加热件及其制备方法

摘要

本发明提供了一种加热件及其制备方法，所述加热件包括：透明基板；导电加热线，其设置在所述透明基板的至少一侧上；汇流条，其电性连接到所述导电加热线上；以及电源部分，其与所述汇流条连接，其中，所述透明基板的整个面积的30％以上都具有由封闭图形形成的导电加热线图案，其中该封闭图形连续分布，且封闭图形面积的标准差相对于封闭图形面积的平均值的比率(面积分布比)为2％以上。

权利要求

1.一种加热件，其包括：

透明基板；

导电加热线，其设置在所述透明基板的至少一侧上；

汇流条，其电性连接在所述导电加热线上；以及

电源部分，其与所述汇流条连接，其中，所述透明基板的整个面积的30％以上具有导电加热线图案，该图案由封闭图形形成，其中该封闭图形连续分布，且封闭图形面积的标准差相对于封闭图形面积的平均值的比率(面积分布比)为2％以上。

2.根据权利要求1所述的加热件，其中，所述透明基板的整个面积的30％以上具有导电加热线图案，该图案由封闭图形形成，其中该封闭图形连续分布，且封闭图形面积的标准差相对于封闭图形面积的平均值的比率(面积分布比)为20％以上。

3.根据权利要求1所述的加热件，其中具有至少100个封闭图形。

4.根据权利要求1所述的加热件，其中，所述导电加热线具有形成维诺图的图形的边界形图案。

5.根据权利要求1所述的加热件，其中，所述导电加热线具有由形成德朗奈图案的至少一个三角形形成的图形的边界形图案。

6.根据权利要求1所述的加热件，其中，在所述导电加热线中，线宽为100微米以下，线之间的间隔为30mm以下，并且以所述透明基板的表面为基准，线的高度在1至100微米的范围内。

7.根据权利要求1所述的加热件，其中，在其上设置了所述透明基板的导电加热线的一侧上进一步设置另外的透明基板。

8.根据权利要求1所述的加热件，其中，相对于直径为20cm的预定圆的透过率偏差为

5％以下。

9.根据权利要求1～8中任一项所述的加热件，其中，在加热后，所述透明基板的表面温度的标准差为20％以内。

10.根据权利要求9所述的加热件，其中所述透明基板为玻璃、塑料基板或者塑料膜。

11.根据权利要求9所述的加热件，其中在所述加热件中，开口率为70％以上。

12.根据权利要求9所述的加热件，其中在所述加热件中，表面电阻为5Ω/sq以下，且发热量为每平方米100至500W。

13.根据权利要求9所述的加热件，其中所述加热件包括至少两个具有由导电加热线构成的不同图案的区域。

14.根据权利要求9所述的加热件，其中所述加热件包括其中没有形成导电加热线的区域。

15.根据权利要求9所述的加热件，其中所述导电加热线被黑化。

16.根据权利要求9所述的加热件，其中所述加热件用于车辆的前窗。

17.根据权利要求1～8中任一项所述的加热件，其中，当位于距离所述加热件7m处的光源发出的光通过该加热件时，测量的光强在光源的周向上每5°的标准差的值为15以下。

18.一种制备加热件的方法，该方法包括：

在透明基板上形成导电加热线；

形成电性连接在所述导电加热线上的汇流条；以及

形成与所述汇流条连接的电源部分，

其中，在所述透明基板的整个面积的30％以上上，所述导电加热线形成为图案，其中当绘出穿过导电加热线的直线时，距离标准差相对于该距离的平均值的比率(距离分布比)为2％以上，所述距离为该直线和导电加热线的相邻交叉点之间的距离。

19.根据权利要求18所述的制备加热件的方法，其中，所述导电加热线通过使用印刷法、光刻法、照相法、使用掩膜的方法、溅射法或者喷墨法形成。

20.根据权利要求18所述的制备加热件的方法，其进一步包括在所述透明基板上形成导电加热线之前，通过使用维诺图母点或者德朗奈图案母点而确定该导电加热线。

21.根据权利要求18所述的制备加热件的方法，其中，在所述导电加热线中，线宽为

100微米以下，线之间的间隔为30mm以下，并且以所述透明基板的表面为基准，线的高度在

1至100微米的范围内。

说明书

加热件及其制备方法

技术领域

[0001] 本发明涉及一种加热件及其制备方法。更具体而言，本发明涉及一种包括不易被察觉的图案的且在低电压下具有优异加热性能，并能够使光的衍射和干涉最小化的加热件，以及该加热件的制备方法。

背景技术

[0002] 在冬天或雨天，由于车辆外部和内部的温差，在车辆的玻璃表面会形成霜。另外在室内滑雪场中，由于斜坡的内部和其外部的温差，会发生冰冻现象。为了解决上述问题，人们开发了加热玻璃。加热玻璃采用这样的设想：将加热线片贴在玻璃表面上或在玻璃表面上直接形成加热线后，在加热线的两个末端施加电流从而由加热线产生热，因此提高了玻璃表面的温度。重要的是车辆或建筑的加热玻璃要具有低电阻以平稳地产生热，但其不应刺激人眼。因此人们已经设计了通过使用例如ITO(氧化铟锡)或Ag薄膜的透明导电材料的溅射工艺形成加热层并且与其前端连接电极的方法，以制备已知的透明加热玻璃。但是，根据上述方法的加热玻璃的问题在于，由于高表面电阻，难以在40V以下的低电压下驱动。

发明内容

[0003] 技术问题

[0004] 为了解决上述问题，本发明致力于提供一种加热件以及制备该加热件的方法，该加热件不易察觉，能够最小化在日落后单一光源的衍射和干涉的不良影响并在低电压下具有优异的加热性能。

[0005] 解决方案

[0006] 为了实现上述目的，本发明的一个示例性实施例提供了一种加热件，其包括透明基板；导电加热线，其设置在所述透明基板的至少一侧上；汇流条，其电性连接到所述导电加热线上；以及电源部分，其与所述汇流条连接，其中，所述透明基板的整个面积的30％以上都具有由封闭图形形成的导电加热线图案，其中该封闭图形连续分布，且封闭图形面积的标准差相对于封闭图形面积的平均值的比率(面积分布比)为2％以上。

[0007] 本发明的另一个示例性实施例提供了一种制备加热件的方法，其包括：在透明基板上形成导电加热线；形成汇流条，该汇流条电性连接到所述导电加热线上；以及形成电源部分，其与所述汇流条连接，其中，在所述透明基板的整个面积的30％以上，导电加热线形成由封闭图形形成的图案，其中该封闭图形连续分布，且封闭图形面积的标准差相对于封闭图形面积的平均值的比率(面积分布比)为2％以上。该导电加热线可以通过使用印刷法、光刻法、照相法、使用掩膜的方法、溅射法或者喷墨法形成。

[0008] 有益效果

[0009] 根据本发明的示例性实施例，加热件能够最小化在日落后单一光源的衍射和干涉的不良影响，并在低电压下具有优异的加热性能，且不易察觉。此外，根据本发明的示例性实施例，由于加热件可以在预先设置了想要的图案以后通过使用各种方法，例如印刷法、光刻法、照相法、使用掩膜的方法、溅射法或者喷墨法而形成，因此容易进行加工且成本低廉。

附图说明

[0010] 图1示出了在根据本发明的一个示例性实施例的加热件的加热线图案上绘制预定直线的状态。

[0011] 图2为显示胶印法(offset printing process)的视图。

[0012] 图3示出了通过使用根据本发明的一个示例性实施例的维诺图(Voronoi diagram)来形成图案。

[0013] 图4至6示出了根据本发明的一个示例性实施例的加热件的导电加热线图案。

[0014] 图7示出了通过使用根据本发明的一个示例性实施例的德朗奈图案母点(Delaunay pattern generator)来形成图案。

[0015] 图8至10示出了根据本发明的一个示例性实施例的加热件的导电加热线图案。

[0016] 图11示出了根据本发明的一个示例性实施例的德朗奈图案母点的排列。

[0017] 图12示出了根据现有技术的加热件的导电加热线图案。

[0018] 图13示出了用于测量通过根据本发明的一个示例性实施例的加热件的光强的装置构造。

[0019] 图14示出了在实施例和对比实施例中制备的加热体的散热性能的测量结果。

具体实施方式

[0020] 以下将详细描述本发明。

[0021] 根据本发明的一个示例性实施例的加热件包括透明基板；导电加热线，其设置在所述透明基板的至少一侧上；汇流条，其电性连接到所述导电加热线上；以及电源部分，其与所述汇流条连接，其中，所述透明基板的整个面积的30％以上具有由封闭图形形成的导电加热线图案，其中该封闭图形连续分布，且封闭图形面积的标准差相对于封闭图形面积的平均值的比率(面积分布比)为2％以上。

[0022] 如现有技术所示，在形成正面的透明加热层的情况下，其问题在于电阻非常高。此外，在以具有如网格方式或者线性方式的一种或多种形状的规则图案来形成加热线的情况下，由于加热线和透明基板之间的折射率的不同，可能产生光的衍射和干涉图案。该图案最大化了日落以后存在的如车前灯或路灯的光源的影响。因此，在将具有加热线的加热件应用于汽车的前窗的情况下，上述光的衍射和干涉图案可能威胁安全并增加驾驶员的疲劳度。

[0023] 在本发明中，如上所述，可以防止由光源的干涉引起的不良影响(该不良影响在暗区域可由肉眼看到)，这是因为透明基板的整个面积的30％以上，优选70％以上，并更优选90％以上具有由封闭图形形成的导电加热线图案，其中该封闭图形连续分布，且封闭图形面积的标准差相对于封闭图形面积的平均值的比率(面积分布比)为2％以上。

[0024] 在根据本发明的一个示例性实施例的加热件中，优选具有100个封闭图形。

[0025] 封闭图形面积的标准差相对于封闭图形面积的平均值的比率(面积分布比)优选为2％以上，更优选10％以上，进一步优选20％以上。

[0026] 优选地，所述图案相对于透明基板的整个面积优选为30％以上，其中所述图案由封闭图形形成，该封闭图形面积的标准差相对于封闭图形面积的平均值的比率(面积分布比)为2％以上。如上所述，可以在设置了加热线图案的透明基板的表面的至少一侧的一部分上设置其他类型的导电加热线。

[0027] 在本发明中，如上所述，通过使加热线的图案不规则，可以提供具有以下光学性质的加热件，其中，当由位于距离加热件7m处的光源发出的光通过加热件时，测量的光强在光源的周向上每5°的标准差值为15以下。通过这种物理性质，可以防止因光源的干涉造成的不良影响(该不良影响在暗区域可由肉眼看到)。

[0028] 由于有可能存在因光源种类的偏差，在本发明中，使用了100W的白炽灯作为标准光源。通过数字照相机测量光强。将照相机的照相条件设定为，例如，F(光圈值)为3.5，快门速度为1/100，ISO为400，且确保获得黑白图像。在通过使用上述照相机得到图像以后，光强可以通过图像分析来确定。

[0029] 在本发明中，在测定光强时，光源位于宽30cm、长15cm且高30cm的黑色箱子的中心，且使用了在光源中心之前7.5cm打开了直径为12.7mm的圆的装置。采用了根据KS L2007标准的两相测量仪器装置的光源。通过使用上述条件得到的数字图像以1600×1200像素储存，每个像素的光强由0至255范围内的数字值表示，且每个像素在光源区域中的面
2
积的值在0.1至0.16mm 之间。

[0030] 基于数字图像的每个像素的光强，基于左、右/上和下部强度的总和，得到了光源的中心像素的位置。基于光源的中心像素，通过将对应于5°角的像素的光强的总和除以像素数以得到每5°的光强的平均值。在用于计算的像素中，未使用所有的1200×1600的像素，但假设当通过减少作为坐标值的像素来使一个像素对应于距离1时，仅使用位于距离光源的中心像素500以内的像素。由于每5°的平均值被计算为一个值，如果减少到360°，则得到72个值。因此，在本发明中计算的标准差为对应于72个标准差的值。

[0031] 优选地，光强的测量在暗室内进行。图13显示了该设备的构造。

[0032] 在本发明中，当由距离加热件7m的光源发出的光透过该加热件时，在光源的周向上每5°测量的光强的标准差值为15以下，更优选为13以下，并且更优选为10，且进一步更优选为5以下。

[0033] 同时，在图案完全不规则的情况下，在线的分布中，可能在其松散部分和致密部分之间有差别。即使线宽非常细，线的分布也可能被肉眼察觉。为了解决视觉察觉的问题，在本发明中，当形成加热线时，规则和不规则可适当地协调。例如，基本单元被设置为加热线可见或者不形成局部加热，且在基本单元中，加热线可以形成不规则图案。如果使用了上述方法，视见度可以通过防止在一个点上线的分布的局部化而被补偿。

[0034] 如上所述，对于加热件的均匀加热和视见度，优选在单位面积内图案的开口率恒定。优选的是，对于具有20cm直径的预定圆，加热件的透过率偏差为5％或更小。在此情况中，加热件可以防止局部加热。此外，在加热件中，优选地，在加热后，透明基板的表面温度的标准差为20％以内。

[0035] 在本发明中，加热线可以由直线形成，或其他变形的线也可以，例如曲线、波形线和锯齿线。

[0036] 图1示出了根据本发明的一个示例性实施例的加热件的导电加热线图案。图案的面积分布比为20％以上，例如20至35％。

[0037] 根据本发明的一个示例性实施例，导电加热线图案可以是形成维诺图的图形的边界形状。

[0038] 在本发明中，由光的衍射和干涉引起的不良影响可以通过以构成维诺图的图形的边界形状来形成导电加热线图案而最小化。维诺图是这样一种图案，如果维诺图母点位于将要被填充的区域中，则该图案是通过填充相对于其他点的点距来说，与相应的点最近的区域而形成的。例如，在整个国家中的大型打折商场用点表示，并且消费者寻找最近的大型打折商场，显示出每个打折商场的商业区的图案就可以作为典型例子。也就是说，如果用正六边形填充空问并且正六边形的每个点是由维诺母点(Voronoi generator)设置的，则导电加热线图案可以是一个蜂巢结构。在本发明中，在形成导电加热线图案的情况下，其优点在于能够轻松确定能使光衍射和干涉的不良影响最小化的复杂图案。图3示出使用维诺图母点来形成图案。在图4至6中示出了其他导电加热线图案的例子，但本发明的范围并不限于此。

[0039] 在本发明中，可以通过规则或不规则地定位维诺图母点来使用由该母点获得的图案。

[0040] 当导电加热线图案以形成维诺图的图形的边界形式形成时，如上所述，为解决察觉的问题，当产生维诺图母点时，规则性和不规则性可以适当协调。例如，在设有图案的区域中设置预定尺寸的区域作为基本单元以后，生成点以使在基本单元中的点的分布具有不规则性，从而产生了维诺图案。如果使用上述方法，视见度可以通过防止线在一个点上的局部化而得到补偿。

[0041] 如上所述，为了加热件的均匀加热以及视见度，当图案的开口率在基本单元的面积内恒定的情况下，可以控制维诺图母点的每单位面积的数量。在这种情况下，当维诺图母2 2
点的每单位面积的数量被均匀地控制时，所述单位面积优选5cm 以下并且更优选1cm 以
2 2
下。维诺图母点的每单位面积的数量优选25至2,500/cm 并更优选100至2,000/cm。

[0042] 在单位面积中形成图案的图形中，至少一个图形优选具有与其余图形不同的形状。

[0043] 根据本发明的另一个示例性实施例，导电加热线图案可以是图形的边界形式，该图形由形成德朗奈图案(Delaunay pattern)的至少一个三角形形成。具体而言，导电加热线图案的形式为：形成了德朗奈图案的三角形的边界形式，由至少两个形成了德朗奈图形的三角形形成的图形的边界形式，或者上述形式的组合。

[0044] 由光的衍射和干涉引起的不良影响可以通过形成图形的边界形式而最小化，该图形是由使用导电加热线图案形成德朗奈图案的至少一个三角形来形成的。所述德朗奈图案是这样的图案，即，通过在将要填充图案的区域中设置德朗奈图案母点，并通过连接其周围的三个点而绘制三角形，从而在画出包含三角形的全部角的外接圆时，在该外接圆中没有其他点。为了形成该图案，可以基于德朗奈图案母点重复进行德朗奈三角形划分和圆划分(成圆化)。德朗奈三角形划分可以以这样的方式进行：通过最大化三角形的所有角中最小的角来避免细长的三角形。德朗奈图案的概念是由Boris Delaunay在1934年提出。德朗奈图案的形成的例子如图7所示。此外，德朗奈图案的例子如图8和图9所示。然而，本发明的范围并不限于此。

[0045] 图形(由形成德朗奈图案的至少一个三角形形成)的边界形式的图案可以采用以下图案：通过规则地或者不规则地设置德朗奈图形母点而由该母点获得的图案。在本发明中，在通过使用德朗奈图案母点形成导电加热线图案的情况下，其优点在于可以容易地确定能够使由光的衍射和干涉引起的不良影响最小化的复杂图案形式。

[0046] 在导电加热线图案以图形(由形成德朗奈图案的至少一个三角形形成)的边界形式形成的情况下，如上所述，为了解决觉察问题和局部导电性的问题，当生成德朗奈图案母点时，规则性和不规则性可以适当协调。例如，在设置图案的区域内生成不规则(irregular)且均匀(uniform)的标准点。在这种情况下，“不规则性”是指点之间的距离不恒定，而“均匀”是指每单位面积包含的点的数量彼此相同。

[0047] 以下将示范产生不规则且均匀的标准点的方法的例子。如图11A所示，在整个表面上生成预定的点。然后测量生成点之间的距离，且在点之间的间隔小于预设值的情况下，去除该点。此外，基于这些点而形成德朗奈三角形图案，且在三角形的面积大于预设值的情况下，在该三角形中加入点。如果反复进行上述步骤，如图11B所示，就生成了不规则且均匀的标准点。然后生成德朗奈三角形，该德朗奈三角形包含一个生成的标准点。在此步骤中，其可以通过使用德朗奈图案进行。如果使用了上述方法，视见度可以通过防止线在一个点上的分布的局部化而被补偿。

[0048] 如上所述，为了加热件的均一的导电性以及视见度，当使图案的开口率在基本单位面积内恒定时，每单位面积的维诺图母点的数量可以得到控制。在这种情况中，当均匀地2 2
控制每单位面积的德朗奈图案母点的数量时，所述单位面积优选5cm 以下并且更优选1cm
2 2
以下。每单位面积的维诺图母点的数量优选25至2,500/cm 并更优选100至2,000/cm。

[0049] 在单位面积中形成图案的图形中，至少一个图形优选具有与其余图形不同的形状。

[0050] 在本发明中，当采用下列方法在透明基板上形成加热线图案时，可以均匀地制得线宽和线高。根据本发明的一个示例性实施例，导电加热线图案的至少一部分可以与其余的图案不同。可以通过这样的结构获得预期的加热线图案。例如，在车辆玻璃中，为了首先确保与驾驶员的正面相对应区域的视野，对应区域的加热线图案和其余区域可以彼此不同。印刷图案的线宽和线间隔可以彼此不同，以使加热线图案的至少一部分与其余印刷图案不同。因此，在预期的位置可以更快速或有效地实现加热。

[0051] 根据本发明的一个示例性实施例，加热件可以包括其中没有形成导电加热线的区域。通过允许加热件的至少一部分不形成导电加热线可以实现预定频率的传送与接收，并且可以在内部空间和外部空间之间实现信息的传送与接收。在此情况下，没有形成导电加热线的区域可以具有根据传送与接收的预定频率而变化的区域。例如，为了通过GPS中使用的1.6GHz的电磁波，需要其长边为上述波长的1/2(9.4cm)以上的区域。没有形成导电加热线的区域可以具有能够透过并接收预定频率的区域，并且其形状并无特别限制。例如，在本发明中，为了通过电磁波，没有形成导电加热线的区域可以为设置有一个或多个半圆区域的加热件，所述半圆区域具有5至20cm的直径。

[0052] 根据本发明的一个示例性实施例，导电加热线可以被黑化。如果高温下烧结含有金属材料的膏剂，会显示出金属光泽，这样由于光的反射而使视见度降低。该问题可以通过黑化导电加热线来防止。为了黑化导电加热线，黑化材料可以加入到形成加热线的膏剂中或者在膏剂印刷和烧结后进行黑化处理，从而黑化导电加热线。

[0053] 作为可以加入膏剂的黑化材料有金属氧化物、炭黑、碳纳米管、黑色颜料、着色玻璃粉等。在这样的情况下，膏剂的组分可以包括50至90wt％的导电加热线材料、1至20wt％的有机粘合剂、1至10wt％的黑化材料、0.1至10wt％的玻璃粉以及1至20wt％的溶剂。

[0054] 当烧结后进行黑化处理时，膏剂的组成可以包括50至90wt％的导电加热线材料、1至20wt％的有机粘合剂、0.1至10wt％的玻璃粉和1至20wt％的溶剂。烧结后的黑化处理包括浸入氧化溶液中，例如包含Fe或Cu离子的溶液；浸入包含卤素离子的溶液中，例如氯离子；浸入过氧化氢和硝酸中；以及用卤素气体处理。

[0055] 为了能将光衍射和干涉引起的不良影响最小化，可以形成导电加热线图案以使由结构不均匀的图形形成的图案面积是整个图案面积的10％以上。另外，形成导电加热线图案以使所述图形面积是整个导电加热线图案面积的10％以上，在该图形中，至少一条连接形成维诺图的任意一个图形的中心点与形成和该图形连接边界的邻接图形的中心点的线在长度上不同于其余的线。另外，形成导电加热线图案以使由所述图形形成的图案面积是整个导电加热线图案面积的10％以上，该图形由形成德朗奈图案的至少一个三角形形成，其中，构成该图形的至少一侧的长度与其他侧的长度不同。

[0056] 当制造加热线图案时，在限定区域内设定好图案后，采用限定区域重复连接的方法来制造出大范围的图案。为了重复连接图案，可以通过固定每个四边形的点的位置来使重复的图案相互连接。在这种情况中，为了将因重复产生的衍射和干涉最小化，限定区域的2 2
面积优选为1cm 以上并且更优选10cm 以上。

[0057] 在本发明中，在首先确定好想要的图案形式后，通过采用印刷法、光刻法、照相法、使用掩膜的方法、溅射法或者喷墨法可以在透明基板上形成窄线宽的精细导电加热线图案。当图案形式确定后，可以采用维诺图母点或者德朗奈图案母点，以便能够很容易地确定复杂的图案形式。在此，维诺图母点和德朗奈母点是指这样的点，即排列该点从而形成如上所述的维诺图和德朗奈图案。然而，本发明的范围并不局限于此，并且在确定想要的图案时，还可以使用其他方法。

[0058] 印刷法可以通过采用以下方法实施，在该方法中，将包含导电加热线材料的膏剂以想要的图案形式转印至透明基板上并烧结。并不具体限制转印的方法，但是上述图案形式是在如凹版或丝网的图案转印介质上形成的，并且可以通过采用这样的方法将想要的图案转印至透明基板上。在图案转印介质上形成图案形式的方法，可以通过采用本领域技术公知的方法进行。

[0059] 印刷法并不具体限制，并且可以使用如胶印、丝网印刷和凹版印刷的方法。可以通过采用以下方法实施胶印，其中在将膏剂填充于其上形成了图案的凹版中后，通过采用被称为橡皮滚筒(blanket)的硅橡胶实施首次转印，以及通过橡皮滚筒与透明基板的紧密接触实施二次转印。所述丝网印刷可以采用下面的方法进行，其中在将膏剂分布于其上形成图案的丝网后，在进行挤压的同时，膏剂通过具有空隙的丝网可以直接置于基板上。可以通过采用以下方法实施凹版印刷，其中当卷绕在辊上形成了图案的橡皮滚筒的同时膏剂被填充到图案中后，膏剂被转印到透明基板上。在本发明中，可以使用上述方法并且可以组合使用上述方法。另外，还可以使用本领域技术人员已知的其他印刷方法。

[0060] 在胶印法的情况下，基于橡皮滚筒的脱模性能，几乎全部膏剂被转印到透明基板(如玻璃)上，因此不需要单独的橡皮滚筒洗涤处理。通过精确蚀刻其上形成了所需导电加热线图案的玻璃可以制备凹版，并且为了持久性可以在玻璃表面上施加金属或DLC(金刚石型碳)的涂层。凹版可以通过蚀刻金属板来制备。

[0061] 在本发明中，为了实现更精细的导电加热线图案，优选采用胶印法。图2显示了胶印法。根据图2，作为第一步骤，在使用刮墨刀将膏剂填充于凹版的图案中后，通过滚动橡皮滚筒实现首次转印，而作为第二步骤，通过滚动橡皮滚筒在透明基板的表面实现二次转印。

[0062] 在本发明中，并不限于上述印刷法，并且可以使用光刻工艺。例如，光刻工艺可以采用下面的方法进行，其中在透明基板的整个表面上形成导电加热线图案材料层，随后于其上形成光致抗蚀剂层，所述光致抗蚀剂层通过选择性曝光和显影步骤来图案化，所述导电加热线是通过使用图案化的光致抗蚀剂层作为掩膜来形成图案，再除去光致抗蚀剂层。

[0063] 本发明可以采用光刻法。例如，在将含有卤化银的图片光敏材料涂覆至透明基板上后，可以通过对所述光敏材料进行选择性曝光和显影来形成图案。以下将描述具体的例子。首先，将用于底片的光敏材料涂覆至将要形成图案的基板上。在这种情况中，可以使用聚合物膜如PET、乙酰基明胶(acetyl celluloid)等作为基板。涂覆了光敏材料的聚合物膜材料被称作膜。用于底片的光敏材料是由卤化银组成，其中对光十分敏感并且常规遇光反应的AgBr与少量AgI互相混合。由于通过对用于底片的普通光敏材料成像来显影的图片是负像，其与对象的明暗相反，因此可以通过采用具有将要形成的图案形式的掩膜来进行成像，这些图案形式优选为不规则的图案形式。

[0064] 为了增加通过采用光刻和照相工艺形成的加热线图案的导电性，可以进一步进行电镀处理。所述电镀可以采用无电镀膜法，可以使用铜或镍作为电镀材料，并且在进行镀铜后，可以在其上进行镀镍，但是本发明的范围并不限于此。

[0065] 本发明可以使用采用掩膜的方法。例如，在将具有加热图案的掩膜设置在靠近基板的位置后，可以通过采用沉积加热图案材料的方法使其图案化。在这种情况中，所述沉积方法可以采用通过加热或电子束的热沉积法、如溅射的PVD(物理气相沉积)法以及使用有机金属材料的CVD(化学气相沉积)法。

[0066] 在本发明中，并不具体限定透明基板，但优选的是使用透光率在50％以上，并且优选75％以上的基板。具体而言，可以使用玻璃作为透明基板，并且也可以使用塑料基板或者塑料膜。当使用塑料膜时，优选在导电加热线图案形成后，将玻璃粘合在基板的至少一侧上。在这种情况中，更优选将玻璃或塑料基板粘合在其上形成导电加热线图案的一侧上。可以使用本领域技术公知的材料作为塑料基板或膜，例如，优选使用具有可见光透过率在
80％以上的膜，如PET(聚对苯二甲酸乙二醇酯)、PVB(聚乙烯丁醛)、PEN(聚萘二甲酸乙二醇酯)、PES(聚苯醚砜)、PC(聚碳酸酯)以及乙酰基明胶。该塑料膜的厚度优选为12.5至500微米，更优选为50至2500微米。

[0067] 在本发明中，作为导电加热材料，优选使用具有优异的导热性的金属。另外，导电加热线材料的电阻率值在1微欧厘米至200微欧厘米的范围内。作为导电加热线材料的具体例子，可以使用铜、银、碳纳米管(CNT)，并且最优选银。可以使用颗粒状的导电加热线材料。在本发明中，作为导电加热线的材料，可以使用银包裹的铜颗粒。

[0068] 在本发明中，当使用含有导电加热线材料的膏剂时，除了所述导电加热材料外，所述膏剂可以进一步包含有机粘合剂，这样容易进行印刷步骤。优选在烧结步骤中有机粘合剂具有挥发性。作为有机粘合剂，有聚丙烯酸树脂、聚氨酯树脂、聚酯树脂、聚烯烃树脂、聚碳酸酯树脂和纤维素树脂、聚酰亚胺树脂、聚萘二甲酸乙二酯树脂和改性环氧树脂，但并不限于此。

[0069] 为了改善膏剂对例如玻璃的透明基板的粘合能力，膏剂可以进一步包括玻璃粉。玻璃粉可以选自商用产品，但优选使用不含铅成分的环保玻璃粉。其中，优选玻璃粉的平均直径为2微米以下并且其最大直径为50微米以下。

[0070] 如果需要，可以向膏剂中进一步加入溶剂。作为溶剂，有二甘醇一丁醚醋酸酯、二甘醇一乙醚醋酸酯、环己酮、乙酸溶纤剂和萜品醇，但并不限于此。

[0071] 在本发明中，在使用包含导电加热线材料、有机粘合剂、玻璃粉和溶剂的膏剂的情况下，优选导电加热线材料的重量比为50至90％，有机粘合剂的重量比为1至20％，玻璃粉的重量比为0.1至10％并且溶剂的重量比为1至20％。

[0072] 导电加热线可以形成为线宽为100微米以下，优选30微米以下，更优选25微米以下。

[0073] 在本发明中，当使用上述膏剂的情况下，如果在将膏剂印刷为上述图案后烧结膏剂，则形成具有导电性的加热线图案。在此情况下，烧结温度并无限制，但可以为500至800℃，且优选为600至700℃。当形成加热线图案的透明基板为玻璃时，如果需要，在上述烧结步骤中，玻璃可以根据建筑或车辆的目的来成型。例如，在将用于车辆的玻璃成型为曲线的步骤中，可以烧结膏剂。另外，当使用塑料基板或膜作为透明基板以形成导电加热图案的情况下，优选在相对低的温度下进行烧结。例如，可以在50至350℃进行。

[0074] 在根据本发明的一个示例性实施例制备加热件的方法中进行以下步骤，形成与导电加热线电连接的汇流条的步骤以及形成与汇流条电连接的电源部分的步骤。这些步骤可以采用现有技术中已知的方法。例如，汇流条可以与导电加热线同时形成，并且可以在形成导电加热图案之后使用相同或其他印刷方法形成。例如，在用胶印法形成导电加热线后，可以通过丝网印刷形成汇流条。在此情况下，适当的汇流条厚度为1至100微米且优选为10至50微米。如果小于1微米，则导电加热线与汇流条之间的接触电阻升高，在接触部分可能出现局部加热；而如果其大于100微米，则电极材料的成本增加。可以通过焊接和与具有良好的导电加热结构的物理接触来实现汇流条与电源之间的连接。

[0075] 为了隐藏导电加热线和汇流条，可以形成黑色图案。通过使用含有氧化钴的膏剂可以印刷黑色图案。在此情况下，适当的印刷方法是丝网印刷，并且其厚度为10至100微米。可以在形成黑色图案之前或之后形成导电加热线和汇流条。

[0076] 根据本发明的一个示例性实施例的加热件包括在透明基板的配有导电加热线的一侧上提供的另外的透明基板。当粘合所述另外的透明基板时，可以在导电加热线和另外的透明基板之间设置粘合膜。在粘合它们的过程中，可以控制温度和压力。

[0077] 在一个详细的实施例中，粘合膜被插入到其上形成有导电加热图案的透明基板与另外的透明基板之间，将它们放入真空袋中，减压或提高温度或通过使用热辊提高温度，然后除去气体，从而完成首次粘合。在此情况中，可以根据粘合膜的种类调节压力、温度和时间，并且通常在300至700托的压力下温度可以逐渐地从常温升至100℃。在此情况中，时间通常优选为1小时以下。初步粘合的层结构，即首次粘合的层结构，要经过反应釜工艺进行二次粘合处理，其中在反应釜中温度上升的同时压力也上升。二次粘合根据粘合膜的种类而不同，但优选在140巴以上的压力下，130至150℃的温度范围内进行粘合1至3小时，并且优选为约2小时，将其缓慢冷却。

[0078] 在其他详细实施例中，与上述两步粘合处理不同，可以应用通过使用真空贴膜机一步粘合它们的方法。可以通过将温度逐步升至80至150℃并冷却它们从而降低压力(～5毫巴)直至温度为100℃来进行粘合，随后增加压力(～1000毫巴)。

[0079] 此处，任何具有粘合强度并在粘合后为透明的材料都可以作为粘合膜的材料。例如，可以使用PVB膜、EVA膜、PU膜等，但不限于此。粘合膜并无特别限制，但优选其厚度在100微米至800微米的范围内。

[0080] 在上述方法中，另外粘合的透明基板可以仅由透明基板形成并且可以由配有按上述制备的导电加热线的透明基板形成。

[0081] 优选的是，加热件的导电加热线的线宽为100微米以下，优选30微米以下，更优选25微米以下且5微米以上。导电加热线的线之间的间隔优选30mm以下，更优选50微米至
10mm，并且更优选200微米至0.65mm。加热线的高度为1至100微米，并且更优选为3微米。可以通过上述方法均匀地制成加热线的线宽和线高。在本发明中，加热线的均匀性就线宽而言是在±3微米的范围内，而就线高而言是在±1微米的范围内。

[0082] 根据本发明的一个示例性实施例的加热件可通电以发热，并且在这种情况下，发热量为每平方米100W至700W，并且优选200至300W。由于根据本发明的一个示例性实施例的加热件具有低电压下优异的加热性能，例如30V以下，且优选20V以下，其可以有效地用于车辆等。加热件的电阻为5Ω/sq以下，优选为1Ω/sq以下，且更优选为0.5Ω/sq以下。

[0083] 根据本发明的一个示例性实施例的加热件可以具有弯曲表面的形状。

[0084] 在根据本发明的示例性实施例的加热件中，优选的是导电加热线图案的开口率(即，玻璃未被图案覆盖的区域)为70％以上。根据本发明的示例性实施例的加热件具有优异的加热性能，其开口率为70％以上，加热操作之后的5min内，温度偏差保持在10％，并且温度是升高的。

[0085] 根据本发明的一个示例性实施例的加热件可以应用于例如车辆、船只、铁路、高速铁路和飞机的多种交通工具以及住房或其他建筑的玻璃。特别是，由于根据本发明的一个示例性实施例的加热件具有在低电压下优异的加热性能，能够使日落后光源的衍射和干涉的不良影响最小化，并且上述线宽可以不易被察觉，与已知技术不同，其可以应用于作为如车辆的交通工具的前窗。

[0086] 实施例

[0087] 下文中，通过实施例说明本发明，但本发明的范围并不限于这些实施例。

[0088] 实施例1

[0089] 通过在10wt％的BCA(二甘醇一丁醚醋酸酯)溶剂中溶解80wt％的粒径为2微米的银颗粒、5wt％的聚酯树脂和5wt％的玻璃粉来制备银膏(silver paste)。作为凹版，使用具有20微米的宽度、7.5微米的深度以及维诺图案的玻璃。通过设置作为基本单元的2
0.09mm 的方形并在基本单元中使点的分布具有不规则性来制备与图1相同的维诺图案。该图案的封闭图形的面积分布的比率为23％。

[0090] 通过采用如图2所示的方法和胶印机在玻璃基板(100mm×100mm)上形成银图案后，在600℃下烧结3分钟来形成如图1所示的图案。玻璃基板的表面电阻为0.6Ω/sq，且在100mm方向上通过夹子使铜条与图案接触从而形成汇流条。其中两终端之间的电阻为2
0.6欧姆。在此情况中，当施加1.8V的电压时，发热量为5.4W(540W/m)。使用红外图像照相机测量加热现象的结果是在20分钟内温度由20℃上升至40℃。此外，在测量时间内的温度偏差百分数值为6％以下，该温度偏差百分数值是通过用测量的20个点的温度的最高值与最低值的差除以平均值来获得。具有导电加热线图案的玻璃的可见光透过率为80％。

[0091] 当使用在KS L2007中所示的仪器时，在距离具有加热线的玻璃基板7m处安装100W的白炽灯(使用具有预设亮度的普通灯泡)，并且从光源发出的光穿透具有加热线的玻璃基板，通过使用数码相机可以得到1600×1200像素的数字图像。基于光源的中心，图像具有距离500以内的像素，并且计算每5°的光强平均值和所述平均值的标准差的值。标准差的值为2。此外，在光源周围不能观察到光散射的特定图案。

[0092] 实施例2

[0093] 通过在10wt％的BCA(二甘醇一丁醚醋酸酯)溶剂中溶解80wt％的粒径为2微米的银颗粒、5wt％的聚酯树脂和5wt％的玻璃粉来制备银膏。作为凹版，使用具有20微米的2
宽度、10微米深度以及德朗奈图案的玻璃。通过使在0.09mm 的基本单元内的点不规则分布后，制备如图8所示的德朗奈图案。该图案的封闭图形的面积分布的比率为20％。

[0094] 通过使用如图2所示的方法和胶印机在玻璃基板(100mm×100mm)上形成银图案后，在600℃下烧结3分钟来形成如图8所示的图案。玻璃基板的表面电阻为1.0Ω/sq，且在100mm的方向上通过夹子使铜条与图案接触从而形成汇流条。其中两终端之间的电阻为2
0.8欧姆。在此情况中，当施加2.0V的电压时，发热量为5.0W(500W/m)。使用红外图像照相机测量加热现象的结果是在20分钟内温度由20℃上升至40℃。此外，在测量时间内的温度偏差百分数值为6％以下，该温度偏差百分数值是通过用测量的20个点的温度的最高值与最低值的差除以平均值来获得。具有导电加热线图案的玻璃的可见光透过率为70％。
在这种情况下，每个角度的光强的标准差的值为1.5。此外，在光源周围没有观察到因光散射造成的特定图案。

[0095] 实施例3

[0096] 除了仅将基本单元变为0.25mm2以外，进行与实施例1相同的方法。在此情况下，所使用的图案与图9相同。该图案的封闭图形的面积分布的比率为20％。在此情况下，表面电阻为1.2Ω/sq，且100mm×100mm的玻璃基板的两端之间的电阻为1.5欧姆。具有导电加热线图案的玻璃的可见光透过率为83％。在这种情况下，每个角度的光强的标准差的值为1.4。此外，在光源周围没有观察到因光散射造成的特定图案。

[0097] 实施例4

[0098] 除了仅将基本单元变为0.25mm2以外，进行与实施例2相同的方法。在此情况下，所使用的图案与图10相同。该图案的封闭图形的面积分布的比率为20％。在此情况下，表面电阻为1.2Ω/sq，且100mm×100mm的玻璃基板的两端之间的电阻为1.0欧姆。具有导电加热线图案的玻璃的可见光透过率为76％。在这种情况下，每个角度的光强的标准差的值为2.0。此外，在光源周围没有观察到因光散射造成的特定图案。

[0099] 对比实施例1

[0100] 在0.09mm2的方形的基础上加工出网格图案，图案的形状与图12的形状相同。该图案的封闭图形的面积分布的比率为0％。在此情况下，表面电阻为0.4Ω/sq，且100mm×100mm的玻璃基板的两端之间的电阻为0.4欧姆。具有导电加热线图案的玻璃的可见光透过率为74％。

[0101] 通过使用与实施例1相同的方法进行光强试验。在这种情况下，每个角度的光强的标准差的值为19.5。此外，在光源周围可以观察到具有交叉形状的强干涉图案。

[0102] 在使用图12所示的图案作为对比实施例的情况下，在光源周围观察到具有交叉形状的强干涉图案。然而，在实施例的情况下，观察到因图案造成的散射，但未观察到特定的图案。