发热体及其制备方法.pdf

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摘要
申请专利号:

CN201080005164.3

申请日:

2010.01.21

公开号:

CN102293049A

公开日:

2011.12.21

当前法律状态:

授权

有效性:

有权

法律详情:

登录超时

IPC分类号:

H05B3/84

主分类号:

H05B3/84

申请人:

LG化学株式会社

发明人:

全相起; 黄仁皙; 李东郁; 朴定源; 崔贤; 金贤湜; 朴希净; 金秀珍

地址:

韩国首尔

优先权:

2009.01.21 KR 10-2009-0005222

专利代理机构:

北京金信立方知识产权代理有限公司 11225

代理人:

朱梅;王荣

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内容摘要

本发明提供了一种发热体及其制备方法,所述发热体包括:a)透明基板,以及b)导电发热图案,该导电发热图案具有形成维诺图的图形的边界线形状以及边界线的交点部分,在所述交点部分,两条以上的边界线彼此相交,在所述透明基板的至少一侧形成曲线。

权利要求书

1.一种发热体,其包括:
a)透明基板,以及
b)导电发热图案,其具有形成维诺图的图形的边界线形状以及边界线的
交点部分,在所述交点部分,两条以上的边界线彼此相交,在所述透明基板
的至少一侧形成曲线。
2.根据权利要求1所述的发热体,其进一步包括:
c)汇流条,其配置于所述导电发热图案的两端,以及
d)电源部分,其与所述汇流条连接。
3.根据权利要求1所述的发热体,其中,基于所述图案的总面积,所述
导电发热图案包括10%以上面积的由具有不对称结构的图形形成的图案。
4.根据权利要求1所述的发热体,其中,所述导电发热图案具有形成维
诺图的图形的边界线形状,且基于所述导电发热图案的总面积,该导电发热
图案包括10%以上面积的这样的图案:其中,至少一条连接任意一个形成维
诺图的图形的中心点和形成与该图形的边界的邻接图形的中心点的线在长度
上不同于其余的线。
5.根据权利要求1所述的发热体,其中,所述交点部分的曲线具有所述
图案的线宽的0.1至5倍的曲率半径。
6.根据权利要求1所述的发热体,其中,形成所述导电发热图案的线的
至少一部分由直线、曲线、波浪线和锯齿线中的至少一种组成。
7.根据权利要求1所述的发热体,其中,所述形成维诺图的图形的边界
线形状是通过维诺图母点形成并被控制,以使每5cm2以下单位面积的维诺
图母点的分布是均匀的。
8.根据权利要求1所述的发热体,其中,所述形成维诺图的图形的边界
线形状是通过维诺图母点形成,且该维诺图母点是以在5cm2以下的单位面
积内25至2,500个/cm2的分布存在的。
9.根据权利要求1所述的发热体,其中,所述导电发热图案的线的线宽
为100微米以下。
10.根据权利要求1所述的发热体,其中,开口率为70%以上。
11.根据权利要求1所述的发热体,其中,所述开口率为70%以上,且
发热操作之后的5分钟内,温度偏差保持在10%以内。
12.根据权利要求1所述的发热体,其中,所述导电发热图案包含铜或
银。
13.根据权利要求11所述的发热体,其中,所述导电发热图案进一步包
含有机粘合剂和玻璃粉。
14.制备根据权利要求1~13中任一项所述的发热体的方法,该方法包
括:
形成导电发热图案,所述导电发热图案具有形成维诺图的图形的边界线
形状以及边界线的交点部分,在所述交点部分,两条以上的边界线彼此相交,
在所述透明基板的一侧形成曲线。
15.根据权利要求14所述的制备发热体的方法,其进一步包括:
在所述导电发热图案的两端形成汇流条,以及
设置与所述汇流条连接的电源部分。
16.根据权利要求14所述的制备发热体的方法,其中,所述交点部分的
曲线具有所述图案的线宽的0.1至5倍的曲率半径。
17.根据权利要求14所述的制备发热体的方法,其中,所述形成导电发
热图案包括将包含导电发热材料的膏剂以形成维诺图的图形的边界线的形状
转印到透明基板上,并烧结该导电发热材料。
18.根据权利要求14所述的制备发热体的方法,其中,在形成所述导电
发热图案以后,进一步进行电镀处理。
19.一种发热玻璃层压体,其包括:
a)透明基板,以及
b)导电发热图案,其具有形成维诺图的图形的边界线形状以及边界线的
交点部分,在所述交点部分,两条以上的边界线彼此相交,在所述透明基板
的至少一侧形成曲线,以及
c)玻璃,其设置在所述导电发热图案上。
20.根据权利要求19所述的发热玻璃层压体,其进一步包括:
d)汇流条,其配置在a)透明基板和c)玻璃之间的所述导电发热图案的两
端,以及
e)电源部分,其与d)汇流条连接。
21.根据权利要求19所述的发热玻璃层压体,其中,粘合膜设置在c)
玻璃和b)导电发热图案之间。
22.根据权利要求19所述的发热玻璃层压体,其中,所述交点部分的曲
线具有所述图案的线宽的0.1至5倍的曲率半径。
23.根据权利要求19所述的发热玻璃层压体,其中,所述导电发热图案
的线的线宽为100微米以下。
24.根据权利要求19所述的发热玻璃层压体,其中,开口率为70%以
上。
25.根据权利要求19所述的发热玻璃层压体,其中,所述开口率为70%
以上,且发热操作之后的5分钟内,温度偏差保持在10%以内。
26.根据权利要求19所述的发热玻璃层压体,其中,所述导电发热图案
包含铜或银。
27.根据权利要求19所述的发热玻璃层压体,其中,所述导电发热图案
进一步包含有机粘合剂和玻璃粉。
28.制备根据权利要求19~27中任一项所述的发热玻璃层压体的方法,
该方法包括:
形成导电发热图案,其具有形成维诺图的图形的边界线形状以及边界线
的交点部分,在所述交点部分,两条以上的边界线彼此相交,在所述透明基
板的一侧形成曲线,以及
将玻璃层压并粘合到其上形成导电发热图案的透明基板的表面。
29.根据权利要求28所述的制备发热玻璃层压体的方法,其进一步包括:
在层压所述玻璃之前,在所述导电发热图案的两端形成汇流条,以及
在层压并粘合所述玻璃以后,设置与所述汇流条连接的电源部分。
30.根据权利要求28所述的制备发热玻璃层压体的方法,其中,当层压
并粘合所述玻璃时,使用粘合膜。
31.根据权利要求28所述的制备发热玻璃层压体的方法,其中,所述形
成导电发热图案包括将包含导电发热材料的膏剂以形成维诺图的图形的边界
线的形状转印到所述透明基板上,并烧结该导电发热材料。
32.根据权利要求28所述的制备发热玻璃层压体的方法,其中,在形成
所述导电发热图案以后,进一步进行电镀处理。
33.根据权利要求28所述的制备发热玻璃层压体的方法,其中,所述交
点部分的曲线具有所述图案的线宽的0.1至5倍的曲率半径。

说明书

发热体及其制备方法

技术领域

本发明涉及一种发热体及其制备方法。更具体而言,本发明涉及一种发
热体以及该发热体的制备方法,所述发热体包括不易被察觉的图案且在低电
压下具有优异的发热性能,并能够使光的衍射和干涉最小化,且能够使图案
在印刷时的交点部分周围的线宽的减小最小化。

本发明要求将于2009年1月21日向韩国知识产权局提交的第
10-2009-0005222号韩国专利申请作为优先权,并在此将其公开的全部内容通
过引用方式并入本申请。

背景技术

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,人们开发了发热玻璃。发热玻璃采用这样的设想:
将加热线片层叠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
是车辆或建筑的发热玻璃要具有低电阻以平稳地产生热,但其不应刺激眼。
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
的溅射工艺形成发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,但其问题在于,由于高表面电阻,难以在40V以下的低电压下驱动。

发明内容

【技术问题】

为了解决现有技术中的问题,本发明致力于提供一种发热体以及制备该
发热体的方法,该发热体不易察觉,能够最小化在日落后单一光源的衍射和
干涉的不良影响,在低电压下具有优异的发热性能,且能够使图案在印刷时
的交点部分周围的线宽的减小最小化。

【技术方案】

本发明提供了一种发热体,其包括:a)透明基板,以及b)导电发热图案,
该导电发热图案具有形成维诺图的图形的边界线形状以及边界线的交点部
分,在所述交点部分,两条以上的边界线彼此相交,在所述透明基板的至少
一侧形成曲线。发热体可进一步包括c)汇流条,其配置于导电发热图案的两
端,以及d)电源部分,其与所述汇流条连接。

此外,本发明提供了一种制备发热体的方法,该方法包括:形成导电发
热图案,其具有形成维诺图的图形的边界线形状以及边界线的交点部分,在
所述交点部分,两条以上的边界线彼此相交,在透明基板的一侧形成曲线。
该方法可进一步包括在导电发热图案的两端形成汇流条,以及提供与所述汇
流条连接的电源部分。

此外,本发明提供了一种发热玻璃层压体,其包括:a)透明基板,以及
b)导电发热图案,其具有形成维诺图的图形的边界线形状以及边界线的交点
部分,在所述交点部分,两条以上的边界线彼此相交,在所述透明基板的至
少一侧形成曲线,以及c)玻璃,其设置在所述导电发热图案上。所述发热玻
璃层压体可进一步包括d)汇流条,其在透明基板和c)玻璃之间配置于导电发
热图案的两端,以及e)电源部分,其与所述d)汇流条连接。粘合膜可以设置
于c)玻璃和b)导电发热图案之间。

此外,本发明提供了一种制备发热玻璃层压体的方法,该方法包括:形
成导电发热图案,其具有形成维诺图的图形的边界线形状以及边界线的交点
部分,在所述交点部分,两条以上的边界线彼此相交,在透明基板的一侧形
成曲线;以及将玻璃层压并粘合到其上形成导电发热图案的透明基板的表面。
该方法可进一步包括,在形成导电发热图案以后在层压玻璃之前,在导电发
热图案的两端形成汇流条。此外,本方法可进一步包括在粘合玻璃以后设置
与所述汇流条连接的电源部分。当粘合玻璃时,可以在导电发热图案和玻璃
之间配置粘合膜。

在根据本发明的发热体或发热玻璃层压体中,基于导电发热图案的总面
积,导电发热图案可包括10%以上面积的由具有不均匀结构的图形形成的图
案。

此外,导电发热图案可具有形成维诺图的图形的边界线形状,且基于导
电发热图案的总面积,该导电发热图案可以包括10%以上面积的这样的图案:
其中,至少一条连接任意一个形成维诺图的图形的中心点和形成与该图形的
边界的邻接图形的中心点的线在长度上不同于其余的线。

具有形成维诺图的图形的边界线形状的所述导电发热图案的面积可以是
所述透明基板的总面积的30%以上。具有其他形状的导电发热图案可以设置
在这样的透明基板的表面的至少一部分,所述透明基板不具形成维诺图的图
形的边界线形状的导电发热图案。

形成具有形成维诺图的图形的边界线形状的导电发热图案的线可以是直
线,也可能有不同的变化,如曲线、波浪线和锯齿线。

在发热体中或发热玻璃层压体中,导电发热图案可以通过印刷、光刻工
艺和照相工艺形成。

【有益效果】

根据本发明的示例性实施方式,发热体和发热玻璃层压体包括具有形成
维诺图的图形的边界线形状的导电发热图案,且可以最小化在日落后单一光
源的衍射和干涉的不良影响。此外,当为层压体时,由于具有形成维诺图的
图形的边界线形状的导电发热图案可能在由如下所述的维诺母点(Voronoi 
generator)轻松地设计图案形状以后,通过不同的方法如印刷、光刻和照相法
形成,因此工艺简单且成本低。

此外,由于曲线形状是通过对其中两条以上的边界线彼此相交的导电发
热图案的边界线的交点部分进行圆角处理而得到的,其可能解决在交点部分
周围的线宽减少或者短路的问题,并通过增加交点部分的线宽而减少表面电
阻,同时不会影响整体透明度,从而可以提高发热性能。

附图说明

图1和图2是通过使用根据本发明的第一个示例性实施方式和第二个示
例性实施方式的维诺图来形成发热玻璃的导电发热图案的例子。

图3为显示胶印法(offset printing process)的视图。

图4是通过使用交点部分未经圆角处理的维诺图来形成发热玻璃的导电
发热图案的例子。

图5是通过使用交点部分经过圆角处理的维诺图来形成发热玻璃的导电
发热图案的例子。

具体实施方式

以下将详细描述本发明。

根据本发明的发热体和发热玻璃层压体包括具有形成维诺图的图形的边
界形状的导电发热图案,以及具有通过圆角处理边界线的交点部分而具有曲
线形状的交点部分,从而最小化在边界线的交点部分周围的线宽减小,在所
述边界线的交点部分处两条以上的边界线在印刷图案时彼此相交。

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发热线图案而最小化。维诺图是这样一种图案,
如果将维诺图母点配置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
填充空间并且正六边形的每个点是由维诺母点设置的,则导电发热图案可以
是一个蜂巢结构。

在本发明中,使用通过规则或不规则地配置维诺图母点而由母点衍生的
图案,且图案中,交点部分通过对边界线的交点部分进行圆角处理而具有曲
线形状。

当具有形成维诺图的区域的边界线形状的导电发热图案被印刷时,由于
形成了凸起部分,在印刷之后的线的线宽可能会减小,但根据本发明,通过
对图案之间的边界线的交点部分进行圆角处理,有可能解决由于在交点部分
周围的凸起部分的形成而引起的线宽减小或者短路的问题,并通过增加交点
部分的线宽而减少表面电阻,同时不会影响整体的透明度,从而可以提高发
热性能。

作为交点部分被圆角处理了的形成图案的方法,可以以用于改变圆弧半
径的方法(参见图1)或者用于固定圆弧半径的方法(参见图2)为例。如图1和
图2中所示,关于图案的制备,所述制备可以通过计算机程序的改变而实现。

具体而言,交点位于两条线之间。如果两条线之间有预定的角2a,则可
画出位于两条线之间的中央的中线。当圆弧半径改变时(参见图1),通过总是
恒定计算出由交点沿中线到另一条线的最短距离可画出圆。在此情况下,如
果选择了接近交点的圆弧,这就是对图1的圆角处理。

在圆角处理中,圆角处理可以通过固定半径进行。在此情况下,当形成
交点的两条线之间的角较大时,有圆角处理会被过度进行的问题。因此,圆
角处理可以通过画出交点和形成交点的两条线的中线,并形成穿过中线的点
的圆而进行,所述中线位于距离交点的预定距离处。即,如果形成交点的两
条线之间的角较大,圆的半径变小,而如果该角变小,则圆角处理可通过增
加半径来进行。

在图2的情况下,由于圆弧半径恒定,在沿中线移动点时当该点到其他
线的距离与预定的半径相等时,通过围绕该点绘出圆并选择接近于交点的圆
弧而进行对图2的圆角处理。

对于图1和图2,描述了两条相交的线,但如果以计算机反复进行计算,
可以计算出所有与交点相关的相交的线。

此外,圆角是指具有图案的线宽的0.1至5倍的曲率半径的曲线形状。
在曲线形状具有上述范围内的曲率半径时,可以防止在烧结印刷的基板后因
印刷过程中交点部分的凸起部分而造成的高表面电阻,并得到同样的透射和
反射效果。

同时,已知的导电发热图案仅使用非常规则的图案,如网格形式或者线
性形式。如上所述,如果仅使用规则图案,可能因导电发热图案和玻璃的折
射率之间的不同显示出光的衍射和干涉图案。该图案的影响因在日落以后存
在的如车前灯或路灯的单光源而被最大化。这些现象可能导致安全或者司机
疲劳度的问题。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,当形成维诺图母点时,规则性
和不规则性可适当地协调。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
的局限化而得到补偿。

如上所述,对于发热体或发热玻璃层压体的均匀发热和视见度,优选在
单位面积内图案的开口率恒定。为此目的,优选控制每单位面积的维诺图母
点的数量。在这种情况下,当维诺图母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5cm2以下并且更优选1cm2以下。维诺图母点的每单
位面积的数量优选25至2,500个/cm2并更优选100至2,000个/cm2。

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。

此外,基于图案的总面积,可以通过以下两种方式最大化对因光的衍射
和干涉引起的不良影响的最小化作用:基于导电发热图案的总面积,形成包
括10%以上面积的由具有不对称结构的图形形成的图案的导电发热图案;或
者形成具有形成维诺图的图形的边界线形状的导电发热图案,而且,基于导
电发热图案的总面积,该导电发热图案包括10%以上面积的这样的图案:其
中,至少一条连接任意一个形成维诺图的图形的中心点和形成与该图形的边
界的邻接图形的中心点的线在长度上不同于其余的线。

在本发明中,首先,在通过使用维诺图母点确定想要的图案形状以后,
使用印刷法、光刻法和照相法,从而可以在透明基板上形成具有窄且精细的
线宽的导电发热图案。维诺图母点是指这样的点,即排列该点从而形成如上
所述的维诺图。

印刷法可以通过采用以下方法实施,在该方法中,将包含导电发热材料
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印刷板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而将想要的图案转印至透明基板上。用于在图
案转印介质上形成图案形式的方法可以通过采用本领域公知的方法进行。

印刷法并不具体限制,并且可以使用如胶印、丝网印刷和照相凹版印刷
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
图案的凹版印刷板中后,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了图案的丝网
后,在按压底板(squeeze)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照相凹版印刷,其中当转动在辊上形成了
图案的橡皮滚筒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。

在胶印法的情况下,基于橡皮滚筒的脱模性能,大部分膏剂被转印到透
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
上形成了所需导电发热图案的玻璃可以制备凹版印刷板,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。凹版印刷板可以通过
蚀刻金属板来制备。

在本发明中,为了实现更精细的导电发热图案,优选采用胶印法。图3
显示了胶印法。根据图3,作为第一步骤,在使用刮墨刀将膏剂填充于凹版
印刷板的图案中后,通过滚动橡皮滚筒实现首次转印,而作为第二步骤,通
过滚动橡皮滚筒在玻璃表面实现二次转印。

如果通过使用此印刷方法印刷图案,由于在图案之间的边界线的交点周
围的凹槽部分被刮刀涂覆时形成了凸起部分,在印刷后的线的线宽可能会减
少。特别地,线宽的减小的现象可能由于边界线和刮刀彼此平行而更加严重。
然而,根据本发明,通过对图案之间的边界线的交点部分进行圆角处理,有
可能解决由于在交点部分周围的凸起部分的形成而引起的线宽减小或者短路
的问题,并通过增加交点部分的线宽而减少表面电阻,同时不会影响整体的
透明度,从而可以提高发热性能。

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发
热图案材料层,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,所述导电发热图案材料层是通过使用图案化的光致
抗蚀剂层作为掩膜来图案化,接着除去光致抗蚀剂层。

本发明也可以采用照相法。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。可进一步进行电镀处理,以增加发热图案的电导率。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。

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%以上的板。具体而言,可以使用玻璃,也可以使用塑料膜
作为透明基板。在使用塑料膜的情况下,优选在导电发热图案形成后,将玻
璃层压在基板的至少一侧上。在这种情况中,更优选将玻璃层压在透明基板
的形成导电发热图案的一侧上。可以使用本领域技术公知的材料作为塑料膜,
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)以
及PC(聚碳酸酯),且其厚度优选为50至450微米。

在本发明中,作为导电发热材料,优选使用具有优异的导热性的金属。
另外,导电发热材料的电阻率值优选在1微欧 厘米至200微欧 厘米的范围
内。作为导电发热材料的具体例子,可以使用铜、银等,并且最优选银。可
以使用颗粒状的导电发热材料。在本发明的示例性实施方式中,作为导电发
热材料,也可以使用银包裹的铜颗粒。

在本发明中,当使用含有导电发热材料的膏剂的情况下,除了上述导电
发热材料外,所述膏剂可以进一步包含有机粘合剂,从而容易进行印刷步骤。
优选的是有机粘合剂在烧结步骤中具有挥发性。作为有机粘合剂,有基于聚
丙烯酸的树脂、基于聚氨酯的树脂、基于聚酯的树脂、基于聚烯烃的树脂、
基于聚碳酸酯的树脂和纤维素树脂、基于聚酰亚胺的树脂、基于聚萘二甲酸
乙二醇酯的树脂和改性环氧树脂等,但并不限于此。

为了改善膏剂对玻璃的粘合能力,膏剂可以进一步包括玻璃粉。玻璃粉
可以选自市售产品,但优选使用不含铅成分的环保玻璃粉。在此情况下,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。

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、萜品醇等,但并不限
于此。

在本发明中,在使用包含导电发热材料、有机粘合剂、玻璃粉和溶剂的
膏剂的情况下,优选导电发热材料的重量比为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%。

形成导电发热图案的线的线宽可以形成为100微米以下,优选30微米以
下,更优选25微米以下。

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形成维诺
图的图形的边界形状后烧结膏剂,则形成具有导电性的发热图案。在此情况
下,并不具体限制烧结温度,但可以为500至800℃,且优选为600至700℃。
当形成发热图案的板为玻璃时,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,当使用塑料膜作为形成导电发热图案的基板的情
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。

在制备根据本发明的发热体的的方法中可以进一步进行以下步骤,用于
在导电发热图案的两端形成汇流条的步骤以及用于设置与汇流条连接的电源
部分的步骤。这些步骤可以采用本领域已知的方法。例如,汇流条可以与导
电发热图案同时形成,并且可以在形成导电发热图案之后使用其他印刷方法
形成。例如,在用胶印法形成导电发热图案后,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,则导电发热图案与汇流条之间的接触电阻升高,在接触部
分可能出现局部放热;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发热性的结构的物理接触来实现汇流条与电
源之间的连接。

为了隐藏导电发热图案和汇流条,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,适合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发热
图案和汇流条。

类似用于制备发热体的上述方法,用于制备根据本发明的发热玻璃层压
体的方法包括,形成导电发热图案,以及随后将玻璃层压并粘合到其上形成
了导电发热图案的透明基板的表面上。在此情况下,粘合方法可以采用本领
域已知的方法。在此情况下,设置有导电发热图案的透明基板和玻璃可以通
过使用粘合膜彼此粘合。此方法可进一步包括形成汇流条并设置与所述汇流
条连接的电源部分。

例如,粘合方法可以通过在其上形成有导电发热图案的透明基板和玻璃
之间插入并粘合粘合膜的工艺而进行。在此情况下,在本发明中,将上述导
电发热图案印刷在透明基板的至少一侧上。在该粘合工艺中,可以控制温度
和压力。

在一个详细的实施例中,粘合膜被插入到其上形成有导电发热图案的透
明基板与玻璃之间,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,但通常是在300至700托的压力下将温度
从常温逐渐地升至100℃。在此情况中,时间通常优选为1小时以下。初步
层压的层结构,即首次层压的层结构,要经过反应釜工艺进行二次粘合处理,
其中在反应釜中在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。

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℃并缓慢
冷却它们从而降低压力(~5毫巴)直至温度为100℃,随后增加压力(~1000毫
巴)来进行粘合。

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。

在上述方法中,层压的玻璃可以由仅玻璃形成,也可以由其上设置有按
上述制备的导电发热图案的玻璃形成。

优选的是,发热体或发热玻璃层压体的导电发热图案的线宽为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。导电发热图案
的线之间的间隔优选为50微米至30mm,更优选200微米至1mm。线的高
度为1至100微米,并且更优选为3微米。

根据本发明的发热体或发热玻璃层压体可通电以发热,并且在这种情况
下,发热量为每平方米100至500W,并且优选200至300W。由于根据本
发明的发热体或发热玻璃层压体即使在低电压(例如30V以下,且优选20V
以下)下也具有优异的发热性能,其可以有效地用于车辆等。发热体或发热玻
璃层压体的电阻为5Ω/□以下,优选1Ω/□以下,且更优选0.5Ω/□以下。

根据本发明的发热体或发热玻璃层压体可以具有曲面形状。

在根据本发明的发热体或发热玻璃层压体中,优选地,导电发热图案的
开口率(即,玻璃未被图案覆盖的面积比率)为70%以上。根据本发明的发热
体或发热玻璃层压体具有优异的发热性能,其开口率为70%以上,发热操作
之后的5min内,温度偏差保持在10%以内,并且温度是升高的。

根据本发明的发热体或发热玻璃层压体可以应用于例如车辆、船只和飞
机的多种交通工具以及住房或其他建筑的玻璃上。

实施例

以下,将通过实施例和对比实施例更详细地描述本发明。

对比实施例

在将0.09mm2的矩形被设置为基本单元以后,通过使基本单元中的点的
分布具有不规则性而形成维诺图案。基于基本单元区域的中心点,通过在
100%面积中选择任意一点而得到不规则度,且维诺图案通过使用密度为1111
个/cm2的选择的点而制备。通过使用上述方法制备的图案示于图4中。

实施例

通过下面的方法制备出进行圆角处理的图案:在连接对比实施例的维诺
图的交点部分的两条线之间形成中线,并形成穿过距交点18微米的点的圆。
通过使用上述方法制备的图案示于图5中。

实验实施例

在通过实施例和对比实施例制备的图案的基础上,在玻璃基板(370mm×
470mm)上使用如图3所示的方法用胶印机形成银图案以后,通过在580℃于
带式炉中烧结图案10分钟而形成银线。在此情况下,形成的银线的宽度为
25微米,且高度为2.5微米。

在此情况下,使用的银膏是适用于电路衬底胶印的高温烧结型的银膏,
在混合了80wt%的银(Ag)颗粒(平均颗粒直径=约2微米)、18wt%的粘合
剂(通过以1∶1的比例混合聚酯树脂和BCA而制备)、以及2wt%的玻璃粉(用
于玻璃彼此之间的粘合性能)之后,通过使用三阶段辊轧机混揉30分钟。在
此情况下,粘度为约10,000cps(轴数5,1rpm)

此外,为了实施例和对比实施例的比较,测量了透明度和表面电阻,并
测量了印刷和烧结之后的图案的电导率和透明度,结果如表1中所示。

[物理性能的评价]

1)表面电阻:通过使用三菱化学公司制备的Loresta-GP MCP-T600测量。

2)550nm处透明度:通过使用Shimadzu UV-3600 uv-Vis-NIR分光光度计
测量。

3)550nm处反射率:通过使用Shimadzu UV-3600 uv-Vis-NIR分光光度计
测量。

[表1]

  实施例
  对比实施例
  表面电阻(Ω/□)
  0.33
  0.43
  透明度(%)
  76.2
  76.4
  反射率(%)
  8.5
  8.6

通过表1可以看出,透明度和反射率在根据对比实施例的交点部分被圆
角处理之前(图4)与根据实施例的交点部分经过圆角处理后(图5)没有变化,
但可以看出,表面电阻由0.43Ω/□至0.33Ω/□提高了约25%。

为了测量图案在根据对比实施例的交点部分被圆角处理之前(图4)与根
据实施例的交点部分经过圆角处理后(图5)的衍射和干涉影响,观测者和光源
之间的距离为7m以上,且印刷的发热玻璃配置于观测者和光源之间。在两
种情况下,在光源周围都没有观察到强干涉图案,仅观察到较弱的散射。

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资源描述

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1、(10)申请公布号 CN 102293049 A (43)申请公布日 2011.12.21 CN 102293049 A *CN102293049A* (21)申请号 201080005164.3 (22)申请日 2010.01.21 10-2009-0005222 2009.01.21 KR H05B 3/84(2006.01) (71)申请人 LG 化学株式会社 地址 韩国首尔 (72)发明人 全相起 黄仁皙 李东郁 朴定源 崔贤 金贤湜 朴希净 金秀珍 (74)专利代理机构 北京金信立方知识产权代理 有限公司 11225 代理人 朱梅 王荣 (54) 发明名称 发热体及其制备方法 (57。

2、) 摘要 本发明提供了一种发热体及其制备方法, 所 述发热体包括 : a) 透明基板, 以及 b) 导电发热图 案, 该导电发热图案具有形成维诺图的图形的边 界线形状以及边界线的交点部分, 在所述交点部 分, 两条以上的边界线彼此相交, 在所述透明基板 的至少一侧形成曲线。 (30)优先权数据 (85)PCT申请进入国家阶段日 2011.07.21 (86)PCT申请的申请数据 PCT/KR2010/000390 2010.01.21 (87)PCT申请的公布数据 WO2010/085097 KO 2010.07.29 (51)Int.Cl. (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明。

3、专利申请 权利要求书 3 页 说明书 8 页 附图 4 页 CN 102293066 A1/3 页 2 1. 一种发热体, 其包括 : a) 透明基板, 以及 b) 导电发热图案, 其具有形成维诺图的图形的边界线形状以及边界线的交点部分, 在 所述交点部分, 两条以上的边界线彼此相交, 在所述透明基板的至少一侧形成曲线。 2. 根据权利要求 1 所述的发热体, 其进一步包括 : c) 汇流条, 其配置于所述导电发热图案的两端, 以及 d) 电源部分, 其与所述汇流条连接。 3. 根据权利要求 1 所述的发热体, 其中, 基于所述图案的总面积, 所述导电发热图案包 括 10以上面积的由具有不对称。

4、结构的图形形成的图案。 4. 根据权利要求 1 所述的发热体, 其中, 所述导电发热图案具有形成维诺图的图形的 边界线形状, 且基于所述导电发热图案的总面积, 该导电发热图案包括 10以上面积的这 样的图案 : 其中, 至少一条连接任意一个形成维诺图的图形的中心点和形成与该图形的边 界的邻接图形的中心点的线在长度上不同于其余的线。 5. 根据权利要求 1 所述的发热体, 其中, 所述交点部分的曲线具有所述图案的线宽的 0.1 至 5 倍的曲率半径。 6. 根据权利要求 1 所述的发热体, 其中, 形成所述导电发热图案的线的至少一部分由 直线、 曲线、 波浪线和锯齿线中的至少一种组成。 7. 根。

5、据权利要求 1 所述的发热体, 其中, 所述形成维诺图的图形的边界线形状是通过 维诺图母点形成并被控制, 以使每 5cm2以下单位面积的维诺图母点的分布是均匀的。 8. 根据权利要求 1 所述的发热体, 其中, 所述形成维诺图的图形的边界线形状是通过 维诺图母点形成, 且该维诺图母点是以在 5cm2以下的单位面积内 25 至 2,500 个 /cm2的分 布存在的。 9. 根据权利要求 1 所述的发热体, 其中, 所述导电发热图案的线的线宽为 100 微米以 下。 10. 根据权利要求 1 所述的发热体, 其中, 开口率为 70以上。 11. 根据权利要求 1 所述的发热体, 其中, 所述开口。

6、率为 70以上, 且发热操作之后的 5 分钟内, 温度偏差保持在 10以内。 12. 根据权利要求 1 所述的发热体, 其中, 所述导电发热图案包含铜或银。 13. 根据权利要求 11 所述的发热体, 其中, 所述导电发热图案进一步包含有机粘合剂 和玻璃粉。 14. 制备根据权利要求 1 13 中任一项所述的发热体的方法, 该方法包括 : 形成导电发热图案, 所述导电发热图案具有形成维诺图的图形的边界线形状以及边界 线的交点部分, 在所述交点部分, 两条以上的边界线彼此相交, 在所述透明基板的一侧形成 曲线。 15. 根据权利要求 14 所述的制备发热体的方法, 其进一步包括 : 在所述导电发。

7、热图案的两端形成汇流条, 以及 设置与所述汇流条连接的电源部分。 16. 根据权利要求 14 所述的制备发热体的方法, 其中, 所述交点部分的曲线具有所述 图案的线宽的 0.1 至 5 倍的曲率半径。 权 利 要 求 书 CN 102293049 A CN 102293066 A2/3 页 3 17. 根据权利要求 14 所述的制备发热体的方法, 其中, 所述形成导电发热图案包括将 包含导电发热材料的膏剂以形成维诺图的图形的边界线的形状转印到透明基板上, 并烧结 该导电发热材料。 18. 根据权利要求 14 所述的制备发热体的方法, 其中, 在形成所述导电发热图案以后, 进一步进行电镀处理。 。

8、19. 一种发热玻璃层压体, 其包括 : a) 透明基板, 以及 b) 导电发热图案, 其具有形成维诺图的图形的边界线形状以及边界线的交点部分, 在 所述交点部分, 两条以上的边界线彼此相交, 在所述透明基板的至少一侧形成曲线, 以及 c) 玻璃, 其设置在所述导电发热图案上。 20. 根据权利要求 19 所述的发热玻璃层压体, 其进一步包括 : d) 汇流条, 其配置在 a) 透明基板和 c) 玻璃之间的所述导电发热图案的两端, 以及 e) 电源部分, 其与 d) 汇流条连接。 21.根据权利要求19所述的发热玻璃层压体, 其中, 粘合膜设置在c)玻璃和b)导电发 热图案之间。 22. 根据。

9、权利要求 19 所述的发热玻璃层压体, 其中, 所述交点部分的曲线具有所述图 案的线宽的 0.1 至 5 倍的曲率半径。 23. 根据权利要求 19 所述的发热玻璃层压体, 其中, 所述导电发热图案的线的线宽为 100 微米以下。 24. 根据权利要求 19 所述的发热玻璃层压体, 其中, 开口率为 70以上。 25.根据权利要求19所述的发热玻璃层压体, 其中, 所述开口率为70以上, 且发热操 作之后的 5 分钟内, 温度偏差保持在 10以内。 26. 根据权利要求 19 所述的发热玻璃层压体, 其中, 所述导电发热图案包含铜或银。 27. 根据权利要求 19 所述的发热玻璃层压体, 其中。

10、, 所述导电发热图案进一步包含有 机粘合剂和玻璃粉。 28. 制备根据权利要求 19 27 中任一项所述的发热玻璃层压体的方法, 该方法包括 : 形成导电发热图案, 其具有形成维诺图的图形的边界线形状以及边界线的交点部分, 在所述交点部分, 两条以上的边界线彼此相交, 在所述透明基板的一侧形成曲线, 以及 将玻璃层压并粘合到其上形成导电发热图案的透明基板的表面。 29. 根据权利要求 28 所述的制备发热玻璃层压体的方法, 其进一步包括 : 在层压所述玻璃之前, 在所述导电发热图案的两端形成汇流条, 以及 在层压并粘合所述玻璃以后, 设置与所述汇流条连接的电源部分。 30. 根据权利要求 28。

11、 所述的制备发热玻璃层压体的方法, 其中, 当层压并粘合所述玻 璃时, 使用粘合膜。 31. 根据权利要求 28 所述的制备发热玻璃层压体的方法, 其中, 所述形成导电发热图 案包括将包含导电发热材料的膏剂以形成维诺图的图形的边界线的形状转印到所述透明 基板上, 并烧结该导电发热材料。 32. 根据权利要求 28 所述的制备发热玻璃层压体的方法, 其中, 在形成所述导电发热 图案以后, 进一步进行电镀处理。 权 利 要 求 书 CN 102293049 A CN 102293066 A3/3 页 4 33. 根据权利要求 28 所述的制备发热玻璃层压体的方法, 其中, 所述交点部分的曲线 具有。

12、所述图案的线宽的 0.1 至 5 倍的曲率半径。 权 利 要 求 书 CN 102293049 A CN 102293066 A1/8 页 5 发热体及其制备方法 技术领域 0001 本发明涉及一种发热体及其制备方法。更具体而言, 本发明涉及一种发热体以及 该发热体的制备方法, 所述发热体包括不易被察觉的图案且在低电压下具有优异的发热性 能, 并能够使光的衍射和干涉最小化, 且能够使图案在印刷时的交点部分周围的线宽的减 小最小化。 0002 本发明要求将于 2009 年 1 月 21 日向韩国知识产权局提交的第 10-2009-0005222 号韩国专利申请作为优先权, 并在此将其公开的全部内。

13、容通过引用方式并入本申请。 背景技术 0003 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, 人们开发了发热玻璃。发热玻璃采用这样的设想 : 将加热线片层叠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发热玻璃要具有低电阻以平稳地产生热, 但其不应 刺激眼。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 溅射工艺形成发热层并且与其前端连接电极的方。

14、法, 以制备已知的透明加热玻璃, 但其问 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 0004 【技术问题】 0005 为了解决现有技术中的问题, 本发明致力于提供一种发热体以及制备该发热体的 方法, 该发热体不易察觉, 能够最小化在日落后单一光源的衍射和干涉的不良影响, 在低电 压下具有优异的发热性能, 且能够使图案在印刷时的交点部分周围的线宽的减小最小化。 0006 【技术方案】 0007 本发明提供了一种发热体, 其包括 : a) 透明基板, 以及 b) 导电发热图案, 该导电发 热图案具有形成维诺图的图形的边界线形状以及边界线的交点部分, 在所述交点部分。

15、, 两 条以上的边界线彼此相交, 在所述透明基板的至少一侧形成曲线。发热体可进一步包括 c) 汇流条, 其配置于导电发热图案的两端, 以及 d) 电源部分, 其与所述汇流条连接。 0008 此外, 本发明提供了一种制备发热体的方法, 该方法包括 : 形成导电发热图案, 其 具有形成维诺图的图形的边界线形状以及边界线的交点部分, 在所述交点部分, 两条以上 的边界线彼此相交, 在透明基板的一侧形成曲线。该方法可进一步包括在导电发热图案的 两端形成汇流条, 以及提供与所述汇流条连接的电源部分。 0009 此外, 本发明提供了一种发热玻璃层压体, 其包括 : a) 透明基板, 以及 b) 导电发热 。

16、图案, 其具有形成维诺图的图形的边界线形状以及边界线的交点部分, 在所述交点部分, 两 条以上的边界线彼此相交, 在所述透明基板的至少一侧形成曲线, 以及 c) 玻璃, 其设置在 所述导电发热图案上。所述发热玻璃层压体可进一步包括 d) 汇流条, 其在透明基板和 c) 说 明 书 CN 102293049 A CN 102293066 A2/8 页 6 玻璃之间配置于导电发热图案的两端, 以及 e) 电源部分, 其与所述 d) 汇流条连接。粘合膜 可以设置于 c) 玻璃和 b) 导电发热图案之间。 0010 此外, 本发明提供了一种制备发热玻璃层压体的方法, 该方法包括 : 形成导电发热 图案。

17、, 其具有形成维诺图的图形的边界线形状以及边界线的交点部分, 在所述交点部分, 两 条以上的边界线彼此相交, 在透明基板的一侧形成曲线 ; 以及将玻璃层压并粘合到其上形 成导电发热图案的透明基板的表面。该方法可进一步包括, 在形成导电发热图案以后在层 压玻璃之前, 在导电发热图案的两端形成汇流条。 此外, 本方法可进一步包括在粘合玻璃以 后设置与所述汇流条连接的电源部分。当粘合玻璃时, 可以在导电发热图案和玻璃之间配 置粘合膜。 0011 在根据本发明的发热体或发热玻璃层压体中, 基于导电发热图案的总面积, 导电 发热图案可包括 10以上面积的由具有不均匀结构的图形形成的图案。 0012 此外。

18、, 导电发热图案可具有形成维诺图的图形的边界线形状, 且基于导电发热图 案的总面积, 该导电发热图案可以包括 10以上面积的这样的图案 : 其中, 至少一条连接 任意一个形成维诺图的图形的中心点和形成与该图形的边界的邻接图形的中心点的线在 长度上不同于其余的线。 0013 具有形成维诺图的图形的边界线形状的所述导电发热图案的面积可以是所述透 明基板的总面积的30以上。 具有其他形状的导电发热图案可以设置在这样的透明基板的 表面的至少一部分, 所述透明基板不具形成维诺图的图形的边界线形状的导电发热图案。 0014 形成具有形成维诺图的图形的边界线形状的导电发热图案的线可以是直线, 也可 能有不同。

19、的变化, 如曲线、 波浪线和锯齿线。 0015 在发热体中或发热玻璃层压体中, 导电发热图案可以通过印刷、 光刻工艺和照相 工艺形成。 0016 【有益效果】 0017 根据本发明的示例性实施方式, 发热体和发热玻璃层压体包括具有形成维诺图的 图形的边界线形状的导电发热图案, 且可以最小化在日落后单一光源的衍射和干涉的不良 影响。 此外, 当为层压体时, 由于具有形成维诺图的图形的边界线形状的导电发热图案可能 在由如下所述的维诺母点 (Voronoi generator) 轻松地设计图案形状以后, 通过不同的方 法如印刷、 光刻和照相法形成, 因此工艺简单且成本低。 0018 此外, 由于曲线。

20、形状是通过对其中两条以上的边界线彼此相交的导电发热图案的 边界线的交点部分进行圆角处理而得到的, 其可能解决在交点部分周围的线宽减少或者短 路的问题, 并通过增加交点部分的线宽而减少表面电阻, 同时不会影响整体透明度, 从而可 以提高发热性能。 附图说明 0019 图1和图2是通过使用根据本发明的第一个示例性实施方式和第二个示例性实施 方式的维诺图来形成发热玻璃的导电发热图案的例子。 0020 图 3 为显示胶印法 (offset printing process) 的视图。 0021 图 4 是通过使用交点部分未经圆角处理的维诺图来形成发热玻璃的导电发热图 案的例子。 说 明 书 CN 10。

21、2293049 A CN 102293066 A3/8 页 7 0022 图 5 是通过使用交点部分经过圆角处理的维诺图来形成发热玻璃的导电发热图 案的例子。 具体实施方式 0023 以下将详细描述本发明。 0024 根据本发明的发热体和发热玻璃层压体包括具有形成维诺图的图形的边界形状 的导电发热图案, 以及具有通过圆角处理边界线的交点部分而具有曲线形状的交点部分, 从而最小化在边界线的交点部分周围的线宽减小, 在所述边界线的交点部分处两条以上的 边界线在印刷图案时彼此相交。 0025 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发热线图案而最小。

22、化。维诺图是这样一种图案, 如果将维诺图母点配 置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 正六边形填充空间并且正六边形的每个点是由维诺母点设置的, 则导电发热图案可以是一 个蜂巢结构。 0026 在本发明中, 使用通过规则或不规则地配置维诺图母点而由母点衍生的图案, 且 图案中, 交点部分通过对边界线的交点部分进行圆角处理而具有曲线形状。 0027 当具有形成维诺图的区域的边界线形。

23、状的导电发热图案被印刷时, 由于形成了凸 起部分, 在印刷之后的线的线宽可能会减小, 但根据本发明, 通过对图案之间的边界线的交 点部分进行圆角处理, 有可能解决由于在交点部分周围的凸起部分的形成而引起的线宽减 小或者短路的问题, 并通过增加交点部分的线宽而减少表面电阻, 同时不会影响整体的透 明度, 从而可以提高发热性能。 0028 作为交点部分被圆角处理了的形成图案的方法, 可以以用于改变圆弧半径的方法 ( 参见图 1) 或者用于固定圆弧半径的方法 ( 参见图 2) 为例。如图 1 和图 2 中所示, 关于图 案的制备, 所述制备可以通过计算机程序的改变而实现。 0029 具体而言, 交点。

24、位于两条线之间。 如果两条线之间有预定的角2a, 则可画出位于两 条线之间的中央的中线。当圆弧半径改变时 ( 参见图 1), 通过总是恒定计算出由交点沿中 线到另一条线的最短距离可画出圆。 在此情况下, 如果选择了接近交点的圆弧, 这就是对图 1 的圆角处理。 0030 在圆角处理中, 圆角处理可以通过固定半径进行。 在此情况下, 当形成交点的两条 线之间的角较大时, 有圆角处理会被过度进行的问题。 因此, 圆角处理可以通过画出交点和 形成交点的两条线的中线, 并形成穿过中线的点的圆而进行, 所述中线位于距离交点的预 定距离处。 即, 如果形成交点的两条线之间的角较大, 圆的半径变小, 而如果。

25、该角变小, 则圆 角处理可通过增加半径来进行。 0031 在图 2 的情况下, 由于圆弧半径恒定, 在沿中线移动点时当该点到其他线的距离 与预定的半径相等时, 通过围绕该点绘出圆并选择接近于交点的圆弧而进行对图 2 的圆角 处理。 0032 对于图 1 和图 2, 描述了两条相交的线, 但如果以计算机反复进行计算, 可以计算 说 明 书 CN 102293049 A CN 102293066 A4/8 页 8 出所有与交点相关的相交的线。 0033 此外, 圆角是指具有图案的线宽的 0.1 至 5 倍的曲率半径的曲线形状。在曲线形 状具有上述范围内的曲率半径时, 可以防止在烧结印刷的基板后因印。

26、刷过程中交点部分的 凸起部分而造成的高表面电阻, 并得到同样的透射和反射效果。 0034 同时, 已知的导电发热图案仅使用非常规则的图案, 如网格形式或者线性形式。 如 上所述, 如果仅使用规则图案, 可能因导电发热图案和玻璃的折射率之间的不同显示出光 的衍射和干涉图案。 该图案的影响因在日落以后存在的如车前灯或路灯的单光源而被最大 化。这些现象可能导致安全或者司机疲劳度的问题。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。 0035 为了解决视觉察觉的问题, 在本发明中, 当形成维诺图母点时, 规则。

27、性和不规则性 可适当地协调。 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限化而得到补偿。 0036 如上所述, 对于发热体或发热玻璃层压体的均匀发热和视见度, 优选在单位面积 内图案的开口率恒定。为此目的, 优选控制每单位面积的维诺图母点的数量。在这种情况 下, 当维诺图母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 5cm2以下并且 更优选 1cm2以下。维诺图母点的每单位面积的数量优选 25 至 2,500 个 /cm2并更优选 1。

28、00 至 2,000 个 /cm2。 0037 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。 0038 此外, 基于图案的总面积, 可以通过以下两种方式最大化对因光的衍射和干涉引 起的不良影响的最小化作用 : 基于导电发热图案的总面积, 形成包括 10以上面积的由具 有不对称结构的图形形成的图案的导电发热图案 ; 或者形成具有形成维诺图的图形的边界 线形状的导电发热图案, 而且, 基于导电发热图案的总面积, 该导电发热图案包括 10以上 面积的这样的图案 : 其中, 至少一条连接任意一个形成维诺图的图形的中心点和形成与该 图形的边界的邻接图形的中心点的线在长度上。

29、不同于其余的线。 0039 在本发明中, 首先, 在通过使用维诺图母点确定想要的图案形状以后, 使用印刷 法、 光刻法和照相法, 从而可以在透明基板上形成具有窄且精细的线宽的导电发热图案。 维 诺图母点是指这样的点, 即排列该点从而形成如上所述的维诺图。 0040 印刷法可以通过采用以下方法实施, 在该方法中, 将包含导电发热材料的膏剂以 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 是在如凹版印刷板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而将想 要的图案转印至透明基板上。 用于在图案转印介质上形成图案形式的方法可以通过采用本 领域公知的方。

30、法进行。 0041 印刷法并不具体限制, 并且可以使用如胶印、 丝网印刷和照相凹版印刷的方法。 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印刷板中后, 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 说 明 书 CN 102293049 A CN 102293066 A5/8 页 9 于其上形成了图案的丝网后, 在按压底板 (squeeze) 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照相凹版印刷, 其。

31、中当转动在辊上形成了 图案的橡皮滚筒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。 0042 在胶印法的情况下, 基于橡皮滚筒的脱模性能, 大部分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 电发热图案的玻璃可以制备凹版印刷板, 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。凹版印刷板可以通过蚀刻金属板来制备。 0043 在本发明中, 为了实现更精细的导电发热图案, 优选采用胶印法。图 。

32、3 显示了胶印 法。 根据图3, 作为第一步骤, 在使用刮墨刀将膏剂填充于凹版印刷板的图案中后, 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玻璃表面实现二次转印。 0044 如果通过使用此印刷方法印刷图案, 由于在图案之间的边界线的交点周围的凹槽 部分被刮刀涂覆时形成了凸起部分, 在印刷后的线的线宽可能会减少。 特别地, 线宽的减小 的现象可能由于边界线和刮刀彼此平行而更加严重。 然而, 根据本发明, 通过对图案之间的 边界线的交点部分进行圆角处理, 有可能解决由于在交点部分周围的凸起部分的形成而引 起的线宽减小或者短路的问题, 并通过增加交点部分的线宽而减少表面电。

33、阻, 同时不会影 响整体的透明度, 从而可以提高发热性能。 0045 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发热图案材料层, 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, 所述导电发热 图案材料层是通过使用图案化的光致抗蚀剂层作为掩膜来图案化, 接着除去光致抗蚀剂 层。 0046 本发明也可以采用照相法。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。可进一步进行电镀 处理, 以增加发热图案的电导率。

34、。 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。 0047 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以上的板。具体而言, 可以使用玻璃, 也可以使用塑料膜作为透明基板。在使用塑 料膜的情况下, 优选在导电发热图案形成后, 将玻璃层压在基板的至少一侧上。 在这种情况 中, 更优选将玻璃层压在透明基板的形成导电发热图案的一侧上。可以使用本领域技术公 知的材料作为塑料膜, 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 )。

35、、 PVB( 聚乙烯丁醛 )、 PEN( 聚萘二甲酸乙二醇酯 )、 PES( 聚苯醚砜 ) 以及 PC( 聚碳酸酯 ), 且其厚度优选为 50 至 450 微米。 0048 在本发明中, 作为导电发热材料, 优选使用具有优异的导热性的金属。另外, 导电 发热材料的电阻率值优选在 1 微欧 厘米至 200 微欧 厘米的范围内。作为导电发热材料的 具体例子, 可以使用铜、 银等, 并且最优选银。可以使用颗粒状的导电发热材料。在本发明 的示例性实施方式中, 作为导电发热材料, 也可以使用银包裹的铜颗粒。 0049 在本发明中, 当使用含有导电发热材料的膏剂的情况下, 除了上述导电发热材料 说 明 书。

36、 CN 102293049 A CN 102293066 A6/8 页 10 外, 所述膏剂可以进一步包含有机粘合剂, 从而容易进行印刷步骤。 优选的是有机粘合剂在 烧结步骤中具有挥发性。作为有机粘合剂, 有基于聚丙烯酸的树脂、 基于聚氨酯的树脂、 基 于聚酯的树脂、 基于聚烯烃的树脂、 基于聚碳酸酯的树脂和纤维素树脂、 基于聚酰亚胺的树 脂、 基于聚萘二甲酸乙二醇酯的树脂和改性环氧树脂等, 但并不限于此。 0050 为了改善膏剂对玻璃的粘合能力, 膏剂可以进一步包括玻璃粉。玻璃粉可以选自 市售产品, 但优选使用不含铅成分的环保玻璃粉。在此情况下, 优选玻璃粉的平均直径为 2 微米以下并且其最。

37、大直径为 50 微米以下。 0051 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、 萜品醇等, 但并不限于此。 0052 在本发明中, 在使用包含导电发热材料、 有机粘合剂、 玻璃粉和溶剂的膏剂的情况 下, 优选导电发热材料的重量比为 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。 0053 形成导电发热图案的线的线宽可以形成为 100 微米以下, 优选 30 微米以下, 更优 选 25 微米以下。 0054 在本发明中, 当使用上述膏剂。

38、的情况下, 如果在将膏剂印刷为形成维诺图的图形 的边界形状后烧结膏剂, 则形成具有导电性的发热图案。 在此情况下, 并不具体限制烧结温 度, 但可以为 500 至 800, 且优选为 600 至 700。当形成发热图案的板为玻璃时, 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, 当使用塑料膜作为形成导电发热图案的基板 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。 0055 在制备根据本发明的发热体的的方法中可以进一步进行以下步骤, 用于在导电发 热图案的两端形成。

39、汇流条的步骤以及用于设置与汇流条连接的电源部分的步骤。 这些步骤 可以采用本领域已知的方法。 例如, 汇流条可以与导电发热图案同时形成, 并且可以在形成 导电发热图案之后使用其他印刷方法形成。 例如, 在用胶印法形成导电发热图案后, 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, 则导电发热图案与汇流条之间的接触电阻升高, 在接触部分可能出 现局部放热 ; 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 的导电发热性的结构的物理接触来实现汇流条与电源之间的连接。 0056 为了。

40、隐藏导电发热图案和汇流条, 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, 适合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发热图案和汇流条。 0057 类似用于制备发热体的上述方法, 用于制备根据本发明的发热玻璃层压体的方法 包括, 形成导电发热图案, 以及随后将玻璃层压并粘合到其上形成了导电发热图案的透明 基板的表面上。在此情况下, 粘合方法可以采用本领域已知的方法。在此情况下, 设置有导 电发热图案的透明基板和玻璃可以通过使用粘合膜彼此粘合。 此方法可进一步包括形成汇 流条并设置与所述汇流条连接的电源部分。。

41、 0058 例如, 粘合方法可以通过在其上形成有导电发热图案的透明基板和玻璃之间插入 并粘合粘合膜的工艺而进行。 在此情况下, 在本发明中, 将上述导电发热图案印刷在透明基 板的至少一侧上。在该粘合工艺中, 可以控制温度和压力。 说 明 书 CN 102293049 A CN 102293066 A7/8 页 11 0059 在一个详细的实施例中, 粘合膜被插入到其上形成有导电发热图案的透明基板与 玻璃之间, 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, 但通常 是在300至700。

42、托的压力下将温度从常温逐渐地升至100。 在此情况中, 时间通常优选为 1 小时以下。初步层压的层结构, 即首次层压的层结构, 要经过反应釜工艺进行二次粘合处 理, 其中在反应釜中在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。 0060 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并缓慢冷却它们从而降低压力 ( 5 毫巴 ) 直至温度为 100, 随后。

43、增加压力 ( 1000 毫巴 ) 来进行粘合。 0061 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。 0062 在上述方法中, 层压的玻璃可以由仅玻璃形成, 也可以由其上设置有按上述制备 的导电发热图案的玻璃形成。 0063 优选的是, 发热体或发热玻璃层压体的导电发热图案的线宽为 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。导电发热图案的线之间的间隔优选为 50 微米至 30。

44、mm, 更优选 200 微米至 1mm。线的高度为 1 至 100 微米, 并且更优选为 3 微米。 0064 根据本发明的发热体或发热玻璃层压体可通电以发热, 并且在这种情况下, 发热 量为每平方米 100 至 500W, 并且优选 200 至 300W。由于根据本发明的发热体或发热玻璃层 压体即使在低电压 ( 例如 30V 以下, 且优选 20V 以下 ) 下也具有优异的发热性能, 其可以有 效地用于车辆等。发热体或发热玻璃层压体的电阻为 5/ 以下, 优选 1/ 以下, 且更 优选 0.5/ 以下。 0065 根据本发明的发热体或发热玻璃层压体可以具有曲面形状。 0066 在根据本发明的。

45、发热体或发热玻璃层压体中, 优选地, 导电发热图案的开口率 ( 即, 玻璃未被图案覆盖的面积比率 ) 为 70以上。根据本发明的发热体或发热玻璃层压 体具有优异的发热性能, 其开口率为 70以上, 发热操作之后的 5min 内, 温度偏差保持在 10以内, 并且温度是升高的。 0067 根据本发明的发热体或发热玻璃层压体可以应用于例如车辆、 船只和飞机的多种 交通工具以及住房或其他建筑的玻璃上。 0068 实施例 0069 以下, 将通过实施例和对比实施例更详细地描述本发明。 0070 对比实施例 0071 在将 0.09mm2的矩形被设置为基本单元以后, 通过使基本单元中的点的分布具有 不规。

46、则性而形成维诺图案。 基于基本单元区域的中心点, 通过在100面积中选择任意一点 而得到不规则度, 且维诺图案通过使用密度为 1111 个 /cm2的选择的点而制备。通过使用 上述方法制备的图案示于图 4 中。 0072 实施例 说 明 书 CN 102293049 A CN 102293066 A8/8 页 12 0073 通过下面的方法制备出进行圆角处理的图案 : 在连接对比实施例的维诺图的交点 部分的两条线之间形成中线, 并形成穿过距交点 18 微米的点的圆。通过使用上述方法制备 的图案示于图 5 中。 0074 实验实施例 0075 在通过实施例和对比实施例制备的图案的基础上, 在玻璃。

47、基板 (370mm470mm) 上使用如图 3 所示的方法用胶印机形成银图案以后, 通过在 580于带式炉中烧结图案 10 分钟而形成银线。在此情况下, 形成的银线的宽度为 25 微米, 且高度为 2.5 微米。 0076 在此情况下, 使用的银膏是适用于电路衬底胶印的高温烧结型的银膏, 在混合了 80wt的银 (Ag) 颗粒 ( 平均颗粒直径约 2 微米 )、 18wt的粘合剂 ( 通过以 1 1 的比 例混合聚酯树脂和 BCA 而制备 )、 以及 2wt的玻璃粉 ( 用于玻璃彼此之间的粘合性能 ) 之 后, 通过使用三阶段辊轧机混揉 30 分钟。在此情况下, 粘度为约 10,000cps(。

48、 轴数 5, 1rpm) 0077 此外, 为了实施例和对比实施例的比较, 测量了透明度和表面电阻, 并测量了印刷 和烧结之后的图案的电导率和透明度, 结果如表 1 中所示。 0078 物理性能的评价 0079 1) 表面电阻 : 通过使用三菱化学公司制备的 Loresta-GP MCP-T600 测量。 0080 2)550nm 处透明度 : 通过使用 Shimadzu UV-3600 uv-Vis-NIR 分光光度计测量。 0081 3)550nm 处反射率 : 通过使用 Shimadzu UV-3600 uv-Vis-NIR 分光光度计测量。 0082 表 1 0083 实施例 对比实施。

49、例 表面电阻 (/ ) 0.33 0.43 透明度 ( ) 76.2 76.4 反射率 ( ) 8.5 8.6 0084 通过表 1 可以看出, 透明度和反射率在根据对比实施例的交点部分被圆角处理之 前 ( 图 4) 与根据实施例的交点部分经过圆角处理后 ( 图 5) 没有变化, 但可以看出, 表面电 阻由 0.43/ 至 0.33/ 提高了约 25。 0085 为了测量图案在根据对比实施例的交点部分被圆角处理之前 ( 图 4) 与根据实施 例的交点部分经过圆角处理后 ( 图 5) 的衍射和干涉影响, 观测者和光源之间的距离为 7m 以上, 且印刷的发热玻璃配置于观测者和光源之间。 在两种情况下, 在光源周围都没有观察 到强干涉图案, 仅观察到较弱的散射。 说 明 书 CN 102293049 A CN 10。

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