加熱元件及其制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本申請要求享有于2013年2月22日在韓國知識產(chǎn)權(quán)局提交的韓國專利申請N0.10-2013-0018949的優(yōu)先權(quán)，上述申請的全部內(nèi)容通過引用被并入到本文中。
技術(shù)領(lǐng)域
[0002]
[0003]本申請涉及一種加熱元件及其制造方法。
【背景技術(shù)】
[0004]由于在冬天或下雨天車輛外部與車輛內(nèi)部之間在溫度上的差異，在車輛窗戶上會產(chǎn)生霜。而且，在室內(nèi)滑雪場的情況下，由于在斜坡內(nèi)部和斜坡外部之間在溫度上的差異導(dǎo)致出現(xiàn)結(jié)露現(xiàn)象。為了解決該問題，已經(jīng)研制出加熱玻璃。該加熱玻璃使用以下原理:在將加熱絲片(a heating wire sheet)附接到玻璃表面上或在玻璃表面上直接形成加熱絲之后，通過向加熱絲的兩端施加電流來從加熱絲中產(chǎn)生熱量，從而通過產(chǎn)生的熱量來增加玻璃表面的溫度。
[0005]為了制備該加熱玻璃，提出了下述方法:在通過使用諸如銦錫氧化物(ΙΤ0)薄膜或Ag薄膜的透明導(dǎo)電材料經(jīng)由濺射工藝形成前加熱層之后，將電極連接到兩個(gè)前端。然而，存在下述問題:由于高表面電阻(a high surface resistance)導(dǎo)致通過上述方法制備的加熱玻璃不能在低壓下驅(qū)動。因此，當(dāng)人們想要在低壓下產(chǎn)生熱量時(shí)，提出了嘗試使用諸如金屬線的加熱絲。
[0006]在低壓下的驅(qū)動方法中，為了產(chǎn)生預(yù)定數(shù)量的熱量，需要增大電流量。例如，為了在12V下產(chǎn)生600W的熱量，需要使用50A的電流。由于電流量增大，作為可以向金屬線供應(yīng)電流的一種母線(busbar)，必須選擇一種母線及其形成方法，以同時(shí)地控制在母線中產(chǎn)生的熱量以及由于母線和透明加熱部件的接觸電阻產(chǎn)生的熱量。具體地，在使用金屬線的情況下，由于金屬線的線寬(line width)和線高(line height)小，致使與母線的接觸是非常重要的問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]技術(shù)問題
[0008]本發(fā)明的目的是提供一種加熱元件及其制備方法，其可以防止在加熱元件的母線之間的電阻值增大或防止在加熱圖案中的局部熱量(local heat)產(chǎn)生。
[0009]技術(shù)方案
[0010]本發(fā)明的一個(gè)示例性實(shí)施例提供了一種加熱元件，包括:基板；導(dǎo)電加熱單元，所述導(dǎo)電加熱單元設(shè)置在所述基板上；以及，兩條母線，所述兩條母線設(shè)置為分別向所述導(dǎo)電加熱單元的兩端施加電壓，其中，所述導(dǎo)電加熱單元包括導(dǎo)電加熱圖案區(qū)域和設(shè)置在所述導(dǎo)電加熱圖案區(qū)域的兩端的兩個(gè)導(dǎo)電層區(qū)域，并且所述兩條母線分別設(shè)置在所述導(dǎo)電層區(qū)域上。
[0011]此外，本發(fā)明的另一示例性實(shí)施例提供了一種制備加熱元件的方法，包括:在基板上形成導(dǎo)電加熱單元，所述導(dǎo)電加熱單元包括導(dǎo)電加熱圖案區(qū)域和在所述導(dǎo)電加熱圖案區(qū)域的兩端設(shè)置的兩個(gè)導(dǎo)電層區(qū)域；以及，分別在所述導(dǎo)電層區(qū)域上形成母線。
[0012]此外，本發(fā)明的另一示例性實(shí)施例提供了一種包括所述加熱元件的用于車輛或建筑物的加熱元件。
[0013]此外，本發(fā)明的另一個(gè)示例性實(shí)施例提供了一種包括所述加熱元件的顯示設(shè)備。
[0014]有益效果
[0015]根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例，可以通過將所述母線放置在導(dǎo)電層區(qū)域上以控制在所述加熱元件和所述母線之間的接觸電阻從而防止在所述加熱單元和所述母線之間的局部熱量產(chǎn)生。
【附圖說明】
[0016]圖1是示意性地示出根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例的加熱元件的圖；
[0017]圖2是示意性地示出根據(jù)本發(fā)明的比較實(shí)例的附圖；
[0018]圖3是示意性地示出根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例的加熱元件的加熱現(xiàn)象的圖；
[0019]圖4是示意性地示出根據(jù)本發(fā)明的比較實(shí)例的加熱元件的加熱現(xiàn)象的附圖。
[0020]【參考數(shù)字和符號說明】
[0021]10:導(dǎo)電加熱圖案區(qū)域
[0022]20:導(dǎo)電層區(qū)域
[0023]30:母線
【具體實(shí)施方式】
[0024]以下，將詳細(xì)描述本發(fā)明的示例性實(shí)施例。
[0025]在現(xiàn)有技術(shù)的加熱元件中，通過下述方法來形成加熱圖案:在聚合物膜上涂布1 ym或1 μπι以上的金屬薄膜之后蝕刻除圖案之外的部分；以及，通過光刻法或印刷法來形成具有抗蝕劑的圖案。在這種情況下，當(dāng)用于將所述加熱圖案和外部電源連接的母線設(shè)置在所述加熱圖案上時(shí)，所述加熱圖案和所述母線的接觸部分被限制，因此，可能發(fā)生母線之間的電阻值增大的現(xiàn)象，并且，可能發(fā)生在加熱圖案中產(chǎn)生局部熱量的現(xiàn)象。
[0026]因此，根據(jù)本發(fā)明的所述加熱元件包括:基板；設(shè)置在所述基板上的導(dǎo)電加熱單元；以及兩條母線，設(shè)置為向所述導(dǎo)電加熱單元的兩端施加相應(yīng)的壓力，其中，所述導(dǎo)電加熱單元包括導(dǎo)電加熱圖案區(qū)域以及設(shè)置在所述導(dǎo)電加熱圖案區(qū)域的兩端的兩個(gè)導(dǎo)電層區(qū)域(conductive layer areas)，并且所述兩根母線分別設(shè)置在所述導(dǎo)電層區(qū)域上。
[0027]在本發(fā)明中，設(shè)置在所述導(dǎo)電加熱圖案區(qū)域的兩端處的兩個(gè)導(dǎo)電層區(qū)域表示非圖案化的區(qū)域或所述加熱圖案的密度是所述導(dǎo)電加熱圖案區(qū)域的密度的10倍的區(qū)域。所述導(dǎo)電加熱圖案區(qū)域的開口率(aperture rat1)是90%或90%以上，并且優(yōu)選地為94%或94%以上，并且所述導(dǎo)電層區(qū)域的開口率是60%或60%以下并且優(yōu)選地為0%。在本發(fā)明中，開口率表示在所述基板上沒有導(dǎo)電加熱線(conductive heating wire)的區(qū)域的比率。
[0028]在本發(fā)明中，可以在所述導(dǎo)電層區(qū)域和所述母線之間設(shè)置粘結(jié)層。所述粘結(jié)層可以包括丙烯酸酯基材料、聚氨酯類材料、硅系材料中的的一種或多種，但是不限于此。而且，可以通過使用注入來涂布現(xiàn)有的粘結(jié)劑(an existing adhesive)的方法來形成所述粘結(jié)層，并且所述粘結(jié)層可以使用包括現(xiàn)有的(existing)導(dǎo)電球的各向異性導(dǎo)電膜(ACF)。
[0029]另外，為了通過所述粘結(jié)層來改善所述母線和所述導(dǎo)電層區(qū)域之間的電接觸，所述粘結(jié)層可以進(jìn)一步包括導(dǎo)電材料。所述導(dǎo)電材料的具體實(shí)例可以包括金屬粒子，諸如銅和銀、導(dǎo)電聚合物及其組合物，等等，但是不限于此。所述粘結(jié)層的厚度可以是大于0 μπι和小于等于100 μ m。
[0030]在本申請中，所述導(dǎo)電加熱圖案區(qū)域和所述導(dǎo)電層區(qū)域的厚度可以為Ο.?μπι至20 μ m，以及0.2 μ m至5 μ m，但是不限于此。
[0031]另外，所述母線的厚度可以是1 μπι至100 μπι，以及10 μπι至60 μπι，但是不限于此。在所述母線的厚度小于1 ym的情況下，隨著電流量增大，由所述母線本身產(chǎn)生的熱量可能增大。在所述母線的厚度大于100 μπι的情況下，電極材料的成本可能增大，并且，當(dāng)設(shè)置所述粘結(jié)層時(shí)可能會發(fā)生粘結(jié)性能變差的情形。
[0032]在本發(fā)明中，在所述導(dǎo)電加熱單元電連接到所述母線并且向所述母線施加電壓的情況下，所述導(dǎo)電加熱單元為可以通過自電阻和熱導(dǎo)率來產(chǎn)生熱量的部件。具有線性形狀的導(dǎo)電材料可以被用作加熱部件。在所述加熱部件具有線性形狀的情況下，所述加熱部件可以由透明或不透明的導(dǎo)電材料構(gòu)成。在本發(fā)明中，所述加熱部件具有線性形狀的情況下，即使當(dāng)材料是諸如金屬的不透明材料時(shí)，所述加熱部件可以被配置為通過控制如下所述的線寬和圖案的均勻性以便不阻擋視野。
[0033]在本說明書中，為了方便，在加熱部件具有線性形狀的情況下，加熱部件被稱為導(dǎo)電加熱絲。
[0034]在本發(fā)明中，所述導(dǎo)電加熱絲可以是直線，也可以做出各種修改，諸如曲線、波浪線、鋸齒線。
[0035]所述導(dǎo)電加熱絲可以被設(shè)置為諸如條紋、菱形、正方形網(wǎng)格、圓、波浪圖案、網(wǎng)格、和2維網(wǎng)格的圖案，并且不限于預(yù)定形狀，而且可以被設(shè)計(jì)以便不妨礙通過從預(yù)定的光源發(fā)射的光的衍射和干涉的光學(xué)特性。S卩，為了最小化圖案的規(guī)則性，可以使用下述圖案:其中，規(guī)則性地配置波、正弦波，以及網(wǎng)格結(jié)構(gòu)的線的間隔和厚度。如果需要，所述導(dǎo)電加熱絲圖案的形狀可以為兩個(gè)或兩個(gè)以上圖案的組合。
[0036]所述導(dǎo)電加熱線的圖案可以包括不規(guī)則圖案。
[0037]所述不規(guī)則圖案可以包括圖案，其中，當(dāng)繪制與所述導(dǎo)電加熱絲相交的直線時(shí)，在所述直線與所述導(dǎo)電加熱絲的相鄰的交點(diǎn)之間的距離的平均值的標(biāo)準(zhǔn)偏差的比率(距離分布比)為2%或2%以上。
[0038]與所述導(dǎo)電加熱線相交的直線可以是具有在所述直線與所述導(dǎo)電加熱線之間的距離的最小標(biāo)準(zhǔn)偏差的線。另外，與所述導(dǎo)電加熱線相交的直線可以為在相對于所述導(dǎo)電加熱線的任一個(gè)點(diǎn)的切線在垂直方向上延伸的線。通過使用這樣的導(dǎo)電加熱線圖案，可以防止由于光源的衍射和干涉導(dǎo)致的副作用。
[0039]在與所述導(dǎo)電加熱線相交的直線中，可能包括在所述導(dǎo)電加熱線中的80個(gè)或更多個(gè)交點(diǎn)。
[0040]在與所述導(dǎo)電加熱線相交的直線與所述導(dǎo)電加熱線的