CN103718643B - 加热元件及其制造方法 - Google Patents

Abstract

本说明书涉及一种每个区域的热值均被控制的加热元件或一种每个区域的热值均被控制并且不引人注意的加热元件。本发明还涉及一种用于制造加热元件的方法。

Description

加热元件及其制造方法

技术领域

本申请要求2012年3月21日在韩国知识产权局提交的韩国专利申请No.10-2012-0028572的优先权，其公开通过引用被整体包含在此。

本发明涉及加热元件及其制造方法。更具体地，本发明涉及每个区域的热值均被控制的加热元件及其制造方法。

背景技术

当在车辆外部和内部之间存在温差时，在车辆的窗户上形成潮气或霜。而且，在室内滑雪场（indoor ski rink）的情况下，因为在滑坡内部和滑坡外部之间的温差导致出现凝结。为了解决该问题，可以使用加热玻璃。该加热玻璃使用通过下述方式从供热管道（heating line）产生热量的概念：将供热管道片材附接到玻璃表面或直接地在玻璃表面上形成供热管道，并且向供热管道的两端施加电力，由此提高玻璃表面的温度。

为了制造加热玻璃，已经提出了下述方法：使用诸如氧化铟锡（ITO）或Ag薄膜的透明导电材料通过溅射处理来形成整个的表面加热层，然后，将电极连接到该表面加热层的前端。然而，存在下述问题：因为高表面电阻，导致在低压下难以驱动通过该方法制造的加热玻璃。因此，当要在低压下产生热量时，已经提出了使用诸如金属管道的供热管道的尝试。

发明内容

技术问题

在加热元件中，可能要求根据每个区域的用途来控制每个区域的热值。另外，可能对于加热元件要求下述特性：可以根据每个区域的用途在对于用户不显眼的同时控制每个区域的热值。为了满足上述要求的特性，本发明人已经对于每个区域的热值被控制的加热元件或每个区域的热值被控制并且对于用户不显眼的加热元件反复地研究，由此完成本发明。

技术方案

本发明的一个示例性实施例提供了一种加热元件，包括：

基础材料；

在所述基础材料上设置的导电加热图案；以及

两条总线（bas bar），被设置为分别向所述导电加热图案的两端施加电压，

其中，所述导电加热图案包括如下图案，在所述图案中，根据相对于所述总线的距离或沿着所述总线的纵向的距离，在包括连接构成具有至少三个顶点的闭合图形的边界的顶点的线的图案中的至少一些区域中，线的数量被控制。

本发明的另一个示例性实施例提供了一种用于制造加热元件的方法，所述方法包括：

在基础材料上形成导电加热图案；并且

在所述基础材料上形成两条总线，以便向所述导电加热图案的两端施加电压，

其中，所述导电加热图案包括如下图案，在所述图案中，根据相对于所述总线的距离或沿着所述总线的纵向的距离，在包括连接构成具有至少三个顶点的闭合图形的边界的顶点的线的图案中的至少一些区域中，线的数量被控制。

有益效果

根据本发明的一个示例性实施例，能够提供一种每个区域的热值均被控制的加热元件。而且，根据本发明的另一个示例性实施例，能够提提供一种每个区域的热值均被控制并且对于用户不显眼的加热元件。

附图说明

图1图示了一种形状，在该形状中，根据相对于总线的距离来控制构成导电加热图案的多边形的线的数量。

图2图示了根据本发明的一个示例性实施例的线，在图案中需要控制线的数量以便制造加热元件。

图3图示了由正六边形的线构成的图案。

图4图示了一个示例，其中，从在图3中所示的图案中，根据相对于总线的距离来控制构成图案的线的数量。

图5和6图示了一个示例，其中，根据相对于总线的距离来控制构成图案的线的数量。

图7图示了用于设计图2的区域A的图案的基本图形。

图8图示了用于设计图2的区域B的图案的基本图形。

图9图示了修改正六边形的方法。

图10图示了从正六边形修改的图案的形状。

图11图示了一个示例，其中，当根据本发明的加热元件被应用到车辆的风挡时，根据车辆的风挡的斜率来修改图案。

图12图示了一个示例，其中，对于车辆的风挡来设计根据本发明的加热元件。

具体实施方式

以下，将更详细地描述本发明。

根据本发明的一个示例性实施例的一种加热元件包括：基础材料；在所述基础材料上设置的导电加热图案；以及两条总线，被设置为分别向所述导电加热图案的两端施加电压，其中，所述导电加热图案包括如下图案，在所述图案中，根据相对于所述总线的距离或沿着所述总线的纵向的距离，在包括连接构成具有至少三个顶点的闭合图形的边界的顶点的线的图案中的至少一些区域中，线的数量被控制。

在本发明中，可以通过下述方式来根据相对于总线的距离或沿着总线的纵向的距离控制热值：在包括连接构成闭合图形的边界的顶点的线的图案中的至少一些区域中，根据相对于总线的距离或沿着总线的纵向的距离来改变线的数量。具体地说，通过连接构成用于构成导电加热图案的闭合图形的边界的顶点的线的数量，来确定在两条总线之间的电阻值，并且可以通过控制线的数量来设置对于每个区域具有不同的热值的加热元件。

在本说明书中，线连接构成具有至少三个顶点的闭合图形的边界的顶点，并且，每条线可以由直线、曲线、Z形线或其组合构成。在此，顶点表示线彼此相交的点，并且被解释为不占用任何面积。

例如，图1图示了一个示例，其中，根据相对于总线的距离来控制线的数量。在图1中所示的加热元件的导电加热图案中，将线的数量控制为在根据相对于总线的距离划分的三个区域、即A、B和A’中不同。即，在区域B中的线的数量被设计为小于在A和A’区域中的线的数量。

具有至少三个顶点的闭合图形是具有至少三个顶点的多边形或从其修改的图形。下面将描述修改方法。

在本发明中，导电加热图案可以包括连接构成具有相同数量的顶点的闭合图形的边界的顶点的线的形状，但是可以包括连接构成具有不同数量的顶点的两个或更多闭合图形的边界的顶点的线的形状。例如，导电加热图案可以包括连接构成具有四个顶点的闭合图形的边界的顶点的线。又如，导电加热图案可以是包括连接构成具有6个顶点的闭合图形的边界的顶点的线的图案。又如，在混合具有3至8个顶点的闭合图形的形状中，导电加热图案可以包括连接构成闭合图形的边界的顶点的线。

作为示例，在包括连接构成具有4至6个顶点的闭合图形的边界的顶点的线的图案中，导电加热图案具有下述图案：在所述图案中，根据相对于总线的距离或沿着总线的纵向的距离来控制线的数量。

在本发明中，当根据相对于总线的距离或沿着总线的纵向的距离来改变线的数量时，不特别限制具有不同数量的线，只要该线构成闭合图形的边界。

例如，当导电加热图案被构成为包括连接构成具有4至6个顶点的闭合图形的边界的顶点的线时，能够根据相对于总线的距离或沿着总线的纵向的距离，来控制基于在两条总线之间的距离方向而彼此面向的线的数量。例如，当在两条总线之间的距离如为图2的A和A’所示时，能够控制与距离方向平行并且面向彼此地布置的线的数量，即，在与在图2中示出为红色的线相同的方向上布置的线的数量。

又如，当导电加热图案由构成四边形或六边形的边界的线构成时，能够根据相对于总线的距离或沿着总线的纵向的距离控制线的数量，在所述线中，在多条线中的延长线与总线之一形成从45度至90度的接合角度。

又如，当导电加热图案由构成矩形、正四边形、六边形或正六边形的线或者构成从图形修改的形状的边界的线构成时，具有不同数量的线可以是在构成矩形、正四边形、六边形或正六边形的边界的多条线中的、垂直于总线的纵向的线。

作为具体示例，在由选自由正四边形、矩形、正六边形和具有垂直于至少一条总线的两条线的六边形构成的组的图形构成或者通过从图形修改顶点的位置或线的曲率而形成的修改图形构成的图案中，导电加热图案具有下述图案：在所述图案中，根据相对于总线的距离或沿着总线的纵向的距离，在图形的预定修改形式或修改图形中控制垂直于总线的线的数量。

作为更具体的示例，可以通过从正六边形修改的图案来设计导电加热图案。在包括构成在图3中所示的正六边形的边界的线的蜂巢结构中，可以通过在图3中所示的多条线中的、示出为第3号或第4号的线的数量来确定在总线之间的电阻值。

即，当电流因为在总线之间施加的电压而流动时，即使去除了一条线，示出为第1号、2号、5号和6号的线也可以通过其他线彼此连接，但是作为在总线之间的连接路径的、示出为第3和4号的线当从总线中被去除时导致电阻值增大。

因此，在图3中所示的图案中，当在每个区域中的每个正六边形的、示出为第3号和第4号的线的平均数量的比率在该区域被从上部划分为三个区域、即A、B和C后改变为比率2:1:2时，可以获得在图4中所示的图案。

在图4中的三个区域的表面电阻值的比率与示出为第3号和第4号的线的平均数量的比率具有反比例关系，并且用于每个区域的每个面积的热值的比率是1:2:1，因为这三个区域变得串连，并且因此具有相同的电流值。

作为具体示例，通过将正六边形的各条线的数量的比率从2:1:2改变为4:3:4或20:12:15，可以对于每个区域将每个面积的热值控制为3:4:3或3:5:4。图5和6图示了其示例。下面的图5图示了一个示例，其中，通过将来自正六边形的每个区域的第3号和第4号的边的数量的比率控制为4:3:4来设计导电加热图案，并且下面的图6图示了一个示例，其中，通过将来自正六边形的每个区域的第3号和第4号的边的数量的比率控制为20:12:15来设计导电加热图案。

在本说明书中，通过下述方式获得的值可以被定义为孔径比：将包括构成闭合图形的边界的线的图案未占用的面积转换为相对于总的面积的比率。如上所述，当根据相对于总线的距离或沿着总线的纵向的距离来控制构成闭合图形的边界的线的数量时，可以将每个区域的孔径比的差控制为2%或更小，优选地为1%或更小。在该情况下，能够通过实现每个区域的均匀加热特性来从具有大的热值的区域执行去霜和除霜，并且防止因为在区域之间的孔径比的差引起的边界被用户识别。

例如，可以将在图3的正六边形结构中的孔径比计算如下。如图7和图8中所示，当将线的长度定义为a并且将线宽定义为w时，两个正六边形的面积是3^3/2a²，在区域A中的6条线（示出为红色）的面积是6wa，并且，在区域B中的5条线（示出为红色）的面积是5wa。因此，可以将孔径比（%）计算为在区域A中为100*[1-(6/3^3/2)w/a]，并且在区域B中为100*[1-(5/3^3/2)w/a]。当根据所述等式来计算根据构成闭合图形的边界的线的长度（a）和线宽（w）的每个区域的孔径比的差时，获得在下面的表1中的结果。

[表1]

在本发明中，当基于正六边形结构来设计导电加热图案时，构成图案的线的长度优选地为从100微米至800微米的值。而且，构成导电加热图案的线的线宽的值是从0.1微米至30微米，更具体地从3微米至10微米的值。

在本发明中，当根据相对于总线的距离或沿着总线的纵向的距离来控制构成图案的线的数量时，可以将线的数量控制为对于每个区域不同。例如，本发明可以包括每个单位面积具有不同平均数量的线的两个或更多区域。

在该情况下，可以将导电加热图案设计为使得在两个或更多区域中的每个单位面积的线的平均数量的比率是整数比。例如，区域的每个单元面积的线的平均数量的比率优选地是从0.8至1的值。在该情况下，该比率是在每个单元面积中的线的平均数量中的小值与每个单位面积的线的平均数量中的大值的比率。

例如，在图4中，区域B的每个单元面积的线的平均数量相对于区域A的比率是5/6，即，值0.83，并且在图5和图6中，线的数量的比率被示出为4:3:4和20:12:15的区域的每个单位面积的线的平均数量的比率分别是1:11/12:1(1:0.92:1)和1:13/15:11/12(1:0.87:0.92)的值。

图3至图7描述了包括三个区域的示例，但是该示例不限于三个区域。即使当包括两个或四个或更多区域时，可以将导电加热图案设计使得在区域中的每个单位面积的线的平均值的比率是整数比。

当导电加热图案由金属线构成时，可以控制线的密度和线宽以便防止下述问题：因为由金属线引起的光的透射率减小，导电加热图案显眼。其示例包括下述情况：其中，具有相同的线密度的图案被实现为在车辆中的风挡中的导电加热图案，并且分别在车辆的风挡的上端和下端处设置总线。在该情况下，因为车辆的风挡的上端的长度比其下端的长度短，所以可以比车辆的风挡的下端部分更快地加热其上端部分。然而，在车辆的风挡的情况下，有益的是，在其他任何事情之前加热司机的观看区域，以便保证司机的视野。例如，去除在车辆的风挡中的潮气和霜的空气出口位于司机的观看区域中，以便解决上述问题。

因此，当向车辆的风挡应用加热元件时，可以将导电加热图案的形状设计为使得可以首先执行去霜，或者可以从司机的观看区域去除霜。

导电加热图案的优点在于：当图案包括具有有限的规则性的图案而不是规则图案时，防止由单个光引起的衍射问题。

设计具有有限的规则性的图案的方法的示例包括：修改具有至少三个顶点的多边形的线的曲率或顶点的位置的方法。

图9图示了其具体示例。

作为示例，能够使用具有三个或更多顶点的多边形，以便设计具有三个或更多顶点的闭合图形。可以以多边形形状任意地改变顶点的位置来设计修改的图形。

另外，为了防止顶点的改变的位置与另一个顶点的位置相同，如图9（a）中所示，确定每个顶点的位置可以改变的单位区域，然后，将每个顶点移动到在图9（b）中所示的每个单位区域中的任何点。

又如，可以将多边形的线修改为各种形式。例如，该线可以仅是直线、曲线、Z形线或其组合。例如，可以将在图9（a）或9（b）中的图形的线修改为各种形状。

形成曲线的方法的示例如下。例如，可以将线修改为穿过多边形的两个相邻顶点的圆的圆周的形状。在该情况下，当每条直线被从圆的圆心绘制到多边形的两个顶点时，可以通过下述方式来设计如在图9（c）中图示的图案：选择在两条直线之间的角度（θc）恒定的圆且然后沿着圆的圆周来连接每个顶点。

图10图示了可以基于在图9中所示的每个步骤的内容来准备的图案的示例。分别与在图9（a）、图9（b）和图9（c）中相同的方式来设计图10（a）、图10（b）和图10（c）。

根据本发明，可以将在加热元件中的透射率偏差控制在20%或更小、10%或更小或者5%或更小内。另外，加热元件可以相对于具有20cm的直径的任何圆具有10%或更小或5%或更小的透射率偏差。

根据本发明的加热元件可以被应用到在诸如车辆、船只、铁路、高速铁路和飞机的各种交通工具或房屋或其他建筑物中使用的玻璃。具体地说，根据本发明的加热元件不显眼，因此，也可以被应用到诸如车辆的交通工具的前玻璃或侧玻璃，而不像现有技术那样。

在车辆的前玻璃的情况下，将前玻璃本身布置使得具有斜率。近来，前玻璃的斜率趋向于进一步逐渐减小，以便在车辆在行驶的同时最小化空气阻力。为了防止图案可能因为前玻璃的斜率导致看起来垂直变形的问题，有益的是，当使用上述类型的导电加热图案时，根据斜率来垂直地延伸图案。例如，可以将导电加热图案设计使得具有下述形状：在所述形状中，在纵向上的线之间的平均距离比在横向上的线之间的平均距离更宽。在一个示例中，可以将在纵向上的导电加热图案的线之间的平均距离设计使得比在横向上宽1倍至10倍。

例如，当前玻璃的斜率是30度时，优选的是，将导电加热图案垂直地延伸两倍。图11图示了其示例。

在一个示例中，当根据本发明的加热元件被应用到车辆的风挡时，可以按照根据标准如下分类的区域来控制闭合图形的线的数量。

车辆安全标准的规定的条款109提出通过下述方式来去除潮气和霜的标准：将司机的座椅观看部分指定为部分‘A’，并且将包括乘客座椅的其他部分指定为部分‘B’。本发明可以提出一种将在部分‘A’中的热值设置为更高值的方法。例如，可以使用如在图12中所示的图案。

在本发明中，构成导电加热图案的线的高度可以是从0.2微米至20微米。在构成导电加热图案的线之间的距离可以根据其用途进行设计，并且可以例如是从50微米至30mm。

在本发明中，优选的是，基础材料是透明的。在该情况下，该基础材料具有50%或更大的可见光透射率，优选地为75%或更大。具体地说，作为基础材料，可以使用玻璃，并且，可以使用塑料衬底或塑料膜。当使用塑料膜时，优选的是，在形成导电加热图案后，玻璃衬底或塑料衬底附接到基础材料的至少一个表面。在该情况下，更优选的是，玻璃衬底或塑料衬底附接到形成衬底的导电加热图案的表面。作为塑料衬底或膜，可以使用在本领域中已知的材料，例如，优选的是可见光透射率为80％以上的膜，诸如聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）、聚乙烯醇缩丁醛（PVB）、聚萘（PEN）、聚醚砜（PES）、聚碳酸酯（PC）和乙酰赛璐珞胶片。塑料膜的厚度优选地是从12.5微米至500微米，并且更优选地是从30微米至250微米。

基础材料可以根据其用途具有曲面的形状。

在本发明中，导电加热图案可以由导电材料构成。例如，导电加热图案可以由金属线构成。具体地说，优选的是，导电加热图案包括具有良好的导热性的金属。该导热材料可以具有从1微欧厘米至200微欧厘米的电阻率值。作为导电加热图案材料的具体示例，可以使用铜、银、碳纳米管（CNT）和涂覆有银的铜等。

导电加热图案的总的孔径比优选地是90%或更大。而且，如上所述，根据本发明的加热元件的导电加热图案可以在具有90%或更大的总的孔径比的同时具有2%或更小的孔径比偏差。

根据本发明的加热元件可以连接到用于加热的电源，并且此时的热值是从每平方米100W至每平方米1000W，优选地为每平方米200W至每平方米700W。根据本发明的加热元件甚至在诸如30V或更低，优选地20V或更低的低压下具有良好的加热性能，因此可以有益地用在甚至车辆等中。在加热元件中的电阻是2欧姆/平方或更小，优选地1欧姆/平方或更小，并且更优选地为0.5欧姆/平方或更小。在该情况下，所获得的电阻值具有与表面电阻相同的含义。

可以形成黑色图案以便隐藏总线。可以使用包含氧化钴的糊状物来印刷该黑色图案。在该情况下，作为印刷方法，丝网印刷是适合的，并且其厚度可以被设置为10微米至100微米。也可以在形成黑色图案之前或之后形成图案线和总线。

根据本发明的加热元件可以包括在设置了基础材料的导电加热图案的表面上设置的另一种基础材料。对基础材料的上述说明可以被应用到另一种基础材料。

当该另一种基础材料附接到导电加热图案时，可以在导电加热图案和该另一种基础材料之间夹着接合膜。在接合处理中，可以控制温度和压力。

在一个特定示例性实施例中，通过下述方式来执行初步接合：在包括导电加热图案的基础材料和另一种基础材料之间插入接合膜，将该组件置于真空袋内，并且在减小压力的同时增大温度，或使用热辊来增大温度以去除其中的空气。在该情况下，压力、温度和时间可以根据接合膜的类型而不同，但是能够在从300Torr至700Torr的压力下将温度从常温逐渐增大为100℃。在该情况下，优选的是，时间通常被设置为在1小时内。受到初步接合的预接合层叠物通过向其增加压力并且增大在高压容器中的温度的高压处理来受到第二步接合处理。第二步接合可以根据接合膜的类型而不同，但是优选的是，在140巴或更大的压力和大约从130℃至150℃的温度下执行第二步接合1小时至3小时，优选地大约2小时，然后缓慢冷却该层叠物。

在另一个特定示例性实施例中，能够使用利用真空层压机装置在一个步骤中接合的方法，而不像上述的两步骤接合处理。可以通过下述方式来执行接合：将温度逐步增大为80℃至150℃，在缓慢冷却的同时降低压力（～5毫巴）直到100℃，然后向其增加压力（～1,000毫巴）。

作为用于接合膜的材料，可以使用任何材料，只要该材料具有接合力，并且在接合后变得透明。例如，可以使用PVB膜、EVA膜和PU膜等，但是该材料不限于此。接合膜的厚度不被特别限制，但是优选地是从100微米至800微米。

本发明也提供了一种用于制造加热元件的方法，包括：在基础材料上形成导电加热图案；并且在所述基础材料上形成两个总线，以便向所述导电加热图案的两端施加电压，其中，所述导电加热图案包括如下图案，在所述图案中，根据相对于所述总线的距离或沿着所述总线的纵向的距离，在包括构成具有至少三个顶点的闭合图形的边界的、连接顶点的线的图案中的至少一些区域中，线的数量被控制。

关于导电加热图案的说明与如上所述的说明相同。

也可以通过使用下述方式来形成导电加热图案：第一方法，在基础材料上直接地印刷导电加热图案，然后干燥或烧结基础材料；第二方法，在基础材料上层叠金属薄膜，然后将金属薄膜图案化；或者，第三方法，使用拍摄方法在使用银盐涂敷的基础材料上形成银图案，然后通过电镀来增大线的厚度，直到获得期望的表面电阻。

当使用作为在所述方法中的第一方法的印刷方法时，可以通过印刷方法在基础材料上印刷包括导热材料的糊状物。当使用印刷方法时，成本较低，制造处理也简单，线宽细，并且可以形成精确的图案线。

印刷方法不被特别限制，并且可以使用诸如胶印、丝网印刷和凹版印刷的印刷方法。例如，可以通过使用下述方法来执行胶印，但是不限于此：在该方法中，使用糊状物填充雕刻了图案的凹雕，将该凹雕使用被称为毯子的硅酮橡胶来受到初步转印，然后通过将毯子与玻璃紧密接触来受到第二步转印。

因为由于毯子的释放属性导致在玻璃上转印糊状物的大部分，所以不要求独立的毯子清洗处理。可以通过精确地蚀刻雕刻了目标图案线的钙钠玻璃来制造该凹雕，并且也可以在玻璃表面上执行金属或金刚石状碳（DLC）涂敷用于使其具有耐久性。也可以通过蚀刻金属板来制造凹雕。

在本发明中，为了实现更精确的图案线，胶印方法是最优选的。

优选的是，作为导热材料，使用具有良好的导热率的金属。例如，可以使用铜、银、碳纳米管（CNT）和涂覆有银的铜等。在本发明中，可以以微粒的形式来使用导热材料。

该糊状物可以除了上述的导热材料之外进一步包括有机粘合剂，以便容易执行印刷处理。在烧结处理中，该有机粘合剂可以具有挥发性属性。有机粘合剂的示例包括聚丙烯酸树脂、聚氨酯系树脂、聚酯系树脂、聚烯烃系树脂、聚碳酸酯系树脂、纤维素树脂、聚酰亚胺系树脂、聚萘二甲酸系树脂和改性环氧树脂等，但是不限于此。

为了提高糊状物与诸如玻璃的基础材料的附接能力，该糊状物可以进一步包括玻璃料。该玻璃料可以选自市售产品，但是可以使用不包括铅成分的环境友好的玻璃料。在该情况下，所使用的玻璃料的大小可以具有2微米或更小的平均直径和50微米或更小的最大直径。

如果需要，则可以进一步向糊状物增加溶剂。该溶剂的示例包括丁基卡必醇醋酸酯、丁基卡必醇乙酸酯、环己酮、乙酸溶纤剂、萜品醇和类似物，但是本发明的范围不被这些示例限制。

在本发明中，当使用包括导电材料、有机粘合剂、玻璃料和溶剂的糊状物时，作为每种成分的加权比，导电材料可以体现为在重量上从50%至90%的量，有机粘合剂可以体现为在重量上从1%至20%的量，玻璃料可以体现为在重量上从0.1%至10%的量，并且，溶剂可以体现为在重量上从1%至20%的数量。

而且，为了提高糊状物与玻璃的附接能力，该糊状物可以进一步包括玻璃料。如果必要，可以进一步向其增加溶剂。

糊状物可以印刷为使得在烧结后的印刷图案的线的线宽是30微米或更小，具体地说为从0.1微米至30微米。另外，糊状物可以印刷为使得在烧结后的印刷图案的线之间的距离从50微米至30毫米。而且，该糊状物可以印刷为使得线与基础材料的表面的高度从0.2微米至20微米。

在作为在所述方法中的第二方法的、在基础材料上层叠金属薄膜后将金属薄膜图案化的方法中，可以将各种方法用作层叠金属薄膜的方法。例如，也可以使用粘合剂将金属薄膜附接到基础材料，并且，也可以使用真空沉积方法来在基础材料上形成金属薄膜。作为在层叠金属薄膜的基础材料上将金属线图案化的方法，也可以通过下述方式来形成金属薄膜：将蚀刻保护层图案化，然后蚀刻除了保护层之外的部分。也可以使用光刻方法来形成蚀刻保护层，并且也可以使用胶印处理来形成蚀刻保护层。

最佳模式

以下，将提供优选示例以更好地明白本发明。然而，提供了下面的示例仅为了更容易明白本发明，但是，本发明的内容不被其限制。

示例

示例1

通过气相沉积方法来在聚氨酯对苯二甲酸乙二酯（PET）膜上形成具有2微米厚度的Cu层。在通过光刻处理在膜上图案化蚀刻抗蚀材料后，通过蚀刻处理来形成导电加热图案区域，该区域包括金属图案，该金属图案具有5微米至8微米的线宽和2微米的线高。导电加热图案具有在图7中所示的155微米的值，并且以如图5中所示的20cm宽和15cm长和每个区域5cm形成，然后通过如图11中所示在纵向上延伸两倍被形成得对于每个区域具有20x10cm²。分别在导电加热图案上和下设置了总线，并且如图1中所示，形成根据相对于总线的距离对于每个区域具有2:1:2的线的数量的图案。当向总线施加5V时，4.6A的电流流动。在向其施加电压前和后的10分钟，使用热成像相机（FLIR）来测量膜的温差，结果是，将温度对于每个区域增大13.2℃、27.3℃和13.3℃。因为增大的温度与热值成比例，所以可以看出，显示与根据相对于总线的距离的线的数量的比率（2:1:2）成反比的热值1:2:1。在该情况下，当测量每个区域的透射率时，获得89.3%、90.3%和89.5%。

示例2

以与在示例1中相同的方式来形成导电膜。在示例2中，将值固定为158微米，并且如图5中所示，根据相对于总线的距离来形成对于每个区域具有4:3:4的线的数量的图案。当向总线施加5V时，6.0A的电流流动。在向其施加电压前和后的10分钟，使用热成像相机（FLIR）来测量膜的温差，结果是，将温度对于每个区域增大21.3℃、28.1℃和19.1℃。因为增大的温度与热值成比例，所以可以看出，显示与根据相对于总线的距离的线的数量的比率（4:3:4）接近成反比的热值3:4.0:2.7。在该情况下，当测量每个区域的透射率时，获得89.2%、90.1%和89.6%。

示例3

以与在示例1中相同的方式来形成导电膜。在示例3中，将值固定为135微米，并且如图6中所示，形成根据相对于总线的距离的对于每个区域具有20:12:15的线的数量的图案。当向总线施加5V时，5.4A的电流流动。在向其施加电压前和后的10分钟，使用热成像相机（FLIR）来测量膜的温差，结果是，将温度对于每个区域增大15.8℃、28.3℃和19.0℃。因为增大的温度与热值成比例，所以可以看出，显示与根据相对于总线的距离的线的数量的比率（20:12:15）接近成反比（12:20:16）的热值12:21:14。在该情况下，当测量每个区域的透射率时，获得88.4%、89.8%和89.2%。

Claims (16)

1.一种加热元件，包括：

基础材料；

在所述基础材料上设置的导电加热图案；以及

两条总线，被设置为分别向所述导电加热图案的两端施加电压，

其中，所述导电加热图案包括如下图案，在所述图案中，根据相对于所述总线的距离，在包括连接构成具有至少三个顶点的闭合图形的边界的顶点的线的图案中的至少一些区域中，线的数量被控制，

所述导电加热图案包括至少两个区域，所述至少两个区域的每个单位面积具有不同的平均数量的线，

其中，所述闭合图形包括以下图形之一或两个或更多：具有至少三个顶点的多边形的图形，所述多边形的顶点的位置和所述多边形的线的曲率中的至少一个被修改，

当修改所述多边形的顶点的位置时，确定每个项点的位置可以改变的单位区域，以防止顶点的改变的位置与另一个顶点的位置相同。

2.根据权利要求1所述的加热元件，其中，所述闭合图形由具有6个顶点的闭合图形构成。

3.根据权利要求1所述的加热元件，其中，所述闭合图形是：在特定单元区域中改变多边形的每个顶点的位置的图形；通过下述方式来修改多边形的线的图形，所述方式是通过选择使得在穿过所述多边形的两个相邻顶点的多个圆中圆心与直线之间的角度恒定的圆，沿着所述圆的圆周将所述顶点彼此连接，其中每条直线连接所述多边形的两个顶点；或者其组合。

4.根据权利要求1所述的加热元件，其中，所述线包括直线、曲线、Z形线或其组合。

5.根据权利要求1所述的加热元件，其中，数量被控制的线是基于在两条总线之间的距离方向而彼此面对的线。

6.根据权利要求1所述的加热元件，其中，所述闭合图形是：选自由正四边形、矩形、正六边形和具有垂直于至少一条所述总线的两条线的六边形构成的组的图形；或者修改图形的顶点的位置和线的曲率的至少一个，并且数量被控制的线是垂直于至少一条所述总线的纵向的线的图形。

7.根据权利要求1所述的加热元件，其中，在所述区域中的每个单位面积的线的平均数量的比率是整数比。

8.根据权利要求1所述的加热元件，其中，所述导电加热图案包括三个区域，所述三个区域的每个单元面积具有不同平均数量的线。

9.根据权利要求8所述的加热元件，其中，在所述三个区域中，在所述区域中的每个单元面积的线的所述平均数量的比率是0.8或更大并且小于1的值。

10.根据权利要求1所述的加热元件，其中，每个区域的孔径比是90％或更大，并且在区域之间的孔径差是2％或更小。

11.根据权利要求1所述的加热元件，其中，所述线的每个长度从100微米至800微米，并且所述线的线宽从0.1微米至30微米。

12.根据权利要求1所述的加热元件，其中，所述导电加热图案具有下述形状：在纵向上的线之间的平均距离比在横向上的线之间的平均距离更宽。

13.根据权利要求1所述的加热元件，其中，所述导电加热图案由金属线构成。

14.根据权利要求1所述的加热元件，其中，所述加热元件相对于具有20cm的直径的任何圆具有10％或更小的透射率偏差。

15.一种用于车辆的风挡，包括根据权利要求1至14的任何一项所述的加热元件。

16.一种用于制造加热元件的方法，所述方法包括：

在基础材料上形成导电加热图案；并且

在所述基础材料上形成两条总线，以便向所述导电加热图案的两端施加电压，

其中，所述导电加热图案包括如下图案，在所述图案中，根据相对于所述总线的距离或沿着所述总线的纵向的距离，在包括连接构成具有至少三个顶点的闭合图形的边界的顶点的线的图案中的至少一些区域中，线的数量被控制，

所述导电加热图案包括至少两个区域，所述至少两个区域的每个单位面积具有不同的平均数量的线，

其中，所述闭合图形包括以下图形之一或两个或更多：具有至少三个顶点的多边形的图形，所述多边形的顶点的位置和所述多边形的线的曲率中的至少一个被修改，

当修改所述多边形的顶点的位置时，确定每个项点的位置可以改变的单位区域，以防止顶点的改变的位置与另一个顶点的位置相同。