(57)【要約】      （修正有）【課題】透明発熱板内の温度分布の均一化を図る透明発熱板を提供する。【解決手段】透明発熱板は、透明基板と、透明基板と積層され電圧を印加されることにより発熱する発熱用導電体３０と、を備え、透明発熱板の周縁部Ａ２の少なくとも一部における単位面積あたりの発熱量が、透明発熱板の中央部Ａ１における単位面積あたりの発熱量よりも高い。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
透明基板と、前記透明基板と積層され電圧を印加されることにより発熱する発熱用導電体と、を備える透明発熱板であって、
前記透明発熱板の周縁部の少なくとも一部における単位面積あたりの発熱量が、前記透明発熱板の中央部における単位面積あたりの発熱量よりも高い、透明発熱板。
【請求項２】
前記透明基板は、互いに積層配置された第１透明基板と第２透明基板とを有し、
前記発熱用導電体は、前記第１透明基板と前記第２透明基板との間に配置されている、請求項１に記載の透明発熱板。
【請求項３】
前記発熱用導電体は複数の導電性細線を有する、請求項１又は２に記載の透明発熱板。
【請求項４】
前記複数の導電性細線のうち少なくとも一部の導電性細線は、単位長さあたりの発熱量が１本の導電性細線の中で変化している、請求項３に記載の透明発熱板。
【請求項５】
前記複数の導電性細線のうち少なくとも一部の導電性細線は、当該導電性細線の延在方向に沿って幅が変化している、請求項４に記載の透明発熱板。
【請求項６】
前記複数の導電性細線のうちの一部の導電性細線の単位長さあたりの発熱量は、他のいずれかの導電性細線の単位長さあたりの発熱量と異なっている、請求項３〜５のいずれかに記載の透明発熱板。
【請求項７】
前記複数の導電性細線のうちの一部の導電性細線の幅は、他のいずれかの導電性細線の幅と異なっている、請求項６に記載の透明発熱板。
【請求項８】
前記複数の導電性細線のうち少なくとも一部の導電性細線の配列ピッチは、その配列方向に沿って変化している、請求項３〜７のいずれかに記載の透明発熱板。
【請求項９】
請求項１〜８のいずれかに記載の透明発熱板と、前記透明発熱板の周囲の少なくとも一部と接する枠部材と、を備えた窓。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、透明発熱板及び透明発熱板を備えた窓に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、住宅等の各種建築物の窓に用いる透明発熱板として、例えば特許文献１に記載されている発熱板が公知である。このような器具によれば、発熱板内の電熱線等の発熱体に通電し、その抵抗加熱によって発熱板を発熱させることで、窓の防曇、融雪又は霜取りといった機能を発揮することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】実公平６−１６０３２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来技術では、透明発熱板は、通常、破損の防止や気密性の確保等を目的として、枠部材に固定される。この場合、透明発熱板の発熱体で生じた熱は、熱伝導により枠部材に伝わっていく。したがって、透明発熱板における枠部材に接する周縁部の近傍領域は、枠部材に熱を奪われた結果、当該透明発熱板の中央部分と比較して低温となる。すなわち、透明発熱板内の温度分布は不均一となる。これにより、従来技術の透明発熱板は、中央部分と比較して低温となる透明発熱板の周縁部において、防曇、融雪又は霜取り機能を十分に発揮できなかった。
【０００５】
本発明は、このような点を考慮してなされたものであって、透明発熱板内の温度分布の均一化を図ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明による透明発熱板は、
透明基板と、前記透明基板と積層され電圧を印加されることにより発熱する発熱用導電体と、を備え、
前記透明発熱板の周縁部の少なくとも一部における単位面積あたりの発熱量が、前記透明発熱板の中央部における単位面積あたりの発熱量よりも高い。
【０００７】
本発明による透明発熱板において、
前記透明基板は、互いに積層配置された第１透明基板と第２透明基板とを有し、
前記発熱用導電体は、前記第１透明基板と前記第２透明基板との間に配置されていてもよい。
【０００８】
本発明による透明発熱板において、
前記発熱用導電体は複数の導電性細線を有していてもよい。
【０００９】
本発明による透明発熱板において、
前記複数の導電性細線のうち少なくとも一部の導電性細線は、単位長さあたりの発熱量が１本の導電性細線の中で変化していてもよい。
【００１０】
本発明による透明発熱板において、
前記複数の導電性細線のうち少なくとも一部の導電性細線は、当該導電性細線の延在方向に沿って幅が変化してもよい。
【００１１】
本発明による透明発熱板において、
前記複数の導電性細線のうちの一部の導電性細線の単位長さあたりの発熱量は、他のいずれかの導電性細線の単位長さあたりの発熱量と異なっていてもよい。
【００１２】
本発明による透明発熱板において、
前記複数の導電性細線のうちの一部の導電性細線の幅は、他のいずれかの導電性細線の幅と異なっていてもよい。
【００１３】
本発明による透明発熱板において、
前記複数の導電性細線のうち少なくとも一部の導電性細線の配列ピッチは、その配列方向に沿って変化していてもよい。
【００１４】
本発明による窓は、
上述の透明発熱板と、前記透明発熱板の周囲の少なくとも一部と接する枠部材と、を備える。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、透明発熱板内の温度分布の均一化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】図１は、本発明による一実施の形態を説明するための図であって、透明発熱板を備えた建築物の窓を概略的に示す図である。
【図２】図２は、透明発熱板及び枠部材を有する窓を示す斜視図である。
【図３】図３は、透明発熱板をその板面の法線方向から示す平面図である。
【図４】図４は、図３のIV−IV線に対応する透明発熱板の断面図である。
【図５】図５は、図３の透明発熱板の導電体付きシートを示す平面図である。
【図６】図６は、図５の導電体付きシートの発熱用導電体の一部を拡大して示す拡大図である。
【図７】図７は、透明発熱板の製造方法の一例を説明するための図である。
【図８】図８は、透明発熱板の製造方法の一例を説明するための図である。
【図９】図９は、透明発熱板の製造方法の一例を説明するための図である。
【図１０】図１０は、透明発熱板の製造方法の一例を説明するための図である。
【図１１】図１１は、透明発熱板の製造方法の一例を説明するための図である。
【図１２】図１２は、透明発熱板の製造方法の一例を説明するための図である。
【図１３】図１３は、透明発熱板の製造方法の一例を説明するための図である。
【図１４】図１４は、図３の透明発熱板の発熱用導電体の変形例を示す図であって、発熱用導電体の一部を拡大して示す拡大図である。
【図１５】図１５は、透明発熱板の発熱用導電体のパターンの他の変形例を示す平面図である。
【図１６】図１６は、透明発熱板の発熱用導電体のパターンのさらに他の変形例を示す平面図である。
【図１７】図１７は、透明発熱板の発熱用導電体のパターンのさらに他の変形例を示す平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、図面を参照して本発明の一実施の形態について説明する。なお、本件明細書に添付する図面においては、図示と理解のしやすさの便宜上、適宜縮尺及び縦横の寸法比等を、実物のそれらから変更し誇張してある。
【００１８】
本明細書において、「板」、「シート」、「フィルム」の用語は、呼称の違いのみに基づいて、互いから区別されるものではない。例えば、「シート」は板やフィルムと呼ばれ得るような部材をも含む概念であり、したがって、「導電体付きシート」は、「導電体付き板（基板）」や「導電体付きフィルム」と呼ばれる部材と、呼称の違いのみにおいて区別され得ない。
【００１９】
また、本明細書において、「シート面（板面、フィルム面）」とは、対象となるシート状（板状、フィルム状）の部材を全体的かつ大局的に見た場合において対象となるシート状部材（板状部材、フィルム状部材）の平面方向と一致する面のことを指す。
【００２０】
なお、本明細書において用いる、形状や幾何学的条件並びにそれらの程度を特定する、例えば、「平行」、「直交」、「同一」等の用語や長さや角度の値等については、厳密な意味に縛られることなく、同様の機能を期待し得る程度の範囲を含めて解釈することとする。
【００２１】
図１〜図１７は、本発明による一実施の形態を説明するための図である。このうち図１は、透明発熱板を備えた建築物の窓を概略的に示す図であり、図２は、透明発熱板及び枠部材を有する窓を示す斜視図であり、図３は、透明発熱板をその板面への法線方向から見た図であり、図４は、図３の透明発熱板のIV−IV線に対応する断面図であり、図５は、透明発熱板の導電体付きシートを示す平面図である。
【００２２】
以下では、窓１が建築物用の窓であり（図１参照）、この窓１が透明発熱板１０で構成されている例について説明する。
【００２３】
図２に示されているように、窓１は透明発熱板１０と、透明発熱板１０の周囲の少なくとも一部と接する枠部材５と、を有する。とりわけ透明発熱板１０は、透明発熱板１０の板面の法線方向から見て（以下、平面視ともいう）、互いに平行をなす２つの側縁１０ａ，１０ｃと、側縁１０ａ，１０ｃと直交し、互いに平行をなす２つの側縁１０ｂ，１０ｄとを有して矩形状に形成されており（図３参照）、枠部材５は、透明発熱板１０の周囲を取り囲んで透明発熱板１０の周囲と接するように額縁状に形成されている。枠部材５は、透明発熱板１０の周囲の少なくとも一部と接して透明発熱板１０を保持する。なお、枠部材５と透明発熱板１０とが「接する」とは、枠部材５と透明発熱板１０とが互いに直接接する場合のみならず、枠部材５と透明発熱板１０とが、接合材、緩衝材、スペーサ等の他の部材を介して接する場合をも包含するものとする。
【００２４】
図４の断面図に示されているように、本実施の形態における透明発熱板１０は、互いに積層配置された第１透明基板１１及び第２透明基板１２と、透明基板１１，１２の間に配置された導電体付きシート２０と、各透明基板１１，１２と導電体付きシート２０とを接合する一対の接合層１３，１４と、を有している。
【００２５】
導電体付きシート２０は、基材フィルム２１と、基材フィルム２１の第１透明基板１１に対面する面上に設けられた発熱用導電体３０と、発熱用導電体３０に通電するための一対のバスバー２５と、を有する。図示された例では、発熱用導電体３０は、一対のバスバー２５の間を連結する複数の導電性細線３１の集合体として形成されている。
【００２６】
また、図３に示されているように、透明発熱板１０は、発熱用導電体３０に通電するための配線部１５を有している。図示された例では、電源７によって、配線部１５から導電体付きシート２０のバスバー２５を介して発熱用導電体３０に通電し、発熱用導電体３０を抵抗加熱により発熱させる。発熱用導電体３０で発生した熱は透明基板１１，１２に伝わり、透明基板１１，１２が温められる。これにより、窓１に付着した結露による曇りを取り除くことができる。また、窓１に雪や氷が付着している場合には、この雪や氷を溶かすことができる。したがって、窓１の採光性及び窓１を介した視認性が良好に確保される。なお、図３では、発熱用導電体３０の図示を省略している。
【００２７】
なお、透明発熱板１０の「透明」とは、当該透明発熱板を介して当該透明発熱板の一方の側から他方の側を透視し得る程度の透明性を有していることを意味しており、例えば、２０％以上、より好ましくは７０％以上の可視光透過率を有していることを意味する。可視光透過率は、分光光度計（（株）島津製作所製「ＵＶ−３１００ＰＣ」、ＪＩＳ  Ｋ  ０１１５準拠品）を用いて測定波長３８０ｎｍ〜７８０ｎｍの範囲内で測定したときの、各波長における透過率の平均値として特定される。また、本発明でいう「透明」とは、ヘイズ（曇価）の低い曇りの無い透明の他に高ヘイズの曇りガラスのような曇った透明でも良い。さらに、本発明でいう「透明」は、無色透明の他に着色透明でも良い。
【００２８】
以下、透明発熱板１０の各構成要素について説明する。
【００２９】
透明基板１１，１２は、図１で示された例のように建築物の窓に用いる場合、透明発熱板１０を介した視認性又は採光性を確保する観点から、可視光透過率が高いものを用いることが好ましい。このような透明基板１１，１２の材質としては、ソーダライムガラス（ソーダガラス、青板ガラス）、硼珪酸ガラス、石英ガラス、カリガラス等が例示できる。透明基板１１，１２の可視光透過率は９０％以上であることが好ましい。ただし、透明基板１１，１２の一部又は全体に着色するなどして、この一部分の可視光透過率を低くしてもよい。この場合、太陽光の直射を適度に低減したり、屋外から屋内を視認しにくくしたりすることができる。
【００３０】
また、透明基板１１，１２は、１ｍｍ以上５ｍｍ以下の厚みを有していることが好ましい。このような厚みであると、強度及び光学特性に優れた透明基板１１，１２を得ることができる。一対の透明基板１１，１２は、同一の材料で同一に構成されていてもよいし、或いは、材料及び構成の少なくとも一方において互いに異なるようにしてもよい。
【００３１】
次に、接合層１３，１４について説明する。接合層１３は、第１透明基板１１と導電体付きシート２０との間に配置され、第１透明基板１１と導電体付きシート２０とを互いに接合する。接合層１４は、第２透明基板１２と導電体付きシート２０との間に配置され、第２透明基板１２と導電体付きシート２０とを互いに接合する。
【００３２】
このような接合層１３，１４としては、種々の接着性又は粘着性を有した材料からなる層を用いることができる。また、接合層１３，１４は、可視光透過率が高いものを用いることが好ましい。典型的な接合層としては、ポリビニルブチラール（ＰＶＢ）からなる層を例示することができる。接合層１３，１４の厚みは、それぞれ０．１５ｍｍ以上１ｍｍ以下であることが好ましい。一対の接合層１３，１４は、同一の材料で同一に構成されていてもよいし、あるいは、材料及び構成の少なくとも一方において互いに異なるようにしてもよい。
【００３３】
なお、透明発熱板１０には、図示された例に限られず、特定の機能を発揮することを期待されたその他の機能層が設けられても良い。また、１つの機能層が２つ以上の機能を発揮するようにしてもよいし、例えば、透明発熱板１０の透明基板１１，１２、接合層１３，１４、後述する導電体付きシート２０の基材フィルム２１の、少なくとも一つに何らかの機能を付与するようにしてもよい。透明発熱板１０に付与され得る機能としては、一例として、反射防止（ＡＲ）機能、耐擦傷性を有したハードコート（ＨＣ）機能、赤外線遮蔽（反射又は吸収）機能、紫外線遮蔽（反射又は吸収）機能、防汚機能、帯電防止機能、着色機能等を例示することができる。
【００３４】
次に、図５及び図６を参照して、導電体付きシート２０について説明する。導電体付きシート２０は、基材フィルム２１と、基材フィルム２１の第１透明基板１１に対面する面上に設けられ且つ複数の導電性細線３１を含む発熱用導電体３０と、発熱用導電体３０に通電するための一対のバスバー２５と、を有する。図５に示された導電体付きシート２０は、互いに平行をなす２つの側縁２０ａ，２０ｃと、側縁２０ａ，２０ｃと直交し、互いに平行をなす２つの側縁２０ｂ，２０ｄと、を有して矩形状に形成されている。各バスバー２５は、導電体付きシート２０の側縁２０ａ，２０ｃに沿って側縁２０ａ，２０ｃと平行に、それぞれ配置されている。尚、図５（図１５〜図１７も同様）に於いて導電体付きシート２０の側縁２０ａ、２０ｂ、２０ｃ、及び２０ｄは、各々透明発熱板の側縁１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、及び１０ｄと対峙する位置関係にある（両者が透明発熱板１０の板面の法線方向から見た場合に同じ側、例えば１０ｄが右側面に在れば、２０ｄも右側面に在る）。
【００３５】
基材フィルム２１は、発熱用導電体３０を支持する基材として機能する。基材フィルム２１は、可視光線波長帯域の波長（３８０ｎｍ〜７８０ｎｍ）を透過する一般に言うところの透明である電気絶縁性のフィルムである。基材フィルム２１としては、可視光を透過し、発熱用導電体３０を適切に支持し得るものであればいかなる材質のものでもよいが、例えば、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリカーボネート、ポリスチレン、環状ポリオレフィン等を挙げることができる。また、基材フィルム２１は、光透過性や、発熱用導電体３０の適切な支持性等を考慮すると、０．０３ｍｍ以上０．２０ｍｍ以下の厚みを有していることが好ましい。
【００３６】
次に、図４〜図６を参照して、発熱用導電体３０について説明する。図５は、発熱用導電体３０を有する発熱体付きシート２０をそのシート面の法線方向から見た平面図である。図６は、図５の発熱用導電体３０の一部を拡大して示す図である。とりわけ図６は、図５における一点鎖線で示した円で囲まれた領域を拡大して示している。
【００３７】
発熱用導電体３０は、一対のバスバー２５の間に配置された複数の導電性細線３１を有している。導電性細線３１は、電源７から配線部１５及びバスバー２５を介して電圧を印加され、通電による抵抗加熱により発熱する。そして、この熱が接合層１３，１４を介して透明基板１１，１２に伝わることで、透明基板１１，１２が温められる。
【００３８】
図５に示された例では、発熱用導電体３０は、一対のバスバー２５を連結する複数の導電性細線３１を有している。図示された例では、複数の導電性細線３１は、第１方向ｄ１に沿って配列され、第１方向ｄ１に非平行な第２方向ｄ２に沿って延びている。とりわけ、各導電性細線３１は、第２方向ｄ２に沿って直線状に延びている。また、図示された例では、各導電性細線３１の第１方向（配列方向）ｄ１と第２方向（延在方向）ｄ２とは、直交している。さらに、複数の導電性細線３１は、第１方向（配列方向）ｄ１に沿って、それぞれ同一ピッチＰで配列されている。
【００３９】
このような導電性細線３１を構成するための材料としては、例えば、金、銀、銅、白金、アルミニウム、クロム、モリブデン、ニッケル、チタン、パラジウム、インジウム、タングステン、及び、ニッケル−クロム合金、レニウム−タングステン合金、ニッケル−タングステン合金等のこれらの金属のうちの１種以上を含む合金（金属酸化物は含まない）の一以上を例示することができる。
【００４０】
ところで、従来、発熱用導電体としてＩＴＯ（Indium Tin Oxide）等の透明導電薄膜を用いたものも知られている。しかし、このような透明導電薄膜は、その薄さにより亀裂や断線を生じやすい。本実施の形態では、発熱用導電体３０として、金属材料で構成される導電性細線３１を用いている。この金属材料で構成される導電性細線３１は、不透明であるものの透明導電薄膜と比較して強度が高く、亀裂や断線を生じにくい。その一方で、不透明な金属材料で構成される導電性細線３１により、透明発熱板１０を介した視認性及び採光性が損なわれる虞がある。したがって、導電性細線３１はできるだけ細線化されることが好ましい。
【００４１】
図４に示された例では、導電性細線３１の幅Ｗ、すなわち、基材フィルム２１のフィルム面に沿った幅Ｗを５μｍ以上２０μｍ以下とすることができる。このような幅Ｗを有する導電性細線３１によれば、その導電性細線３１が十分に細線化されているので、発熱用導電体３０を効果的に不可視化し、透明発熱板１０に良好な視認性及び採光性を付与することができる。また、導電性細線３１の高さ（厚さ）Ｈ、すなわち、基材フィルム２１のフィルム面への法線方向に沿った高さ（厚さ）Ｈを５μｍ以上２０μｍ以下とすることができる。このような高さ（厚さ）Ｈを有する導電性細線３１によれば、適切な電気抵抗値（以下、電気抵抗のことを、単に、抵抗とも呼称する）を有しつつ十分な導電性を確保することができる。また、導電性細線３１の配列ピッチＰ、すなわち配列方向（第１方向）に沿った配列ピッチＰを０．５ｍｍ以上３０ｍｍ以下とすることができる。このような配列ピッチＰを有する導電性細線３１によれば、消費電力を低減しつつ、発熱ムラ（温度ムラ）が生じることを抑制することができる。
【００４２】
図４に示された例では、導電性細線３１は、基材フィルム２１上に設けられた第１の暗色層３７、第１の暗色層３７上に設けられた導電性金属層３６、及び、導電性金属層３６上に設けられた第２の暗色層３８を含んでいる。言い換えると、導電性金属層３６の表面のうち、基材フィルム２１側の面を第１の暗色層３７が覆っており、導電性金属層３６の表面のうち、基材フィルム２１と反対側の面及び両側面を第２の暗色層３８が覆っている。暗色層３７，３８は、導電性金属層３６よりも可視光の反射率が低い層であればよく、例えば黒色等の暗色の層である。この暗色層３７，３８によって、導電性金属層３６がさらに視認されづらくなる。
【００４３】
本実施の形態の発熱用導電体３０は、透明発熱板１０の周縁部Ａ２の少なくとも一部における単位面積あたりの発熱量が、透明発熱板１０の中央部Ａ１における単位面積あたりの発熱量よりも高くなるようなパターンで形成されている。このようなパターンとしては、例えば、複数の導電性細線３１のうち少なくとも一部の導電性細線３１において、単位長さあたりの発熱量が１本の導電性細線３１の中で変化するものが挙げられる。具体的には、導電性細線３１の延在方向（図５及び図６では第２方向ｄ２）に沿って、少なくとも一部の導電性細線３１の、透明発熱板１０の周縁部Ａ２に対応する部分の単位長さあたりの発熱量が、当該導電性細線３１の、透明発熱板１０の中央部Ａ１に対応する部分の単位長さあたりの発熱量よりも高くなるようにする。ここで、透明発熱板１０の周縁部Ａ２とは、図３に示すように、透明発熱板１０の側縁１０ａ〜１０ｄを含む額縁状の領域に対応する部分を指す。また、透明発熱板１０の中央部Ａ１とは、透明発熱板１０の額縁状の周縁部Ａ２に囲まれた領域に対応する部分を指す。
【００４４】
図５及び図６に示された例では、少なくとも一部の導電性細線３１が、その延在方向ｄ２に沿って、透明発熱板１０の中央部Ａ１に対応する幅広部３１ａと、透明発熱板１０の周縁部Ａ２に対応する幅狭部３１ｂとを有している。とりわけ図示された例では、全ての導電性細線３１が、相対的に広い幅Ｗ１を有する幅広部３１ａ及び相対的に狭い幅Ｗ２を有する幅狭部３１ｂを有している。
【００４５】
図５及び図６に示された例では、導電性細線３１の幅広部３１ａと幅狭部３１ｂとは、互いに同一の材料から構成されている。構成する材料が同じで且つ高さが同じである場合、導電性細線３１の幅が狭いすなわち断面積が小さい部分ほど、その抵抗値は大きくなる。したがって、導電性細線３１の幅狭部３１ｂにおける抵抗値は、幅広部３１ａにおける抵抗値よりも大きい。
【００４６】
一般に、配線における発熱量Ｑは、ジュールの法則により、配線に流れる電流をＩ、配線の抵抗値をＲ、時間をｔとして、
Ｑ＝Ｉ２×Ｒ×ｔ
と表せる。
また、各配線の抵抗値Ｒは、該配線材料の体積固有（電気）抵抗値をρ、配線の長さをＬ、配線の幅をＷ、配線の厚さをＨとして、
Ｒ＝ρ×｛Ｌ／（Ｗ×Ｈ）｝
と表せる。
すなわち、配線の高さＨと材料（体積固有抵抗値ρ）が同じ場合、幅Ｗが小さくなり（断面積Ｗ×Ｈが小さくなり）抵抗値Ｒが大きくなるほど、当該配線の単位長さあたりの発熱量Ｑは高くなる。
【００４７】
したがって、導電性細線３１の幅狭部３１ｂの単位長さあたりの発熱量は、当該導電性細線３１の幅広部３１ａの単位長さあたりの発熱量よりも高くなる。これにより、透明発熱板１０の周縁部Ａ２、とりわけ透明発熱板１０の側縁１０ａ，１０ｃに対応する周縁部Ａ２における単位面積あたりの発熱量が、透明発熱板１０の中央部Ａ１における単位面積あたりの発熱量よりも高くなる。
【００４８】
このような導電性細線３１の幅広部３１ａの幅Ｗ１は、例えば１０μｍ以上２０μｍ以下とすることができる。また、導電性細線３１の幅狭部３１ｂの幅Ｗ２は、例えば５μｍ以上１０μｍ未満の範囲とすることができる。このような幅Ｗ１，Ｗ２を有する導電性細線３１によれば、幅狭部３１ｂの幅Ｗ２が幅広部３１ａの幅Ｗ１に比べて十分に小さくなっているので、幅狭部３１ｂにおける単位長さあたりの発熱量を十分に高くすることができる。また、幅狭部３１ｂの第２方向（延在方向）ｄ２に沿った長さは、５ｍｍ以上１００ｍｍ以下とすることができる。なお、透明発熱板１０の寸法（面積）が大きくなる程、幅狭部３１ｂの第２方向ｄ２に沿った長さをより長くするよう設計してもよい。このような長さの幅狭部３１ｂを有する導電性細線３１によれば、消費電力の増加を抑制しつつ透明発熱板１０の周縁部Ａ２の温度を適切に維持することができる。
【００４９】
次に、図７〜図１３を参照して、透明発熱板１０の製造方法の一例について説明する。図７〜図１３は、透明発熱板１０の製造方法の一例を順に示す断面図である。
【００５０】
まず、シート状の基材フィルム２１を準備する。基材フィルム２１は、可視光線波長帯域の波長（３８０ｎｍ〜７８０ｎｍ）を透過する一般に言うところの透明である電気絶縁性の樹脂基材である。
【００５１】
次に、図７に示すように、基材フィルム２１上に第１の暗色層３７を設ける。例えば、真空蒸着法、スパッタリング法、イオンプレーティング法等の物理的気相成長法（ＰＶＤ法）、化学的気相成長法（ＣＶＤ法）、めっき法等の液相成長法、又はこれらの２以上を組み合わせた方法により、基材フィルム２１上に第１の暗色層３７を設けることができる。なお、第１の暗色層３７の材料としては、種々の公知のものを用いることができる。例えば窒化銅、酸化銅、窒化ニッケル、黒色ニッケル、黒色酸化銅（酸化第二銅）、黒色酸化鉄（四三酸化鉄）等が例示できる。
【００５２】
次に、図８に示すように、第１の暗色層３７上に導電性金属層（導電層）３６を設ける。導電性金属層３６は、上述したように、金、銀、銅、白金、アルミニウム、クロム、モリブデン、ニッケル、チタン、パラジウム、インジウム、タングステン、及び、これら金属を１種以上含む合金の一以上からなる層である。導電性金属層３６は、公知の方法で形成され得る。例えば、銅箔等の金属箔を耐候性接着剤等を用いて貼着する方法、真空蒸着法、スパッタリング法、イオンプレーティング法等の物理的気相成長法（ＰＶＤ法）、化学的気相成長法（ＣＶＤ法）、めっき法等の液相成長法、又はこれらの２以上を組み合わせた方法を採用することができる。
【００５３】
なお、導電性金属層３６を銅箔等の金属箔で形成する場合、先に金属箔の片面に第１の暗色層３７を形成しておき、この第１の暗色層３７が形成された金属箔を、第１の暗色層３７が基材フィルム２１に対面するようにして、例えば接着層や粘着層を介して、基材フィルム２１に積層してもよい。この場合、例えば金属箔をなす材料の一部分に暗色化処理（黒化処理）を施して、金属箔をなしていた一部分から、金属酸化物や金属硫化物からなる第１の暗色層３７を形成することができる。また、暗色材料の塗膜や、ニッケルやクロム等のめっき層等のように、金属箔の表面に第１の暗色層３７を設けるようにしてもよい。また、金属箔の表面を粗化して第１の暗色層３７を設けるようにしてもよい。
【００５４】
次に、図９に示すように、導電性金属層３６上に、レジストパターン４１を設ける。レジストパターン４１は、形成されるべき発熱用導電体３０のパターンに対応したパターンとなっている。ここで説明する方法では、最終的に発熱用導電体３０をなす箇所の上にのみ、レジストパターン４１が設けられている。このレジストパターン４１は、公知のフォトリソグラフィー技術を用いたパターニングにより形成することができる。
【００５５】
次に、図１０に示すように、レジストパターン４１をマスクとして、導電性金属層３６及び第１の暗色層３７をエッチングする。このエッチングにより、導電性金属層３６及び第１の暗色層３７がレジストパターン４１と略同一のパターンにパターニングされる。エッチング方法は特に限られることはなく、公知の方法が採用できる。公知の方法としては、例えば、塩化第二鉄水溶液、塩酸等のエッチング液を用いるウェットエッチングや、プラズマエッチングなどが挙げられる。その後、図１１に示すように、レジストパターン４１を除去する。
【００５６】
その後、図１２に示すように、導電性金属層３６の基材フィルム２１の反対側の面及び両側面に第２の暗色層３８を形成する。第２の暗色層３８は、例えば導電性金属層３６をなす材料の一部分に暗色化処理（黒化処理）を施して、導電性金属層３６をなしていた一部分から、金属酸化物や金属硫化物からなる第２の暗色層３８を形成することができる。また、暗色材料の塗膜や、ニッケルやクロム等のめっき層等のように、導電性金属層３６の表面に第２の暗色層３８を設けるようにしてもよい。また、導電性金属層３６の表面を粗化して第２の暗色層３８を設けるようにしてもよい。
【００５７】
以上のようにして、基材フィルム２１上に発熱用導電体３０が形成される。その後、一対のバスバー２５を形成して、導電体付きシート２０が作製される。バスバー２５は、例えば、金属箔を貼着する方法、発熱用導電体３０と同様のフォトリソグラフィー技術を用いた方法、スクリーン印刷による方法等、種々の方法で形成することができる。また、バスバー２５を、発熱用導電体３０と同時に形成するようにしてもよい。この場合、上述の図９を参照して説明したレジストパターン４１を設ける工程において、レジストパターン４１を、形成されるべき発熱用導電体３０及びバスバー２５のパターンに対応したパターンで形成すればよい。
【００５８】
最後に、第１透明基板１１、接合層１３、導電体付きシート２０、接合層１４、第２透明基板１２をこの順に重ね合わせ、加熱・加圧する。図１３に示された例では、まず、接合層１３を第１透明基板１１に、接合層１４を第２透明基板１２に、それぞれ仮接着する。次に、透明基板１１，１２の接合層１３，１４が仮接着された側が、それぞれ導電体付きシート２０に対向するようにして、接合層１３が仮接着された第１透明基板１１、導電体付きシート２０、接合層１４が仮接着された第２透明基板１２をこの順に重ね合わせ、加熱・加圧する。これにより、第１透明基板１１、導電体付きシート２０及び第２透明基板１２が、接合層１３，１４を介して接合され、図４に示す透明発熱板１０が製造される。
【００５９】
以上に説明した本実施の形態の透明発熱板１０は、透明基板１１，１２と、透明基板１１，１２と積層され電圧を印加されることにより発熱する発熱用導電体３０と、を備え、透明発熱板１０の周縁部Ａ２の少なくとも一部における単位面積あたりの発熱量が、透明発熱板１０の中央部Ａ１における単位面積あたりの発熱量よりも高い。とりわけ、発熱用導電体３０は複数の導電性細線３１を有し、複数の導電性細線３１のうち少なくとも一部の導電性細線３１は、単位長さあたりの発熱量が１本の導電性細線３１の中で変化している。具体的には、複数の導電性細線３１のうち少なくとも一部の導電性細線３１は、当該導電性細線３１の延在方向ｄ２に沿って幅が変化している。
【００６０】
このような透明発熱板１０によれば、枠部材５に熱を奪われやすい透明発熱板１０の周縁部Ａ２が、当該透明発熱板１０の中央部Ａ１と比較して低温となることを抑制することができる。すなわち、透明発熱板１０内の温度分布を効果的に均一化することができる。これにより、透明発熱板１０は、その周縁部Ａ２においても、防曇、融雪又は霜取り機能を十分に発揮することが可能となる。
【００６１】
なお、上述した実施の形態に対して様々な変更を加えることが可能である。以下、図面を適宜参照しながら、変形例について説明する。以下の説明及び以下の説明で用いる図面では、上述した実施の形態と同様に構成され得る部分について、上述の実施の形態における対応する部分に対して用いた符号と同一の符号を用いることとし、重複する説明を省略する。
【００６２】
図１４を参照して、透明発熱板１０の発熱用導電体３０の変形例について説明する。図１４（ａ）及び図１４（ｂ）は、いずれも図６に対応する図であり、それぞれ発熱用導電体３０の変形例を示す拡大図である。
【００６３】
図１４（ａ）に示された例では、導電性細線３１の幅広部３１ａは、その延在方向（第２方向）ｄ２に沿って形成された切欠部３２を有している。図示された例では、導電性細線３１の幅広部３１ａは、その延在方向ｄ２に沿って１本の切欠部３２を有し、この切欠部３２を介して第１導電部３１ａ１及び第２導電部３１ａ２が配列方向（第１方向）ｄ１に配列されている。各導電部３１ａ１，３１ａ２は、延在方向ｄ２に沿った端部でそれぞれ幅狭部３１ｂに接続されている。
【００６４】
図示された例では、幅広部３１ａの第１導電部３１ａ１の基材フィルム２１のフィルム面に沿った幅Ｗ１１、第２導電部３１ａ２の基材フィルム２１のフィルム面に沿った幅Ｗ１２、及び、幅狭部３１ｂの基材フィルム２１のフィルム面に沿った幅Ｗ２は、次の関係を満たすようになっている。
Ｗ１１＋Ｗ１２＞Ｗ２
【００６５】
この関係を満たす導電性細線３１において、幅広部３１ａ及び幅狭部３１ｂの高さが同一である場合、幅狭部３１ｂの断面積は、幅広部３１ａ全体の断面積（第１導電部３１ａ１及び第２導電部３１ａ２の断面積の和）よりも小さくなる。すなわち、幅狭部３１ｂの抵抗値は、幅広部３１ａ全体の抵抗値よりも大きくなる。したがって、このような幅広部３１ａを有する導電性細線３１によっても、導電性細線３１の幅狭部３１ｂの単位長さあたりの発熱量は、当該導電性細線３１の幅広部３１ａの単位長さあたりの発熱量よりも高くなる。これにより、透明発熱板１０の側縁１０ａ，１０ｃに対応する周縁部Ａ２における単位面積あたりの発熱量が、透明発熱板１０の中央部Ａ１における単位面積あたりの発熱量よりも高くなる。
【００６６】
なお、切欠部３２は、延在方向ｄ２に沿って連続的に形成されるものに限られず、例えば、切欠部３２が延在方向ｄ２に沿って断続的に形成されてもよいし、切欠部３２が延在方向ｄ２に沿って一部にのみ形成されてもよい。また、配列方向ｄ１に沿って複数の切欠部３２が配列されてもよい。すなわち、配列方向ｄ１に沿って３本以上の導電部が配列されていてもよい。
【００６７】
図１４（ｂ）に示された例では、透明発熱板１０の周縁部Ａ２に対応する部分の、導電性細線３１の延在方向（第２方向）ｄ２に沿った単位長さあたりの導電性細線３１の配線長さが、透明発熱板１０の中央部Ａ１に対応する導電性細線３１の延在方向ｄ２に沿った単位長さあたりの導電性細線３１の配線長さよりも長くなっている。とりわけ図示された例では、導電性細線３１の透明発熱板１０の中央部Ａ１に対応する部分は、直線部３１ｃとして構成され、導電性細線３１の透明発熱板１０の周縁部Ａ２に対応する部分は、折れ線部３１ｄとして構成されている。
【００６８】
図示された例では、透明発熱板１０の周縁部Ａ２に対応する折れ線部３１ｄにおける延在方向ｄ２に沿った単位長さあたりの配線長さは、透明発熱板１０の中央部Ａ１に対応する直線部３１ｃにおける延在方向ｄ２に沿った単位長さあたりの配線長さよりも長い。したがって、折れ線部３１ｄにおける延在方向ｄ２に沿った単位長さあたりの発熱量は、直線部３１ｃにおける延在方向ｄ２に沿った単位長さあたりの発熱量よりも高い。
【００６９】
したがって、このような導電性細線３１によっても、透明発熱板１０の周縁部Ａ２に対応する部分における延在方向（第２方向）ｄ２に沿った単位長さあたりの発熱量が、透明発熱板１０の中央部Ａ１に対応する部分における延在方向ｄ２に沿った単位長さあたりの発熱量よりも高くなる。これにより、透明発熱板１０の側縁１０ａ，１０ｃに対応する周縁部Ａ２における単位面積あたりの発熱量が、透明発熱板１０の中央部Ａ１における単位面積あたりの発熱量よりも高くなる。
【００７０】
なお、図１４（ｂ）に示された例において、導電性細線３１の透明発熱板１０の周縁部Ａ２に対応する部分は、折れ線で構成されるものに限られず、波線等の他の形状であってもよい。また、導電性細線３１の透明発熱板１０の中央部Ａ１に対応する部分は、直線で構成されるものに限られず、折れ線、波線等の他の形状であってもよい。
【００７１】
次に、図１５を参照して、透明発熱板１０の発熱用導電体３０の他の変形例について説明する。
【００７２】
図１５に示された例では、複数の導電性細線３１のうちの一部の導電性細線３１の単位長さあたりの発熱量が、他のいずれかの導電性細線３１の単位長さあたりの発熱量と異なっている。図示された例では、複数の導電性細線３１のうちの一部の導電性細線３１の幅が、他のいずれかの導電性細線３１の幅と異なっている。とりわけ図示された例では、複数の導電性細線３１のうちの透明発熱板１０の周縁部Ａ２に対応する導電性細線３１の幅が、他の導電性細線３１の幅より狭くなっている。これにより、複数の導電性細線３１のうちの透明発熱板１０の周縁部Ａ２に対応する導電性細線３１の単位長さあたりの発熱量が、透明発熱板１０の中央部Ａ１に対応する導電性細線３１の単位長さあたりの発熱量よりも高くなっている。
【００７３】
図示された例では、周縁部Ａ２に対応して配置され、相対的に狭い幅Ｗ４を有する少なくとも１本の幅狭細線３１ｆと、中央部Ａ１に対応して配置され、相対的に広い幅Ｗ３を有する少なくとも１本の幅広細線３１ｅとを備えている。とりわけ図示された例では、側縁２０ｂに対応する周縁部Ａ２内に、第１方向ｄ１に離間してピッチＰで配列された複数の幅狭細線３１ｆを有し、側縁２０ｄに対応する周縁部Ａ２内に、第１方向ｄ１に離間してピッチＰで配列された複数の幅狭細線３１ｆを備えている。また、その一部が中央部Ａ１内に配置されるように、第１方向ｄ１に離間してピッチＰで配列された複数の幅広細線３１ｅを備えている。
【００７４】
幅広細線３１ｅの幅Ｗ３及び幅狭細線３１ｆの幅Ｗ４は、次の関係を満たしている。
Ｗ３＞Ｗ４
この関係を満たす導電性細線３１において、幅広細線３１ｅ及び幅狭細線３１ｆの高さが同一である場合、幅狭細線３１ｆの断面積は、幅広細線３１ｅの断面積よりも小さくなる。すなわち、幅狭細線３１ｆにおける抵抗値は、幅広細線３１ｅにおける抵抗値よりも大きくなる。したがって、幅狭細線３１ｆの単位長さあたりの発熱量は、幅広細線３１ｅの単位長さあたりの発熱量よりも高くなる。これにより、透明発熱板１０の側縁１０ｂ，１０ｄに対応する周縁部Ａ２における単位面積あたりの発熱量が、透明発熱板１０の中央部Ａ１における単位面積あたりの発熱量よりも高くなる。
【００７５】
このような幅広細線３１ｅの幅Ｗ３は、例えば１０μｍ以上２０μｍ以下とすることができる。また、幅狭細線３１ｆの幅Ｗ４は、例えば５μｍ以上１０μｍ未満とすることができる。このような幅Ｗ３を有する幅広細線３１ｅ及び幅Ｗ４を有する幅狭細線３１ｆによれば、幅狭細線３１ｆの幅Ｗ４が幅広細線３１ｅの幅Ｗ３に比べて十分に小さくなっているので、幅狭細線３１ｆにおける単位長さあたりの発熱量を十分に高くすることができる。
【００７６】
次に、図１６を参照して、透明発熱板１０の発熱用導電体３０のさらに他の変形例について説明する。
【００７７】
図１６に示された例では、複数の導電性細線３１のうち少なくとも一部の導電性細線３１の配列ピッチが、その配列方向ｄ１に沿って変化している。図示された例では、複数の導電性細線３１のうちの透明発熱板１０の周縁部Ａ２に対応する複数の導電性細線３１間の、配列方向（第１方向）ｄ１に沿った配列ピッチＰ２が、透明発熱板１０の中央部Ａ１に対応する複数の導電性細線３１間の、配列方向（第１方向）ｄ１に沿った配列ピッチＰ１より狭くなっている。これにより、透明発熱板１０の側縁１０ｂ，１０ｄに対応する周縁部Ａ２における単位面積あたりの発熱量が、透明発熱板１０の中央部Ａ１における単位面積あたりの発熱量よりも高くなる。
【００７８】
図１７を参照して、透明発熱板１０の発熱用導電体３０のさらに他の変形例について説明する。
【００７９】
図１７に示された例では、発熱用導電体３０の複数の導電性細線３１が、相対的に広い幅Ｗ１を有する幅広部３１ａと、透明発熱板１０の周縁部Ａ２に対応し相対的に狭い幅Ｗ２を有する幅狭部３１ｂを有している。また、発熱用導電体３０の複数の導電性細線３１のうちの透明発熱板１０の周縁部Ａ２に対応する複数の導電性細線３１間の、配列方向（第１方向）ｄ１に沿った配列ピッチＰ２が、透明発熱板１０の中央部Ａ１に対応する複数の導電性細線３１間の、配列方向（第１方向）ｄ１に沿った配列ピッチＰ１より狭くなっている。
【００８０】
したがって、透明発熱板１０の側縁１０ａ，１０ｃに対応する周縁部Ａ２における単位面積あたりの発熱量が、透明発熱板１０の中央部Ａ１における単位面積あたりの発熱量よりも高くなり、且つ、透明発熱板１０の側縁１０ｂ，１０ｄに対応する周縁部Ａ２における単位面積あたりの発熱量が、透明発熱板１０の中央部Ａ１における単位面積あたりの発熱量よりも高くなる。すなわち、透明発熱板１０の側縁１０ａ〜１０ｄに対応する額縁状の周縁部Ａ２において、その単位面積あたりの発熱量が、透明発熱板１０の中央部Ａ１における単位面積あたりの発熱量よりも高くなる。
【００８１】
このような発熱用導電体３０を有する透明発熱板１０によれば、枠部材５に熱を奪われやすい透明発熱板１０の額縁状の周縁部Ａ２全体について、当該透明発熱板１０の中央部Ａ１と比較して低温となることを抑制することができる。すなわち、透明発熱板１０内の温度分布をより効果的に均一化することができる。これにより、透明発熱板１０は、その額縁状の周縁部Ａ２全体において、防曇、融雪又は霜取り機能を十分に発揮することが可能となる。
【００８２】
さらに他の変形例として、上述の実施の形態では、各導電性細線３１は、延在方向（第２方向）ｄ２に沿って直線状のパターンで延びていたが、これに限られず、各導電性細線３１は、延在方向ｄ２に沿って、波線状、折れ線状等のパターンで延びていてもよい。また、発熱用導電体３０は、一対のバスバー２５の間を連結する複数の導電性細線３１の集合体で形成されたものに限られず、一対のバスバー２５間を連結するメッシュ状のパターンをなす導電性細線で形成されてもよい。
【００８３】
さらに他の変形例として、上述の実施の形態では、導電性細線３１の幅Ｗを変化させることで導電性細線３１の断面積を変化させ、これにより導電性細線３１の抵抗値を変化させるものについて説明したが、これに限られず、例えば、導電性細線３１の高さ（厚さ）Ｈを変化させることで導電性細線３１の断面積を変化させ、これにより導電性細線３１の抵抗値を変化させてもよい。また、導電性細線３１を構成する材質を異ならせることで導電性細線３１の抵抗値を異ならせるようにしてもよい。
【００８４】
透明発熱板１０は、住宅、事務所、店舗、病院等の各種建築物用の窓以外にも、特に室内と室外とを区画する透明部を有する箇所、例えば扉（ガラス戸）、間仕切、壁面（透明壁）等に使用することもできる。また、窓、扉、間仕切等の室内外を区画するものに限らず、建築物内部の透明部分を有する窓や扉、浴槽の仕切窓や天窓など、建築物用用途一般に用いることもできる。
【００８５】
更に、透明発熱板１０は、自動車、鉄道、航空機、船舶、宇宙船等の乗り物の窓、道路の交差点や鉄道線路沿い等に設置する信号機の窓（カバー）、屋外に設置する看板や表示装置の窓（保護板）等に用いてもよい。
【００８６】
なお、以上において前述した実施の形態に対するいくつかの変形例を説明してきたが、当然に、複数の変形例を適宜組み合わせて適用することも可能である。
【符号の説明】
【００８７】
１  窓
５  枠部材
７  電源
１０  透明発熱板
１０ａ  側縁
１０ｂ  側縁
１０ｃ  側縁
１０ｄ  側縁
１１  第１透明基板
１２  第２透明基板
１３  接合層
１４  接合層
１５  配線部
２０  導電体付きシート
２１  基材フィルム
２５  バスバー
３０  発熱用導電体
３１  導電性細線
３１ａ  幅広部
３１ｂ  幅狭部
３１ｃ  直線部
３１ｄ  折れ線部
３１ｅ  幅広細線
３１ｆ  幅狭細線
３６  導電性金属層
３７  第１の暗色層
３８  第２の暗色層
４１  レジストパターン
Ａ１  中央部
Ａ２  周縁部
ｄ１  第１方向
ｄ２  第２方向
【図１】
2020004725.tif 000003
【図２】
2020004725.tif 000004
【図３】
2020004725.tif 000005
【図４】
2020004725.tif 000006
【図５】
2020004725.tif 000007
【図６】
2020004725.tif 000008
【図７】
2020004725.tif 000009
【図８】
2020004725.tif 000010
【図９】
2020004725.tif 000011
【図１０】
2020004725.tif 000012
【図１１】
2020004725.tif 000013
【図１２】
2020004725.tif 000014
【図１３】
2020004725.tif 000015
【図１４】
2020004725.tif 000016
【図１５】
2020004725.tif 000017
【図１６】
2020004725.tif 000018
【図１７】
2020004725.tif 000019
【手続補正書】
【提出日】令和1年8月15日(2019.8.15)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１透明基板と、
第２透明基板と、
前記第１透明基板と前記第２透明基板の間に配置された導電体付きシートと、
前記第１透明基板と前記導電体付きシートとを接合する第１の接合層と、
前記第２透明基板と前記導電体付きシートとを接合する第２の接合層と、を備える透明発熱板であって、
前記第１の接合層及び前記第２の接合層は、ポリビニルブチラールを含み、それぞれ０．１５ｍｍ以上１ｍｍ以下の厚みを有する、透明発熱板。
【請求項２】
前記導電体付きシートは、基材フィルムと、前記基材フィルムの前記第１透明基板に対面する面上に設けられた発熱用導電体と、を有する、請求項１に記載の透明発熱板。
【請求項３】
前記発熱用導電体は、複数の導電性細線を有し、
少なくとも一部の前記導電性細線は、当該導電性細線の延在方向に沿って、前記透明発熱板の中央部に対応する幅広部と、前記透明発熱板の周縁部に対応する幅狭部とを有する、請求項２に記載の透明発熱板。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれかに記載の透明発熱板と、前記透明発熱板の周囲の少なくとも一部と接する枠部材と、を備えた窓。