A的间隔W优选为20mm以下。若上述间隔W为λg/4以下,则垂直极化波的透过效率充分高。需要说明的是,在狭缝形成3个以上的情况下,只要至少1组的相邻的狭缝的间隔为λg/4以下即可。图3是表示第二变形例的电加热窗用板状体的图。在本变形例的透明导电膜12形成狭缝21B。狭缝21B可以与透明导电膜12的上边及下边大致平行地形成。狭缝21B从左汇流条13至右汇流条14断续地形成。狭缝21B的断开处在图3中为1个,但也可以为多个。在断续地形成狭缝21B的情况下,狭缝21B的断开处的间隙G可以为例如32mm以下。若间隙G为32mm以下,则在由狭缝21B划分的第一区域31B和第二区域32B,能够实质性地分割电流。间隙G优选为16mm以下。透明导电膜12被划分为第一区域31B、第二区域32B。第一区域31B的汇流条间距离的最大值与最小值之差也小于透明导电膜12整体的汇流条间距离的最大值与最小值之差。关于第二区域32B也同样。由此,与没有狭缝21B的情况相比,能够抑制电流集中,能够抑制透明导电膜12的局部性的加热。第一区域31B的电阻除了由第一区域31B的汇流条间距离决定之外,也由第一区域31B的上下方向宽度等决定。汇流条间距离越大则电阻越大,上下方向宽度越大则电阻越小。关于第二区域32B也同样。第一区域31B的汇流条间距离比第二区域32B小。此外,第一区域31B的上下方向宽度比第二区域32B小。由此,与各区域的上下方向宽度相同的情况等相比,第一区域31B与第二区域32B的电阻之差小,电压施加时的流向第一区域31B和第二区域32B的电流之差小。由此,能够进一步抑制透明导电膜12的局部性的加热。需要说明的是,与图3所示的狭缝21B同样,图2所示的狭缝21A、22A也可以从左汇流条13至右汇流条14断续地形成。实施例[试验例1~5]在试验例1~5中,通过发热模拟对于向具有透明导电膜的夹层玻璃的透明导电膜施加了电压时的温度分布进行了解析。试验例1~4是实施例,试验例5是比较例。为了解析的简化,夹层玻璃依次具有玻璃板、透明导电膜及玻璃板,且不具有中间膜。各构成要素的尺寸、物性如下所述。各玻璃板的厚度:2.0mm各玻璃板的热传导率:1.0W/(m·K)各玻璃板的比热:670J/(kg·K)各玻璃板的质量密度:2.2g/cm3透明导电膜的厚度:0.002mm透明导电膜的电气电导率:625000Ω-1·m-1透明导电膜的热传导率:420W/(m·K)透明导电膜的比热:235J/(kg·K)透明导电膜的质量密度:1.07g/cm3夹层玻璃的有限要素解析模型使用澳汰尔工程(AltairEngineering)公司制造的软件(HyperMesh)来制成。向该模型的汇流条间施加了电压时的温度分布使用作为通用有限要素解析程序的达索系统(DassaultSystemes)公司制造的软件(Abaqus/Standard)来求出。夹层玻璃的初期温度设为23℃,在夹层玻璃与空气的交界设定了热传递交界条件。热传递交界条件是在夹层玻璃与空气之间进行热传递这样的交界条件。夹层玻璃与空气之间的热传递系数设为8.0W/m2·K,空气的温度始终设为23℃。汇流条间的电压设为24V。图4是表示试验例1的夹层玻璃的图。图5是表示试验例1的夹层玻璃的电压施加时的温度分布的图。图6是表示试验例2的夹层玻璃的图。图7是表示试验例2的夹层玻璃的电压施加时的温度分布的图。图8是表示试验例3的夹层玻璃的图。图9是表示试验例3的夹层玻璃的电压施加时的温度分布的图。图10是表示试验例4的夹层玻璃的图。图11是表示试验例4的夹层玻璃的电压施加时的温度分布的图。图12是表示试验例5的夹层玻璃的图。图13是表示试验例5的夹层玻璃的电压施加时的温度分布的图。在图4、图6、图8、图10及图12中,12表示透明导电膜,13表示左汇流条,14表示右汇流条,L1~L6及H1~H13表示尺寸(mm)。L1为1160,L2为1136,L3为1207,L4为1305,L5为1345,L6为1402,H1为801,H2为44,H3为71,H4为100,H5为129,H6为158,H7为188,H8为218,H9为483,H10为318,H11为583,H12为693,H13为632。而且,在图4、图6、图8、图10及图12中,双重线表示狭缝,狭缝的宽度为3mm。在图5、图7、图9、图11及图13中,表示数值范围的“-”包含其左侧的数值,不包含其右侧的数值。例如,“20℃-30℃”是指20℃以上且小于30℃的范围。在试验例1~试验例5中,除了狭缝的位置、个数之外,以相同的条件进行了解析。在试验例1中,如图4所示在透明导电膜形成2个狭缝,透明导电膜被划分为3个区域。汇流条间距离的最窄的区域(最上方的区域)的上下方向宽度比其他的区域小。另一方面,透明导电膜的上下方向中央部的区域与下部的区域的上下方向宽度相同。在试验例1的上述3个区域中,上下方向宽度越小的区域的汇流条间距离越小。在试验例2中,如图6所示,在透明导电膜形成4个狭缝,透明导电膜被划分为5个区域。在透明导电膜的上部形成3个区域。在该3个区域中,汇流条间距离越小的区域的上下方向宽度越小,且上下方向宽度越小的区域的汇流条间距离越小。另一方面,在透明导电膜的上下方向中央部形成的区域与在透明导电膜的下部形成的区域的上下方向宽度相同。在试验例2的上述5个区域中,上下方向宽度越小的区域的汇流条间距离越小。在试验例3中,如图8所示在透明导电膜形成7个狭缝,透明导电膜被划分为8个区域。在透明导电膜的上部形成6个区域。该6个区域的上下方向宽度相同,且比在透明导电膜的上下方向中央部形成的区域及在透明导电膜的下部形成的区域的上下方向宽度小。另一方面,在透明导电膜的上下方向中央部形成的区域与在透明导电膜的下部形成的区域的上下方向宽度相同。在试验例3的上述8个区域中,上下方向宽度越小的区域的汇流条间距离越小。在试验例4中,如图10所示,在透明导电膜形成3个狭缝,透明导电膜被划分为4个区域。在试验例4的上述4个区域中,汇流条间距离越小的区域的上下方向宽度越小,且上下方向宽度越小的区域的汇流条间距离越小。在试验例5中,如图12所示未形成狭缝。从图4~图13明确可知,在试验例1~4中,狭缝形成在适当的位置,因此与未形成狭缝的试验例5相比,局部性地成为高温的区域减小,局部加热的问题得到大幅改善。[试验例6]在试验例6中,示出狭缝的各形成位置的天线增益的实测结果。图14是表示试验例6的天线增益的测定用的接收天线的位置的图。在图14中,102表示汽车的窗框,104表示汽车的仪表板,120表示夹层玻璃,150表示接收天线,H1、H14、M表示尺寸(mm)。H1为801,H14为140,M为1000。从车外侧朝向在水平的转台上的汽车的窗框102上组装的夹层玻璃120发送垂直极化波的电波,利用车内的接收天线150接收透过了夹层玻璃120的电波,从而对天线增益进行实测。夹层玻璃120相对于水平面的倾斜角θ为约30°。倾斜角θ在夹层玻璃120的车宽方向中心进行测定。汽车的车辆中心配置在转台的旋转中心轴上。作为夹层玻璃120,使用了从车外侧至车内侧依次具有取代透明导电膜的的铜箔、玻璃板、中间膜、玻璃板的结构。而且,作为夹层玻璃120,使用了未设置汇流条的结构。夹层玻璃120的结构除了形成于铜箔的狭缝的位置以外,其他相同,因此以狭缝的位置为中心进行说明。表1表示形成于铜箔的狭缝的位置。表1所示的第一~第七位置对应于图8所示的7个狭缝的位置,按照数字小的顺序在图8中从上向下排列。第一位置对应于图8中最上方的位置。形成于第一~第七位置的狭缝的尺寸如图8所示。[表1]形成有狭缝的位置的编号条件1第一、第三、第五条件2第二、第四、第六条件3第一、第三、第五、第七条件4第二、第四、第六、第七条件5第一、第二、第三、第四、第五、第六条件6第一、第二、第三、第四、第五、第六、第七作为接收天线150,为了接收手机等使用的频率带域即800~1000MHz带的电波而使用安立(Anritsu)制造MP651B的半波长偶极天线,为了接收1700~1960MHz带的电波而使用安立(Anritsu)制MA5612B2的半波长偶极天线。接收天线150经由同轴线缆而与网络分析器连接。接收天线150的元件与地面垂直地配置在车宽方向中央。接收天线150的接收位置相对于电波的发送位置而配置在距地面相同的高度(1080mm),接收天线150的接收位置相对于电波的发送位置的仰角为0°(设与地面平行的方向为仰角0°,设天顶方向为仰角90°)。接收天线150的元件与夹层玻璃120的车外侧的表面之间的车辆前后方向上的水平距离M设为约1000mm。关于天线增益,以基准位置为中心在±60°的范围内一边使转台旋转,一边每隔旋转角度1°地利用接收天线150接收电波,按照电波的频率对120°量的数据进行了平均化。在此,转台的基准位置是在接收天线150的车辆前方配置电波的发送位置的位置。天线增益的测定频率在各频率带中设为每隔20MHz。将表1的各条件的天线增益G1(dB)与在铜箔未形成狭缝时的天线增益G2(dB)之差(G1-G2)称为增益差。表2示出各频率带的平均的增益差。[表2]图15是表示条件1、条件5及条件6的增益差的800~1000MHz带的频率特性的坐标图。图16是表示条件1、条件5及条件6的增益差的1700~1960MHz带的频率特性的坐标图。在图15及图16中,纵轴是增益差,横轴是频率。从表2、图15及图16可知,由于缝的数目增大而天线增益提高,电波透过性提高。例如表2所示,根据条件5与条件6的比较,通过向第七位置追加狭缝,800~1000MHz带的平均的增益差提高0.4dB,1700~1960MHz带的平均的增益差提高0.2dB。而且,从表2、图15及图16也可知,由狭缝位置产生的影响小。狭缝位置只要以能够改善局部加热的问题的方式配置即可。以上,说明了电加热窗用板状体的实施方式等,但是本发明没有限定为上述实施方式等,在权利要求书记载的本发明的主旨的范围内能够进行各种变形、改良。例如,上述实施方式的透明导电膜12如图1所示,上边比下边短,但也可以是上边比下边长,这种情况下,汇流条间距离从上边朝向下方变小。另外,上述实施方式的透明导电膜12使垂直极化波透过,但也可以使水平极化波、圆极化波等透过。例如,透明导电膜12为了使水平极化波透过而也可以具有与上下方向平行的狭缝。另外,在图1所示的第一区域31与第二区域32之间也可以存在其他的区域。上述其他的区域与第一区域31的汇流条间距离的大小、上下方向宽度的大小没有特别限定。同样,上述其他的区域与第二区域32的汇流条间距离的大小、上下方向宽度的大小没有特别限定。例如在汽车用的前玻璃中,为了确保驾驶者的视野,在窗用板状体11的上下方向中央设置上述其他的区域,可以将该其他的区域的上下方向宽度形成得比第二区域32的上下方向宽度宽。本申请主张基于在2014年4月28日向日本国特许厅提出申请的日本特愿2014-093110号的优先权,并将日本特愿2014-093110号的全部内容援引于本申请。标号说明10电加热窗用板状体11窗用板状体12透明导电膜13左汇流条14右汇流条21狭缝31第一区域32第二区域当前第1页1 2 3 
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