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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2024-05-15
(45)【発行日】2024-05-23
(54)【発明の名称】透明ヒータ及びその設計方法
(51)【国際特許分類】
H05B 3/84 20060101AFI20240516BHJP
H05B 3/20 20060101ALI20240516BHJP
【ＦＩ】
H05B3/84
H05B3/20 337
【請求項の数】
18
(21)【出願番号】P 2022545754
(86)(22)【出願日】2021-08-30
(86)【国際出願番号】 JP2021031693
(87)【国際公開番号】W WO2022045331
(87)【国際公開日】2022-03-03
【審査請求日】2023-01-27
(31)【優先権主張番号】P 2020146006
(32)【優先日】2020-08-31
(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP
(73)【特許権者】
【識別番号】000000033
【氏名又は名称】旭化成株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100079108
【弁理士】
【氏名又は名称】稲葉 良幸
(74)【代理人】
【識別番号】100109346
【弁理士】
【氏名又は名称】大貫 敏史
(74)【代理人】
【識別番号】100117189
【弁理士】
【氏名又は名称】江口 昭彦
(74)【代理人】
【識別番号】100134120
【弁理士】
【氏名又は名称】内藤 和彦
(72)【発明者】
【氏名】飛田 空
【審査官】土屋 正志
(56)【参考文献】
【文献】特開２０１０－２５１２３０（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１４－２１８１０３（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１７－２１２０４７（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００８－１２３７８４（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｈ０５Ｂ ３／８４
Ｈ０５Ｂ ３／２０
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
情報処理装置による、透明基材と、該透明基材の表面又は内部に形成された導電性パターンを有するヒータ部と、を備える透明ヒータの設計方法であって、前記情報処理装置が、
前記透明ヒータの目的とする透過率Ｔ及び発熱能力Ｃに基づいて、前記導電性パターンを構成する導電性細線の太さに関する情報、及び、前記導電性パターンのパターン形状ＰＡＴに関する情報を含む設計情報ＤＩを算出する設計ステップを含み、
前記設計情報ＤＩを算出する前記設計ステップは、
前記透明ヒータの目的とする熱応答性にさらに基づいて、前記設計情報ＤＩを算出し、
前記透過率Ｔに基づいて、太さとパターン形状の組み合わせＧ１１を特定するステップＡ１と、
前記組み合わせＧ１１の中から、前記発熱能力Ｃに基づいて、太さとパターン形状の組み合わせＧ１２を特定するステップＢ１と、
前記組み合わせＧ１２の中から、前記透明ヒータに要求される前記熱応答性を満たすような、前記太さとパターン形状の組み合わせＧ１３を特定するステップＣ１と、を含む、
透明ヒータの設計方法。
【請求項2】
前記透過率Ｔ及び発熱能力Ｃを受け付けるステップをさらに含む、請求項１に記載の透明ヒータの設計方法。
【請求項3】
前記設計情報ＤＩが、前記透明ヒータに接続する電源容量Ｅ0に関する情報をさらに含む、請求項１又は２に記載の透明ヒータの設計方法。
【請求項4】
前記設計情報ＤＩが、前記透明ヒータの熱応答性に関する情報をさらに含む、請求項１～３いずれか一項に記載の透明ヒータの設計方法。
【請求項5】
前記熱応答性を受け付けるステップをさらに含む、請求項１に記載の透明ヒータの設計方法。
【請求項6】
前記設計情報ＤＩを算出する前記設計ステップは、前記発熱能力Ｃに基づいて、太さとパターン形状の組み合わせＧ２１を特定するステップＡ２と、
前記組み合わせＧ２１の中から、前記透過率Ｔに基づいて、太さとパターン形状の組み合わせＧ２２を特定するステップＢ２と、
前記組み合わせＧ２２の中から、前記透明ヒータに要求される前記熱応答性を満たすような、前記太さとパターン形状の組み合わせＧ２３を特定するステップＣ２と、を含む、
請求項１に記載の透明ヒータの設計方法。
【請求項7】
前記組み合わせＧ１３又はＧ２３が存在しない場合には、前記透過率Ｔを変更し、前記ステップＡ１乃至Ｃ１又はＡ２乃至Ｃ２を実行する、請求項６に記載の透明ヒータの設計方法。
【請求項8】
前記組み合わせＧ１３又はＧ２３が存在しない場合には、前記発熱能力Ｃを変更し、前記ステップＡ１乃至Ｃ１又はＡ２乃至Ｃ２を実行する、請求項６に記載の透明ヒータの設計方法。
【請求項9】
前記組み合わせＧ１３又はＧ２３が存在しない場合には、前記熱応答性を変更し、前記ステップＡ１乃至Ｃ１又はＡ２乃至Ｃ２を実行する、請求項６に記載の透明ヒータの設計方法。
【請求項10】
前記導電性細線の線幅Ｗ1が１０μｍ以下である、請求項１～９のいずれか一項に記載の透明ヒータの設計方法。
【請求項11】
前記設計情報ＤＩを表示装置に表示制御ステップをさらに含む、請求項１～１０のいずれか一項に記載の透明ヒータの設計方法。
【請求項12】
前記表示制御ステップにおいて、前記設計情報ＤＩに加え、目的とする前記透過率Ｔ及び前記発熱能力Ｃと隣接する透過率Ｔ’及び発熱能力Ｃ’に基づいて算出した隣接設計情報ＤＩ’を前記表示装置に表示制御する、
請求項１１に記載の透明ヒータの設計方法。
【請求項13】
前記設計情報ＤＩを、マスク製造装置、版製造装置又は導電性パターン形成装置に送信するステップをさらに含む、請求項１～１２のいずれか一項に記載の透明ヒータの設計方法。
【請求項14】
情報処理装置に、透明基材と、該透明基材の表面又は内部に形成された導電性パターンを有するヒータ部と、を備える透明ヒータの設計方法を実行させるプログラムであって、前記情報処理装置に、
前記透明ヒータの目的とする透過率Ｔ及び発熱能力Ｃに基づいて、前記導電性パターンを構成する導電性細線の太さに関する情報、及び、前記導電性パターンのパターン形状ＰＡＴに関する情報を含む設計情報ＤＩを算出する設計ステップを、実行させ、
前記設計情報ＤＩを算出する前記設計ステップは、
前記透明ヒータの目的とする熱応答性にさらに基づいて、前記設計情報ＤＩを算出し、
前記透過率Ｔに基づいて、太さとパターン形状の組み合わせＧ１１を特定するステップＡ１と、
前記組み合わせＧ１１の中から、前記発熱能力Ｃに基づいて、太さとパターン形状の組み合わせＧ１２を特定するステップＢ１と、
前記組み合わせＧ１２の中から、前記透明ヒータに要求される前記熱応答性を満たすような、前記太さとパターン形状の組み合わせＧ１３を特定するステップＣ１と、を、実行させる、
プログラム。
【請求項15】
透明基材と、該透明基材の表面又は内部に形成された導電性パターンを有するヒータ部と、を備える透明ヒータの設計方法を実行する情報処理装置であって、前記透明ヒータの目的とする透過率Ｔ及び発熱能力Ｃに基づいて、前記導電性パターンを構成する導電性細線の太さに関する情報、及び、前記導電性パターンのパターン形状ＰＡＴに関する情報を含む設計情報ＤＩを算出する設計ステップを実行する設計処理部を有し、
前記設計情報ＤＩを算出する前記設計処理部は、
前記透明ヒータの目的とする熱応答性にさらに基づいて、前記設計情報ＤＩを算出し、
前記透過率Ｔに基づいて、太さとパターン形状の組み合わせＧ１１を特定するステップＡ１と、
前記組み合わせＧ１１の中から、前記発熱能力Ｃに基づいて、太さとパターン形状の組み合わせＧ１２を特定するステップＢ１と、
前記組み合わせＧ１２の中から、前記透明ヒータに要求される前記熱応答性を満たすような、前記太さとパターン形状の組み合わせＧ１３を特定するステップＣ１と、を、実行する、
情報処理装置。
【請求項16】
マスク製造装置が、請求項１～１３のいずれか一項に記載の透明ヒータの設計方法により得られた設計情報ＤＩに基づいて、マスクを製造するステップをさらに含む、マスクの製造方法。
【請求項17】
版製造装置が、請求項１～１３のいずれか一項に記載の透明ヒータの設計方法により得られた設計情報ＤＩに基づいて、版を製造するステップをさらに含む、版の製造方法。
【請求項18】
導電性パターン形成装置が、請求項１～１３のいずれか一項に記載の透明ヒータの設計方法により得られた設計情報ＤＩに基づいて、導電性パターンを形成し、透明ヒータを製造するステップをさらに含む、透明ヒータの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、透明ヒータ及びその設計方法に関する。
【背景技術】
【0002】
窓ガラスや車両のフロントガラス等の透明性を求められる部材の温度を調整するために、透明導電性フィルムを透明なヒータとして用いることが検討されている。例えば、特許文献１には、このようなヒータ用途として、複数の導電性の金属細線によるメッシュパターンを有する透明導電性フィルムが開示されており、金属細線を波線形状に構成することが開示されている。また、特許文献２には、複数の熱線がメッシュ状に配置された透明ヒータが開示されており、熱線の交差部の電流密度を制御することが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【文献】特開２０１２－１４９５６号公報
【文献】特開２０１７－９８０５４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
従来の透明ヒータでは、透明性と発熱性を達成することが一つの技術課題であり、特許文献１のように光芒の生じにくい細線構成とすることや、特許文献２のように局部発熱の抑制や電流耐性の確保という観点からの検討はされているものの、所望の透明性と発熱性を達成できる透明ヒータをより簡易に設計することのできる設計方法についての検討はされてこなかった。
【0005】
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、所望の透明性と発熱性を達成できる透明ヒータをより簡易に設計することのできる設計方法、及び、それにより設計された透明性ヒータを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0006】
すなわち、本発明は、以下のとおりである。
〔１〕
情報処理装置による、透明基材と、該透明基材の表面又は内部に形成された導電性パターンを有するヒータ部と、を備える透明ヒータの設計方法であって、
前記情報処理装置が、
前記透明ヒータの目的とする透過率Ｔ及び発熱能力Ｃに基づいて、前記導電性パターンを構成する導電性細線の太さに関する情報、及び、前記導電性パターンのパターン形状ＰＡＴに関する情報を含む設計情報ＤＩを算出する設計ステップを含む、
透明ヒータの設計方法。
〔２〕
前記透過率Ｔ及び発熱能力Ｃを受け付けるステップをさらに含む、
〔１〕に記載の透明ヒータの設計方法。
〔３〕
前記設計情報ＤＩが、前記透明ヒータに接続する電源容量Ｅ0に関する情報をさらに含む、
〔１〕又は〔２〕に記載の透明ヒータの設計方法。
〔４〕
前記設計情報ＤＩが、前記透明ヒータに接続する熱応答性に関する情報をさらに含む、
〔１〕～〔３〕いずれか一項に記載の透明ヒータの設計方法。
〔５〕
前記設計情報ＤＩを算出する前記設計ステップは、
前記透明ヒータの目的とする熱応答性にさらに基づいて、前記設計情報ＤＩを算出する、
〔１〕～〔４〕いずれか一項に記載の透明ヒータの設計方法。
〔６〕
前記熱応答性を受け付けるステップをさらに含む、
〔５〕に記載の透明ヒータの設計方法。
〔７〕
前記設計情報ＤＩを算出する前記設計ステップは、
前記透過率Ｔに基づいて、太さとパターン形状の組み合わせＧ１１を特定するステップＡ１と、
前記組み合わせＧ１１の中から、前記発熱能力Ｃに基づいて、太さとパターン形状の組み合わせＧ１２を特定するステップＢ１と、
前記組み合わせＧ１２の中から、前記透明ヒータに要求される前記熱応答性を満たすような、前記太さとパターン形状の組み合わせＧ１３を特定するステップＣ１と、を含む、
〔５〕に記載の透明ヒータの設計方法。
〔８〕
前記設計情報ＤＩを算出する前記設計ステップは、
前記発熱能力Ｃに基づいて、太さとパターン形状の組み合わせＧ２１を特定するステップＡ２と、
前記組み合わせＧ２１の中から、前記透過率Ｔに基づいて、太さとパターン形状の組み合わせＧ２２を特定するステップＢ２と、
前記組み合わせＧ２２の中から、前記透明ヒータに要求される前記熱応答性を満たすような、前記太さとパターン形状の組み合わせＧ２３を特定するステップＣ２と、を含む、
〔５〕に記載の透明ヒータの設計方法。
〔９〕
前記組み合わせＧ１３又はＧ２３が存在しない場合には、前記透過率Ｔを変更し、前記ステップＡ１乃至Ｃ１又はＡ２乃至Ｃ２を実行する、
〔７〕又は〔８〕に記載の透明ヒータの設計方法。
〔１０〕
前記組み合わせＧ１３又はＧ２３が存在しない場合には、前記発熱能力Ｃを変更し、前記ステップＡ１乃至Ｃ１又はＡ２乃至Ｃ２を実行する、
〔７〕又は〔８〕に記載の透明ヒータの設計方法。
〔１１〕
前記組み合わせＧ１３又はＧ２３が存在しない場合には、前記熱応答性を変更し、前記ステップＡ１乃至Ｃ１又はＡ２乃至Ｃ２を実行する、
〔７〕又は〔８〕に記載の透明ヒータの設計方法。
〔１２〕
前記導電性細線の線幅Ｗ1が１０μｍ以下である、
〔１〕～〔１１〕のいずれか一項に記載の透明ヒータの設計方法。
〔１３〕
前記設計情報ＤＩを表示装置に表示制御ステップをさらに含む、
〔１〕～〔１２〕のいずれか一項に記載の透明ヒータの設計方法。
〔１４〕
前記表示制御ステップにおいて、
前記設計情報ＤＩに加え、目的とする前記透過率Ｔ及び前記発熱能力Ｃと隣接する透過率Ｔ’及び発熱能力Ｃ’に基づいて算出した隣接設計情報ＤＩ’を前記表示装置に表示制御する、
〔１３〕に記載の透明ヒータの設計方法。
〔１５〕
前記設計情報ＤＩを、マスク製造装置、版製造装置又は導電性パターン形成装置に送信するステップをさらに含む、
〔１〕～〔１４〕のいずれか一項に記載の透明ヒータの設計方法。
〔１６〕
情報処理装置に、透明基材と、該透明基材の表面又は内部に形成された導電性パターンを有するヒータ部と、を備える透明ヒータの設計方法を実行させるプログラムであって、
前記情報処理装置に、
前記透明ヒータの目的とする透過率Ｔ及び発熱能力Ｃに基づいて、前記導電性パターンを構成する導電性細線の太さに関する情報、及び、前記導電性パターンのパターン形状ＰＡＴに関する情報を含む設計情報ＤＩを算出する設計ステップを、実行させる、
プログラム。
〔１７〕
透明基材と、該透明基材の表面又は内部に形成された導電性パターンを有するヒータ部と、を備える透明ヒータの設計方法を実行する情報処理装置であって、
前記透明ヒータの目的とする透過率Ｔ及び発熱能力Ｃに基づいて、前記導電性パターンを構成する導電性細線の太さに関する情報、及び、前記導電性パターンのパターン形状ＰＡＴに関する情報を含む設計情報ＤＩを算出する設計ステップを実行する設計処理部を有する、
情報処理装置。
〔１８〕
マスク製造装置が、〔１〕～〔１５〕のいずれか一項に記載の透明ヒータの設計方法により得られた設計情報ＤＩに基づいて、マスクを製造するステップをさらに含む、
マスクの製造方法。
〔１９〕
版製造装置が、〔１〕～〔１５〕のいずれか一項に記載の透明ヒータの設計方法により得られた設計情報ＤＩに基づいて、版を製造するステップをさらに含む、
版の製造方法。
〔２０〕
導電性パターン形成装置が、〔１〕～〔１５〕のいずれか一項に記載の透明ヒータの設計方法により得られた設計情報ＤＩに基づいて、導電性パターンを形成し、透明ヒータを製造するステップをさらに含む、
透明ヒータの製造方法。
〔２１〕
電源容量Ｅ0の電源に接続する透明ヒータであって、
透明基材と、該透明基材の表面又は内部に形成された導電性パターンを有するヒータ部と、を備え、
前記導電性パターンが、電源容量Ｅ0の±３０％の範囲の消費電力を有するよう構成され、透過率Ｔが７５％以上となるように構成された、
透明ヒータ。
〔１〕
情報処理装置による、透明基材と、該透明基材の表面又は内部に形成された導電性パターンを有するヒータ部と、を備える透明ヒータの設計方法であって、
前記情報処理装置が、
前記透明ヒータの目的とする透過率Ｔ及び発熱能力Ｃに基づいて、前記導電性パターンを構成する導電性細線の太さに関する情報、及び、前記導電性パターンのパターン形状ＰＡＴに関する情報を含む設計情報ＤＩを算出する設計ステップを含む、
透明ヒータの設計方法。
〔２〕
前記透過率Ｔ及び発熱能力Ｃを受け付けるステップをさらに含む、
〔１〕に記載の透明ヒータの設計方法。
〔３〕
前記設計情報ＤＩが、前記透明ヒータに接続する電源容量Ｅ0に関する情報をさらに含む、
〔１〕又は〔２〕に記載の透明ヒータの設計方法。
〔４〕
前記設計情報ＤＩが、前記透明ヒータに接続する熱応答性に関する情報をさらに含む、
〔１〕～〔３〕いずれか一項に記載の透明ヒータの設計方法。
〔５〕
前記設計情報ＤＩを算出する前記設計ステップは、
前記透明ヒータの目的とする熱応答性にさらに基づいて、前記設計情報ＤＩを算出する、
〔１〕～〔４〕いずれか一項に記載の透明ヒータの設計方法。
〔６〕
前記熱応答性を受け付けるステップをさらに含む、
〔５〕に記載の透明ヒータの設計方法。
〔７〕
前記設計情報ＤＩを算出する前記設計ステップは、
前記透過率Ｔに基づいて、太さとパターン形状の組み合わせＧ１１を特定するステップＡ１と、
前記組み合わせＧ１１の中から、前記発熱能力Ｃに基づいて、太さとパターン形状の組み合わせＧ１２を特定するステップＢ１と、
前記組み合わせＧ１２の中から、前記透明ヒータに要求される前記熱応答性を満たすような、前記太さとパターン形状の組み合わせＧ１３を特定するステップＣ１と、を含む、
〔５〕に記載の透明ヒータの設計方法。
〔８〕
前記設計情報ＤＩを算出する前記設計ステップは、
前記発熱能力Ｃに基づいて、太さとパターン形状の組み合わせＧ２１を特定するステップＡ２と、
前記組み合わせＧ２１の中から、前記透過率Ｔに基づいて、太さとパターン形状の組み合わせＧ２２を特定するステップＢ２と、
前記組み合わせＧ２２の中から、前記透明ヒータに要求される前記熱応答性を満たすような、前記太さとパターン形状の組み合わせＧ２３を特定するステップＣ２と、を含む、
〔５〕に記載の透明ヒータの設計方法。
〔９〕
前記組み合わせＧ１３又はＧ２３が存在しない場合には、前記透過率Ｔを変更し、前記ステップＡ１乃至Ｃ１又はＡ２乃至Ｃ２を実行する、
〔７〕又は〔８〕に記載の透明ヒータの設計方法。
〔１０〕
前記組み合わせＧ１３又はＧ２３が存在しない場合には、前記発熱能力Ｃを変更し、前記ステップＡ１乃至Ｃ１又はＡ２乃至Ｃ２を実行する、
〔７〕又は〔８〕に記載の透明ヒータの設計方法。
〔１１〕
前記組み合わせＧ１３又はＧ２３が存在しない場合には、前記熱応答性を変更し、前記ステップＡ１乃至Ｃ１又はＡ２乃至Ｃ２を実行する、
〔７〕又は〔８〕に記載の透明ヒータの設計方法。
〔１２〕
前記導電性細線の線幅Ｗ1が１０μｍ以下である、
〔１〕～〔１１〕のいずれか一項に記載の透明ヒータの設計方法。
〔１３〕
前記設計情報ＤＩを表示装置に表示制御ステップをさらに含む、
〔１〕～〔１２〕のいずれか一項に記載の透明ヒータの設計方法。
〔１４〕
前記表示制御ステップにおいて、
前記設計情報ＤＩに加え、目的とする前記透過率Ｔ及び前記発熱能力Ｃと隣接する透過率Ｔ’及び発熱能力Ｃ’に基づいて算出した隣接設計情報ＤＩ’を前記表示装置に表示制御する、
〔１３〕に記載の透明ヒータの設計方法。
〔１５〕
前記設計情報ＤＩを、マスク製造装置、版製造装置又は導電性パターン形成装置に送信するステップをさらに含む、
〔１〕～〔１４〕のいずれか一項に記載の透明ヒータの設計方法。
〔１６〕
情報処理装置に、透明基材と、該透明基材の表面又は内部に形成された導電性パターンを有するヒータ部と、を備える透明ヒータの設計方法を実行させるプログラムであって、
前記情報処理装置に、
前記透明ヒータの目的とする透過率Ｔ及び発熱能力Ｃに基づいて、前記導電性パターンを構成する導電性細線の太さに関する情報、及び、前記導電性パターンのパターン形状ＰＡＴに関する情報を含む設計情報ＤＩを算出する設計ステップを、実行させる、
プログラム。
〔１７〕
透明基材と、該透明基材の表面又は内部に形成された導電性パターンを有するヒータ部と、を備える透明ヒータの設計方法を実行する情報処理装置であって、
前記透明ヒータの目的とする透過率Ｔ及び発熱能力Ｃに基づいて、前記導電性パターンを構成する導電性細線の太さに関する情報、及び、前記導電性パターンのパターン形状ＰＡＴに関する情報を含む設計情報ＤＩを算出する設計ステップを実行する設計処理部を有する、
情報処理装置。
〔１８〕
マスク製造装置が、〔１〕～〔１５〕のいずれか一項に記載の透明ヒータの設計方法により得られた設計情報ＤＩに基づいて、マスクを製造するステップをさらに含む、
マスクの製造方法。
〔１９〕
版製造装置が、〔１〕～〔１５〕のいずれか一項に記載の透明ヒータの設計方法により得られた設計情報ＤＩに基づいて、版を製造するステップをさらに含む、
版の製造方法。
〔２０〕
導電性パターン形成装置が、〔１〕～〔１５〕のいずれか一項に記載の透明ヒータの設計方法により得られた設計情報ＤＩに基づいて、導電性パターンを形成し、透明ヒータを製造するステップをさらに含む、
透明ヒータの製造方法。
〔２１〕
電源容量Ｅ0の電源に接続する透明ヒータであって、
透明基材と、該透明基材の表面又は内部に形成された導電性パターンを有するヒータ部と、を備え、
前記導電性パターンが、電源容量Ｅ0の±３０％の範囲の消費電力を有するよう構成され、透過率Ｔが７５％以上となるように構成された、
透明ヒータ。
【発明の効果】
【0007】
本発明によれば、所望の透明性と発熱性を達成できる透明ヒータをより簡易に設計することのできる設計方法、及び、それにより設計された透明性ヒータを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【0008】
【図1】本実施形態の透明ヒータの概略図を示す。
【図3】本実施形態の情報処理装置のブロック図を示す。
【図4】透過率Ｔと膜厚に基づいてシート抵抗を推定した試算グラフを示す。
【図5】本実施形態の透明ヒータの設計方法における設計ステップのパターン１を示すフローチャートを示す。
【図6】太さとパターン形状に基づいて透過率Ｔを推定した試算グラフを示す。
【図7】太さとパターン形状に基づいて消費電力を推定した試算グラフを示す。
【図8】本実施形態の透明ヒータの設計方法における設計ステップのパターン２を示すフローチャートを示す。
【図9】本実施形態の透明ヒータの設計方法における設計ステップのパターン４を示すフローチャートを示す。
【図10】本実施形態の透明ヒータの設計方法における設計ステップのパターン５を示すフローチャートを示す。
【図11】本実施形態の透明ヒータの設計方法における設計ステップのパターン６を示すフローチャートを示す。
【図12】本実施形態の透明ヒータの設計方法における設計ステップのパターン７を示すフローチャートを示す。
【発明を実施するための形態】
【0009】
以下、本発明の実施の形態（以下、「本実施形態」という。）について詳細に説明するが、本発明はこれに限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で様々な変形が可能である。
【0010】
１．透明ヒータの設計方法
本実施形態の透明ヒータの設計方法は、情報処理装置による、透明基材と、該透明基材の表面又は内部に形成された導電性パターンを有するヒータ部と、を備える透明ヒータの設計方法である。
本実施形態の透明ヒータの設計方法は、情報処理装置による、透明基材と、該透明基材の表面又は内部に形成された導電性パターンを有するヒータ部と、を備える透明ヒータの設計方法である。
【0011】
透明ヒータの設計方法について説明する前に、初めに設計される透明ヒータの構成について簡単に説明する。図１に、本実施形態の透明ヒータの一態様として、メッシュ状の導電性パターンを有する透明ヒータの上面図を示し、図２に、図１における領域Ｓの斜視図を示す。本実施形態の透明ヒータ１００は、透明基材１１０表面又は内部に、導電性パターン１３０を有するヒータ部１２０を有する。
【0012】
図１に示されるように、ヒータ部１２０を構成する導電性パターン１３０は、例えば、導電性細線１４０から構成されるパターンである。導電性パターン１３０は、電極（不図示）を介して電源１５０に電気的に接続されており、電源１５０が導電性パターンに電流を流すことにより、導電性パターン１３０が発熱し、透明ヒータ１００がヒータ機能を発揮する。
【0013】
導電性パターン１３０は、図１に示すような導電性細線１４０が交差するグリッドパターン（メッシュパターン）であってもよいし、ラインパターンであってもよく、このように構成される導電性細線１４０の太さや密度によって、透明性や発熱能力、あるいは後述する熱応答性を制御することができる。本実施形態の透明ヒータの設計方法においては、所望の透明性や発熱能力を得る観点から、導電性パターン１３０をどのように構成すべきであるかという指針となる設計情報を算出する。
【0014】
１．１．ハードウェア構成
本実施形態では、例えば、設計装置である情報処理装置３００によって、透明ヒータ１００の目的とする透過率Ｔ及び発熱能力Ｃに基づいて、導電性パターン１３０を構成する導電性細線の太さに関する情報、及び、導電性パターン１３０のパターン形状ＰＡＴに関する情報を含む設計情報ＤＩを算出するシステムが構築される。
本実施形態では、例えば、設計装置である情報処理装置３００によって、透明ヒータ１００の目的とする透過率Ｔ及び発熱能力Ｃに基づいて、導電性パターン１３０を構成する導電性細線の太さに関する情報、及び、導電性パターン１３０のパターン形状ＰＡＴに関する情報を含む設計情報ＤＩを算出するシステムが構築される。
【0015】
図３は、本実施形態に係る情報処理装置３００のハードウェア構成と機能構成の一例を示す図である。図３に示すように情報処理装置３００は、典型的には、１つ又は複数のプロセッサ３１０、有線又は無線の通信を制御する通信インターフェース３２０、入出力インターフェース３３０、メモリ３４０、ストレージ３５０及びこれらの構成要素を相互接続するための１つ又は複数の通信バス３６０を含み、これらの協働により、本開示に記載される処理、機能、または、方法を実現する。
【0016】
このような端末としては、例えば、パーソナルコンピュータ、タッチパネル、タブレットなどが挙げられる。
【0017】
プロセッサ３１０は、メモリ３４０に記憶されるプログラムに含まれるコード、または、命令によって実現する処理、機能、または、方法を実行する。プロセッサ３１０は、限定でなく例として、１又は複数の中央処理装置（ＣＰＵ）、ＧＰＵ（Ｇｒａｐｈｉｃｓ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）を含む。
【0018】
通信インターフェース３２０は、ネットワークを介して他の情報処理装置と各種データの送受信を行う。当該通信は、有線、無線のいずれで実行されてもよく、互いの通信が実行できるのであれば、どのような通信プロトコルを用いてもよい。例えば、通信インターフェース３２０は、ネットワークアダプタ等のハードウェア、各種の通信用ソフトウェア、又はこれらの組み合わせとして実装される。
【0019】
入出力インターフェース３３０は、情報処理装置３００に対する各種操作を入力する入力装置、および、情報処理装置３００で処理された処理結果を出力する出力装置を含む。例えば、入出力インターフェース３３０は、キーボード、マウス、及びタッチパネル等の情報入力装置や、表示装置などの情報出力装置を含む。
【0020】
メモリ３４０は、ストレージ３５０からロードしたプログラムを一時的に記憶し、プロセッサ３１０に対して作業領域を提供する。メモリ３４０には、プロセッサ３１０がプログラムを実行している間に生成される各種データも一時的に格納される。メモリ３４０は、限定でなく例として、ＲＯＭ、ＤＲＡＭ、ＳＲＡＭ、ＤＤＲ ＲＡＭ又は他のランダムアクセス固体記憶装置などの高速ランダムアクセスメモリ等であってよく、これらが組み合わせられてもよい。
【0021】
ストレージ３５０は、プログラム、各種機能部、及び各種データを記憶する。ストレージ３５０は、限定でなく例として、磁気ディスク記憶装置、光ディスク記憶装置、フラッシュメモリデバイス、又は他の不揮発性固体記憶装置などの不揮発性メモリ等であってよく、これらが組み合わせられてもよい。ストレージ３５０の他の例としては、プロセッサ３１０から遠隔に設置される１つ又は複数の記憶装置を挙げることができる。
【0022】
本実施形態において、ストレージ３５０はプログラム、機能部及びデータ構造、又はそれらのサブセットを格納する。情報処理装置３００は、ストレージ３５０に記憶されているプログラムに含まれる命令をプロセッサ３１０が実行することによって、図３に示すように、設計処理部３４３及び表示制御部３４４として機能するように構成されている。
【0023】
オペレーティングシステム３４１は、例えば、様々な基本的なシステムサービスを処理するとともにハードウェアを用いてタスクを実行するためのプロシージャを含む。
【0024】
ネットワーク通信部３４２は、例えば、情報処理装置３００をマスク製造装置、版製造装置又は導電性パターン形成装置等の他の装置に、通信インターフェース３２０、及びネットワークを介して接続するために使用され、各種情報の送受信部として機能する。
【0025】
具体的な動作処理については後述するが、設計処理部３４３は、透明ヒータ１００の目的とする透過率Ｔ及び発熱能力Ｃに基づいて、導電性パターン１３０を構成する導電性細線１４０の太さに関する情報、及び、導電性パターン１３０のパターン形状ＰＡＴに関する情報を含む設計情報ＤＩを算出する処理を実行する。この際、設計処理部３４３は、入出力インターフェース３３０を介して、目的とする透過率Ｔ及び発熱能力Ｃに関する情報を設計者から受け付けてもよい。
【0026】
また、設計処理部３４３は、透明ヒータに接続する電源容量Ｅ0に関する情報をさらに含む設計情報ＤＩを算出する処理を実行するようにしてもよい。これにより、設計した透明ヒータ１００に適する電源容量Ｅ0を指定できるため、電源容量を有効に生かすことができる透明ヒータを実現できるほか、電源容量Ｅ0が過剰に大きい電源が接続されることを抑制することもできる。
【0027】
電源容量Ｅ0に関する情報は、ある電源容量Ｅ0を選択した時の熱応答性に関する情報をさらに含んでいてもよい。後述するように、発熱能力Ｃは電源容量Ｅ0による制限をうけ、放熱能力は電源容量Ｅ0による制限を受けない傾向がある。そのため、透明ヒータの熱応答性、例えば、発熱能力Ｃと放熱能力Ｄの比（発熱能力Ｃ／放熱能力Ｄ）は、電源容量Ｅ0に応じて変化する。設計情報ＤＩがこのような熱応答性に関する情報を電源容量Ｅ0に関する情報として含むことにより、設計者は、ある電源容量Ｅ0に透明ヒータを接続したときにどの程度の熱応答性を示すかを速やかに把握することが可能となる。
【0028】
さらに、設計処理部３４３は、透明ヒータ１００の目的とする熱応答性にさらに基づいて、設計情報ＤＩを算出する処理を実行するようにしてもよい。この際、設計処理部３４３は、入出力インターフェース３３０を介して、目的とする熱応答性に関する情報を設計者から受け付けてもよい。一般的に、ヒータにはその用途や目的に応じて所定の熱応答性が求められる。例えば、カメラのレンズの表面に貼り付けるような用途では、ヒータには温度の精密な制御が求められ、ヒータ温度を細かく制御する観点から、熱しやすく冷めやすい熱応答性能が求められることが想定される。また、窓ガラスや車両のフロントガラスの曇りや霜の発生を防止するような用途では、ヒータには発生した熱が電力供給停止後も保たたれるようにする観点から、冷めにくい熱応答性能が求められることが想定される。
【0029】
しかしながら、透明ヒータ１００の透明性、発熱能力、及び放熱能力と、導電性パターン１３０を規定するパラメータとの間には、複雑な関係が存在し、所望の熱応答性を有する透明ヒータ１００を得ようとすれば、多数のパラメータを調整しなければならずその設計は容易ではない。これに対して、本実施形態の設計方法を用いることにより、所望の熱応答性を有する透明ヒータ１００を、比較的容易に設計することが可能となる。
【0030】
また、設計処理部３４３は、送受信部を介して、設計情報ＤＩを他の装置に送信してもよい。他の装置としては、設計情報ＤＩを用いて透明ヒータ１００を製造する装置、或いは、透明ヒータ１００を製造するために用いる部材を製造する装置が挙げられる。より具体的には、透明ヒータ１００を製造するために用いる部材としては、マスクや版が挙げられ、これら部材を製造する装置としては、マスク製造装置や版製造装置が挙げられる。また、設計情報ＤＩを用いて透明ヒータ１００を製造する装置としては、特に限定されないが、例えば、マスクを用いてフォトリソグラフィー法などにより透明ヒータ１００を製造する装置、版を用いて有版印刷法により透明ヒータ１００を製造する装置、又は、インクジェット法などにより透明ヒータ１００を製造する装置が挙げられる。なお、設計情報ＤＩを用いて透明ヒータ１００を製造する装置をまとめて、「導電性パターン形成装置」ということもある。
【0031】
設計処理部３４３は、例えば、マスク製造装置とマスクを用いてフォトリソグラフィー法などにより透明ヒータ１００を製造する装置の両方、或いは、版製造装置と版を用いて有版印刷法により透明ヒータ１００を製造する装置の両方に設計情報ＤＩを送信するようにしてもよい。これにより、設計情報ＤＩに含まれる情報のうち導電性パターン１３０の線幅Ｗ1やパターン形状ＰＡＴといった平面視における形状に関する情報は、マスク製造装置や版製造装置で使用し、設計情報ＤＩに含まれる情報のうち導電性パターン１３０の断面積や導電性細線１４０の膜厚といった立体的な形状に関する情報は、透明ヒータ１００を製造する装置において使用することができる。
【0032】
表示制御部３４４は、設計処理部３４３が算出した設計情報ＤＩを表示装置に表示制御してもよい。設計情報ＤＩの表示制御の態様は、特に限定されないが、例えば、該当する導電性細線１４０の太さに関する情報、及び、導電性パターン１３０のパターン形状ＰＡＴに関する情報をテキストにより、表示してもよいし、図５～６に示すような二次元または三次元のグラフとして表示してもよい。
【0033】
また、表示制御部３４４は、設計情報ＤＩに加えて、目的とする透過率Ｔ及び発熱能力Ｃと隣接する透過率Ｔ’及び発熱能力Ｃ’に基づいて算出した隣接設計情報ＤＩ’を表示装置に表示制御してもよい。ここで、「隣接する」とは、例えば、目的とする透過率Ｔが８８～９０％であれば、８６～８８％及び９０～９２％等のように、目的とする透過率Ｔより多い又は少ない範囲をいう。このような透過率Ｔ’及び発熱能力Ｃ’に基づいて算出した隣接設計情報ＤＩ’を表示制御することにより、より透過率を上げた場合や下げた場合における設計情報を参考情報として把握することが可能となり、設計しやすくなる。
【0034】
隣接設計情報ＤＩ’の表示制御の態様は、特に限定されないが、例えば、設計情報ＤＩと同様に、テキストにより、表示してもよいし、図５～６に示すような二次元または三次元のグラフとして表示してもよい。また、表示制御部３４４は、設計情報ＤＩと隣接設計情報ＤＩ’を併せて表示制御する際には、設計情報ＤＩをハイライトして表示制御してもよい。
【0035】
１．２．動作処理
次に、このように構成された本発明の実施形態の情報処理装置３００の動作について説明する。
次に、このように構成された本発明の実施形態の情報処理装置３００の動作について説明する。
【0036】
１．２．１．設計処理ステップ
設計処理において用いる各用語を説明してから、設計処理部３４３が設計情報ＤＩを算出する設計ステップの具体的な態様について説明する。なお、設計ステップの態様は、特に限定されないが、例えば、以下のパターン１～７が挙げられる。
設計処理において用いる各用語を説明してから、設計処理部３４３が設計情報ＤＩを算出する設計ステップの具体的な態様について説明する。なお、設計ステップの態様は、特に限定されないが、例えば、以下のパターン１～７が挙げられる。
【0037】
なお、本実施形態において、「透過率Ｔ」とは、透明ヒータ１００の導電性パターン１３０が形成された部分における可視光透過率を意味する。なお、透過率Ｔとしては、可視光透過率の実測値に代えて、導電性パターンからの計算値を用いてもよい。
【0038】
導電性細線１４０の線幅Ｗ1は１０μｍ以下に設計することが好ましい。導電性細線１４０の線幅Ｗ1が１０μｍ以下など十分に細い場合には、導電性細線１４０の視認性が低下し、透明ヒータの透明性がより向上する。
【0039】
まず、開口率ＲＯは、所定面積のヒータ部１２０における導電性細線１４０がない部分の面積の比率として、下記式（１）で求めることができる。また、下記式（１）は、以下のように、線幅Ｗ11，Ｗ12、開口幅Ｗ21，Ｗ22、ピッチＰ1，Ｐ2によって表すこともできる。
開口率ＲＯ（％）＝｛（所定の領域における導電性細線のない部分の面積）／（所定の領域におけるヒータ部の面積）｝×１００ ・・・ （１）
＝｛（Ｗ21×Ｗ22）／（Ｐ1×Ｐ2）｝×１００
＝｛（Ｐ1－Ｗ11）×（Ｐ2－Ｗ12）／（Ｐ1×Ｐ2）｝×１００
開口率ＲＯ（％）＝｛（所定の領域における導電性細線のない部分の面積）／（所定の領域におけるヒータ部の面積）｝×１００ ・・・ （１）
＝｛（Ｗ21×Ｗ22）／（Ｐ1×Ｐ2）｝×１００
＝｛（Ｐ1－Ｗ11）×（Ｐ2－Ｗ12）／（Ｐ1×Ｐ2）｝×１００
【0040】
透過率Ｔは、上記の開口率ＲＯ、透明基材１００の透過率及び導電性細線１４０の透過率を用いて、下記式（２）により近似することができる。導電性細線１４０が光を透過しないとみなせる場合には、下記式（２）において導電性細線１４０の透過率を０として計算することもできる。
透過率Ｔ（％）＝｛（透明基材の透過率）×（開口率ＲＯ（％））＋（透明基材の透過率）×（導電性細線の透過率）×（１００－開口率ＲＯ（％））｝／１００ ・・・ （２）
上記の透明基材の透過率及び導電性細線の透過率は、使用する材料等に応じて、予め記憶させておいたものを用いてもよいし、入出力インターフェース３３０を介して、設計者から入力されたものを用いてもよい。
透過率Ｔ（％）＝｛（透明基材の透過率）×（開口率ＲＯ（％））＋（透明基材の透過率）×（導電性細線の透過率）×（１００－開口率ＲＯ（％））｝／１００ ・・・ （２）
上記の透明基材の透過率及び導電性細線の透過率は、使用する材料等に応じて、予め記憶させておいたものを用いてもよいし、入出力インターフェース３３０を介して、設計者から入力されたものを用いてもよい。
【0041】
なお、本実施形態においては、図１～２のように、長方形のグリッドパターンの場合おける線幅は、方向に応じて、線幅Ｗ11，Ｗ12と表記し、特に方向で区別しない場合には単に線幅Ｗ1と表記する。また、同様に、長方形のグリッドパターンの場合おける開口幅は、開口幅Ｗ21，Ｗ22と表記し、特に方向で区別しない場合には単に開口幅Ｗ2と表記する。ピッチＰにおいても同様である。
【0042】
また、「発熱能力Ｃ」とは、透明ヒータ１００の導電性パターン１３０における発熱能力を意味し、導電性パターン１３０で消費される電力Ｅで表すことができる。
【0043】
まず、シート抵抗率Ｒｓは、導電性細線の比抵抗とヒータ部１２０の単位長さ当たりの導電性細線１４０の断面積Ｓｍに基づいて求めることができる。例えば、導電性細線の比抵抗に比例し、断面積Ｓｍに反比例する下記式（３）で表すことができる。したがって、断面積Ｓｍが大きくなるように設計するとシート抵抗率Ｒｓが低下する。
シート抵抗率Ｒｓ ＝ 係数ｋ1×（導電性細線の比抵抗）／（ヒータ部の単位長さ当たりの導電性細線の断面積Ｓｍ） ・・・ （３）
係数ｋ1 ：比抵抗，Ｓｍ以外の項をまとめた係数
上記の導電性細線の比抵抗は、使用する材料等に応じて、予め記憶させておいたものを用いてもよいし、入出力インターフェース３３０を介して、設計者から入力されたものを用いてもよい。
シート抵抗率Ｒｓ ＝ 係数ｋ1×（導電性細線の比抵抗）／（ヒータ部の単位長さ当たりの導電性細線の断面積Ｓｍ） ・・・ （３）
係数ｋ1 ：比抵抗，Ｓｍ以外の項をまとめた係数
上記の導電性細線の比抵抗は、使用する材料等に応じて、予め記憶させておいたものを用いてもよいし、入出力インターフェース３３０を介して、設計者から入力されたものを用いてもよい。
【0044】
また、シート抵抗率Ｒｓは、導電性細線の太さとパターン形状の組み合わせに基づいて断面積Ｓｍを算出することによって求めることもできる。例えば、長方形のグリッドパターンの場合において、Ｓｍが線幅Ｗ1、膜厚Ｈ、ピッチＰを用いてＷ1×Ｈ／Ｐで表されると近似し、かつ、開口率ＲＯの式（１）を利用して、Ｗ1／Ｐを開口率ＲＯの式として整理し直すことにより、シート抵抗率Ｒｓを膜厚Ｈと開口率ＲＯを用いて下記式（４）で表すこともできる。開口率と膜厚に基づいてシート抵抗率を推定した試算グラフの一例を図４に示す。
シート抵抗率Ｒｓ ＝ 係数ｋ2×（導電性細線の比抵抗）／（導電性細線の膜厚Ｈ）×｛１＋（開口率ＲＯ（％）／１００）1/2｝／｛１－（開口率ＲＯ（％）／１００）｝ ・・・ （４）
係数ｋ2 ：式（４）で明記した以外の項をまとめた係数
シート抵抗率Ｒｓ ＝ 係数ｋ2×（導電性細線の比抵抗）／（導電性細線の膜厚Ｈ）×｛１＋（開口率ＲＯ（％）／１００）1/2｝／｛１－（開口率ＲＯ（％）／１００）｝ ・・・ （４）
係数ｋ2 ：式（４）で明記した以外の項をまとめた係数
【0045】
そして、例えば、ヒータ部１２０の長さ及び幅をＬ１、Ｌ２としたとき、ヒータの消費電力Ｅを算出するためのヒータの抵抗値はシート抵抗率Ｒｓを用いて下記式（５）のように計算することができる。そして、所定の長さＬ１および幅Ｌ２のヒータ部１２０を構成する導電性パターン１３０の抵抗で消費される電力Ｅは、電源電圧Ｖ0に比例し、シート抵抗率Ｒｓに反比例するため、下記式（６）のように表される。
ヒータの抵抗値Ｒ ＝ Ｒｓ×Ｌ１／Ｌ２ ・・・ （５）
抵抗で消費される電力Ｅ ＝ Ｖ0 2／Ｒ ・・・ （６）
ヒータの抵抗値Ｒ ＝ Ｒｓ×Ｌ１／Ｌ２ ・・・ （５）
抵抗で消費される電力Ｅ ＝ Ｖ0 2／Ｒ ・・・ （６）
【0046】
そうすると、式（５）と式（６）から、消費電力Ｅは式（７）のように断面積Ｓｍの関数として表現することができる。なお、断面積Ｓｍは、線幅Ｗ1、膜厚Ｈ、及びピッチＰから求めることもできるため、消費電力Ｅは線幅Ｗ1、膜厚Ｈ、及びピッチＰの関数として表現することもできる。
シート抵抗率Ｒｓが小さくなるように設計すると抵抗で消費される電力Ｅが上昇する。
抵抗で消費される電力Ｅ ＝ 係数ｋ3×Ｖ0 2×断面積Ｓｍ ・・・（７）
係数ｋ3 ：Ｖ0，Ｓｍ以外の項をまとめた係数
シート抵抗率Ｒｓが小さくなるように設計すると抵抗で消費される電力Ｅが上昇する。
抵抗で消費される電力Ｅ ＝ 係数ｋ3×Ｖ0 2×断面積Ｓｍ ・・・（７）
係数ｋ3 ：Ｖ0，Ｓｍ以外の項をまとめた係数
【0047】
さらに、「放熱能力Ｄ」とは、透明ヒータ１００の導電性パターン１３０における放熱能力を意味し、導電性パターン１３０の熱の低下のしやすさで表すことができる。例えば、主に導電性パターン１３０から電極に熱が伝わることによって放熱が行われると仮定すると、放熱能力Ｄは、導電性細線１４０の断面積（Ｗ1×Ｈ）に比例して大きくなり、ピッチに比例して小さくなる。例えば、放熱能力Ｄは、下記式（８）のように表すことができる。
放熱能力Ｄ ＝ 係数ｋ4×｛導電性細線の断面積（Ｗ1×Ｈ）｝／｛導電性細線のピッチＰ｝ ・・・（８）
係数ｋ4 ：式（８）で明記した以外の項をまとめた係数
式（８）中、Ｗ1とＰの組み合わせとしては、透明ヒータの電極配置に応じてＷ11とＰ1の組み合わせ又はＷ12とＰ2の組み合わせを用いてよい。
放熱能力Ｄ ＝ 係数ｋ4×｛導電性細線の断面積（Ｗ1×Ｈ）｝／｛導電性細線のピッチＰ｝ ・・・（８）
係数ｋ4 ：式（８）で明記した以外の項をまとめた係数
式（８）中、Ｗ1とＰの組み合わせとしては、透明ヒータの電極配置に応じてＷ11とＰ1の組み合わせ又はＷ12とＰ2の組み合わせを用いてよい。
【0048】
「設計情報ＤＩ」とは、導電性パターンを構成する導電性細線の太さに関する情報と、導電性パターンのパターン形状ＰＡＴと、を含むものをいう。これにより、所定の太さの導電性細線１４０で所定のパターン形状ＰＡＴで導電性パターン１３０を構成することが可能となる。
【0049】
また、導電性細線１４０の太さに関する情報としては、線幅Ｗ1、断面積Ｓ、膜厚Ｈ、及びアスペクト比（Ｈ／Ｗ1）が挙げられ、このうち２つを特定することで導電性細線１４０の太さを特定することができる。例えば、線幅Ｗ1と断面積Ｓを特定することで、導電性細線１４０の膜厚Ｈに関する情報も得ることができ、また、線幅Ｗ1と膜厚Ｈや、膜厚Ｈとアスペクト比（Ｈ／Ｗ1）を算出することで断面積Ｓについての情報も得ることができる。以降においては、線幅Ｗ1、断面積Ｓ、膜厚Ｈ、及びアスペクト比（Ｈ／Ｗ1）のうち２つが特定されれば、他も特定されるものとする。
【0050】
「パターン形状ＰＡＴ」には、グリッドパターンであれば三角形、四角形、六角形などの形状や、その形状を規定するピッチや開口部面積ＳＯ又は開口率ＲＯなど、パターンを形成するための具体的な情報が含まれるものとする。
【0051】
以下において示す設計ステップの具体例では、導電性パターン１３０が正方形のグリッドパターンである場合を例に設計方法について説明する。この場合には、「太さとパターン形状の組み合わせ」は、線幅と膜厚とピッチとの組み合わせと読み替えることができる。しかし、本実施形態は、正方形のグリッドパターンである場合に限られず、任意のパターンを用いることが可能であり、以下に置いて説明する各種試算グラフは用いるパターンに応じて適宜変更して用いることができる。
【0052】
１．２．１．１．パターン１
図５に、パターン１における設計ステップのフローチャートを示す。パターン１では、設計情報ＤＩを算出する設計ステップにおいて、設計処理部３４３が、透過率Ｔに基づいて、太さとパターン形状の組み合わせＧ１１を特定するステップＡ１と、組み合わせＧ１１の中から、発熱能力Ｃに基づいて、太さとパターン形状の組み合わせＧ１２を特定するステップＢ１と、を含む。
図５に、パターン１における設計ステップのフローチャートを示す。パターン１では、設計情報ＤＩを算出する設計ステップにおいて、設計処理部３４３が、透過率Ｔに基づいて、太さとパターン形状の組み合わせＧ１１を特定するステップＡ１と、組み合わせＧ１１の中から、発熱能力Ｃに基づいて、太さとパターン形状の組み合わせＧ１２を特定するステップＢ１と、を含む。
【0053】
ステップＡ１は、目的とする透過率Ｔに基づいて、太さとパターン形状の組み合わせＧ１１を特定するステップである。ステップＡ１では、太さとパターン形状に基づいて導電性パターン１３０の透過率Ｔやそれに関連するパラメータを推定し、所望の透過率Ｔを満たす太さとパターン形状の組み合わせＧ１１を特定する。この際に、上記式（１）やその変形式を用いるようにしてもよい。これにより、所望の透明性を有する透明ヒータ１００を設計することができる。
【0054】
図６に、太さとパターン形状に基づいて透過率Ｔを推定した試算グラフを示す。当該試算グラフは、式（２）やその変形式を用いて描画することができる。このような試算グラフを用いることにより、目的とする透過率Ｔに応じた太さとパターン形状の組み合わせＧ１１を特定することができる。例えば、透過率Ｔを９５％以上に設定する場合には、その透過率Ｔを満たす領域Ｒ１１を特定し、その領域Ｒ１１を満たす線幅とピッチの組み合わせＧ１１を特定することができる。
【0055】
また、ステップＢ１は、組み合わせＧ１１の中から、目的とする発熱能力Ｃに基づいて、太さとパターン形状の組み合わせＧ１２を特定するステップである。ステップＢ１では、太さとパターン形状に基づいて透明ヒータ１００の発熱能力Ｃやそれに関連するパラメータを推定し、所望の発熱能力Ｃを満たす太さとパターン形状の組み合わせＧ１２を特定する。この際に、上記式（６）やその変形式を用いるようにしてもよい。これにより、所望の発熱能力を有する透明ヒータ１００を設計することができる。
【0056】
図７に、透過率Ｔと膜厚Ｈに基づいて導電性パターン１３０の発熱能力Ｃを推定した試算グラフを示す。当該試算グラフは、式（６）やその変形式を用いて描画することができる。このような試算グラフを用いることにより、目的とする発熱能力に応じた太さとパターン形状の組み合わせＧ１２を特定することができる。例えば、発熱能力を１５Ｗ以上に設定する場合には、グラフ上の領域Ｒ１２を特定し、その領域Ｒ１２を満たす透過率Ｔと膜厚の組み合わせを特定することができる。続いて、Ｇ１２を透明ヒータ製造上の制約条件からさらに絞り込むことができる。透明ヒータ製造上の制約条件としては、例えば、線幅と膜厚との関係（アスペクト比）や、線幅の上限を挙げることができる。これらの制約条件は、予め記憶したものを用いてもよいし、入出力インターフェース３３０を介して設計者から指定を受け付けてもよい。さらに、透明ヒータの製造方法の指定に応じた制約条件を用いてもよい。例えば、導電性パターンの視認性の観点から線幅Ｗ1＜１０μｍとし、製造方法が反転転写印刷法の場合には、アスペクト比の制約条件として（膜厚Ｈ）／（線幅Ｗ1）＜０．１５を用いる。これらの制約条件から線幅の上下限を設定する。次いで、図７のグラフ上で一点又は領域を指定すると、その一点又は領域に対応する透過率Ｔ、膜厚Ｈの組み合わせに基づいて、透過率Ｔと透明ヒータ製造上の制約条件を満たす線幅Ｗ1及びピッチＰの組み合わせが表示される。このような表示を行う場合に、熱応答性等を併せて表示してもよい。それらの組み合わせの中から選択を受け付けることにより、Ｇ１２を特定することができる。組み合わせの選択に際しては、入出力インターフェース３３０を介して設計者から指定を受け付けてもよい。
【0057】
パターン１では組み合わせＧ１２により太さとパターン形状が特定可能であれば、そこで所望の透過率Ｔと発熱能力Ｃを満たす設計情報が得られたものとして設計ステップを終了する。一方で、組み合わせＧ１２を特定しようとした際に、実現可能な太さとパターン形状が存在しない場合には、条件を変更してステップＡ１～Ｂ１を再実施するループ処理を行ってもよい（ステップＤ１）。
【0058】
ループ処理としては、例えば、目的とする透過率Ｔ及び／又は発熱能力Ｃを変更し、上記ステップＡ１乃至Ｂ１を実行する処理が挙げられる。さらに、組み合わせＧ１２において実現可能な太さとパターン形状が存在する場合であっても、上記処理を実行することで、最適な太さとパターン形状を特定するようにしてもよい。
【0059】
さらに、設計処理ステップにおいて、設計処理部３４３は、透明ヒータ１００に接続する電源容量Ｅ0に関する情報をさらに含む設計情報ＤＩを算出する処理を実行するようにしてもよい。この際、設計処理部３４３は、例えば、組み合わせＧ１２における太さとパターン形状、又は、ステップＢ１で考慮した発熱能力Ｃに基づいて、式（７）又はその変形式から抵抗で消費される電力Ｅを算出し、その電力Ｅに基づいて、透明ヒータ１００に接続する電源容量Ｅ0に関する情報を設計情報ＤＩに含めることができる。
【0060】
電力Ｅに基づいて電源容量Ｅ0を算出する方法としては、特に限定されないが、例えば、電力Ｅ±３０％や±５０％の範囲の電源容量Ｅ0として算出することができる。これにより、電源の安定性を考慮した余裕を持った設計が可能となる。
【0061】
設計処理ステップにおいて、設計処理部３４３が透明ヒータ１００に接続する電源容量Ｅ0に関する情報をさらに含む設計情報ＤＩを算出する処理は、以下のパターン２～７においても同様に実行することができる。
【0062】
１．２．１．２．パターン２
図８に、パターン２における設計ステップのフローチャートを示す。パターン２では、設計情報ＤＩを算出する設計ステップにおいて、設計処理部３４３が、発熱能力Ｃに基づいて、太さとパターン形状の組み合わせＧ２１を特定するステップＡ２と、組み合わせＧ２１の中から、透過率Ｔに基づいて、太さとパターン形状の組み合わせＧ２２を特定するステップＢ２と、を含む。ステップＢ２において、Ｇ２２を特定する方法としては、パターン１においてＧ１２を特定する方法と同じものを用いることができる。すなわち、パターン２は、ステップの順序がパターン１と異なること以外はパターン１と同様に処理をすることができる。
図８に、パターン２における設計ステップのフローチャートを示す。パターン２では、設計情報ＤＩを算出する設計ステップにおいて、設計処理部３４３が、発熱能力Ｃに基づいて、太さとパターン形状の組み合わせＧ２１を特定するステップＡ２と、組み合わせＧ２１の中から、透過率Ｔに基づいて、太さとパターン形状の組み合わせＧ２２を特定するステップＢ２と、を含む。ステップＢ２において、Ｇ２２を特定する方法としては、パターン１においてＧ１２を特定する方法と同じものを用いることができる。すなわち、パターン２は、ステップの順序がパターン１と異なること以外はパターン１と同様に処理をすることができる。
【0063】
パターン２では組み合わせＧ２２により太さとパターン形状が特定可能であれば、そこで所望の透過率Ｔと発熱能力Ｃを満たす設計情報が得られたものとして設計ステップを終了する。一方で、組み合わせＧ２２を特定しようとした際に、実現可能な太さとパターン形状が存在しない場合には、条件を変更してステップＡ２～Ｂ２を再実施するループ処理を行ってもよい（ステップＤ２）。
【0064】
ループ処理としては、例えば、目的とする透過率Ｔ及び／又は発熱能力Ｃを変更し、上記ステップＡ２乃至Ｂ２を実行する処理が挙げられる。さらに、組み合わせＧ２２において実現可能な太さとパターン形状が存在する場合であっても、上記処理を実行することで、最適な太さとパターン形状を特定するようにしてもよい。
【0065】
１．２．１．３．パターン３
パターン２では、設計情報ＤＩを算出する設計ステップにおいて、設計処理部３４３が、透過率Ｔと発熱能力Ｃの２つに基づいて、太さとパターン形状の組み合わせＧ３１を特定するステップＡ３を含む。
パターン２では、設計情報ＤＩを算出する設計ステップにおいて、設計処理部３４３が、透過率Ｔと発熱能力Ｃの２つに基づいて、太さとパターン形状の組み合わせＧ３１を特定するステップＡ３を含む。
【0066】
ステップＡ３は、透過率Ｔと発熱能力Ｃの２つに基づいて、太さとパターン形状の組み合わせＧ３１と特定できるものであれば、特に限定されないが、例えば、ピッチと線幅など軸が共通する二つのグラフを重ねて一気に透過率Ｔと発熱能力Ｃ（消費電力）を満たす組み合わせＧ３１を特定してもよい。
【0067】
１．２．１．４．パターン４
パターン４及び後述するパターン５は、設計処理部３４３が透明ヒータ１００の目的とする熱応答性にさらに基づいて、設計情報ＤＩを算出する処理を実行するステップを含むものである。
パターン４及び後述するパターン５は、設計処理部３４３が透明ヒータ１００の目的とする熱応答性にさらに基づいて、設計情報ＤＩを算出する処理を実行するステップを含むものである。
【0068】
図９に、パターン４における設計ステップのフローチャートを示す。パターン４では、設計情報ＤＩを算出する設計ステップにおいて、設計処理部３４３が、透過率Ｔに基づいて、太さとパターン形状の組み合わせＧ１１を特定するステップＡ１と、組み合わせＧ１１の中から、発熱能力Ｃに基づいて、太さとパターン形状の組み合わせＧ１２を特定するステップＢ１と、組み合わせＧ１２の中から、透明ヒータに要求される熱応答性を満たすような、太さとパターン形状の組み合わせＧ１３を特定するステップＣ１と、を含む。パターン４におけるステップＡ１及びＢ１は、パターン１と同様に処理をすることができる。
【0069】
ステップＣ１は、組み合わせＧ１２の中から、透明ヒータに要求される熱応答性を満たすような、太さとパターン形状の組み合わせＧ１３を特定するステップである。
【0070】
「熱応答性」とは、特に限定されないが、例えば、発熱能力Ｃと放熱能力Ｄのバランスであり、発熱能力Ｃを一定としたときに放熱能力Ｄが高いほど、その透明ヒータは冷めやすい設計となり、発熱能力Ｃを一定としたときに放熱能力Ｄが低いほど、その透明ヒータは冷めにくい設計となる。また、放熱能力Ｄを一定としたときに発熱能力Ｃが高いほど、その透明ヒータは温めやすい設計となり、放熱能力Ｄを一定としたときに発熱能力Ｃが低いほど、その透明ヒータは温めにくい設計となる。
【0071】
熱応答性の指標としては、特に限定されないが、例えば、放熱能力Ｄ、１／放熱能力Ｄ、発熱能力Ｃ／放熱能力Ｄ、放熱能力Ｄ／発熱能力Ｃ、発熱能力Ｃ－放熱能力Ｄが挙げられる。
【0072】
ステップＣ１は、これら傾向から、発熱能力Ｃと放熱能力Ｄについて所望のバランスを有する太さとパターン形状の組み合わせＧ１３を特定するステップである。
【0073】
このステップＣ１では、例えば、上述した式（６）やその変形式により表現される発熱能力Ｃと、式（８）やその変形式により表現される放熱能力Ｄをそれぞれ設定し、両者ともに満たすように組み合わせＧ１３を特定してもよいし、既にステップＢ１で発熱能力Ｃについては考慮しているため、式（８）やその変形式により表現される放熱能力Ｄに基づいて、組み合わせＧ１３を特定してもよい。
【0074】
また、例えば、上述した式（６）やその変形式により表現される発熱能力Ｃと、式（７）やその変形式により表現される放熱能力Ｄの比（発熱能力Ｃ／放熱能力Ｄ）を一つの指標として、所望の熱応答性を満たす太さとパターン形状の組み合わせＧ１３を特定してもよい。続いて、Ｇ１３を透明ヒータ製造上の制約条件からさらに絞り込むことができる。透明ヒータ製造上の制約条件としては、例えば、線幅と膜厚との関係（アスペクト比）や、線幅の上限を挙げることができる。これらの制約条件は、予め記憶したものを用いてもよいし、入出力インターフェース３３０を介して設計者から指定を受け付けてもよい。さらに、透明ヒータの製造方法の指定に応じた制約条件を用いてもよい。例えば、導電性パターンの視認性の観点から線幅Ｗ1＜１０μｍとし、製造方法が反転転写印刷法の場合には、アスペクト比の制約条件として（膜厚Ｈ）／（線幅Ｗ1）＜０．１５を用いる。これらの制約条件から線幅の上下限を設定する。次いで、透過率Ｔと膜厚Ｈに基づいて導電性パターン１３０の熱応答性を推定した試算グラフ上で一点又は領域を指定すると、その一点又は領域に対応する透過率Ｔ、膜厚Ｈの組み合わせに基づいて、透過率Ｔと透明ヒータ製造上の制約条件を満たす線幅Ｗ1及びピッチＰの組み合わせが表示される。このような表示を行う場合に、熱応答性等を併せて表示してもよい。それらの組み合わせの中から選択を受け付けることにより、Ｇ１３を特定することができる。組み合わせの選択に際しては、入出力インターフェース３３０を介して設計者から指定を受け付けてもよい。
【0075】
なお、実際は、式（６）で示されるように発熱能力Ｃは電源容量Ｅ0による制限をうけるため、透明ヒータ１００の導電性パターン１３０の設計以外の部分において、考慮すべき上限が存在する。一方で、放熱能力は電源容量Ｅ0とは無関係である。そのため、ステップＣ１において、導電性細線１４０の太さとパターン形状の組み合わせＧ１３の特定する際には、発熱能力と放熱能力とが共に変化するような太さとパターン形状の組み合わせ範囲と、ある閾値を境にして発熱能力はそれ以上上昇しないのに対し、放熱能力は変化するような太さとパターン形状の組み合わせ範囲とが現れる。
【0076】
そのため、ステップＣ１においては、電源容量Ｅ0を考慮しつつ、組み合わせＧ１２の中から、透明ヒータに要求される熱応答性を満たすような、太さとパターン形状の組み合わせＧ１３を特定することが望ましい。
【0077】
また、そのようにして特定された組み合わせＧ１３に係る設計情報ＤＩは、透明ヒータに接続する電源容量Ｅ0に関する情報をさらに含むことが好ましい。
【0078】
組み合わせＧ１３を特定しようとした際に、実現可能な太さとパターン形状が存在しない場合、又は、予め定められた条件に該当する場合には、条件を変更してステップＡ１～Ｃ１を再実施するループ処理を行ってもよい（ステップＤ１）。なお、ここで、予め定められた条件に該当する透明ヒータが設計できない場合とは、ステップＣ１において、電源容量Ｅ0を考慮して比（発熱能力Ｃ／放熱能力Ｄ）を調整して所望の熱応答性を達成したとしても、上記のように電源容量Ｅ0を設定したことにより発熱能力Ｃが制限を受けた結果、ステップＢ１における発熱能力を満たさなくなったような場合をいう。
【0079】
これらの場合には、例えば、透過率Ｔ又はそれに関するパラメータを変更し、ステップＡ１乃至Ｃ１を実行する処理、発熱能力Ｃ又はそれに関するパラメータを変更し、ステップＡ１乃至Ｃ１を実行する処理、熱応答性又はそれに関するパラメータを変更し、ステップＡ１乃至Ｃ１を実行する処理が挙げられる。
【0080】
１．２．１．５．パターン５
図１０に、パターン５における設計ステップのフローチャートを示す。パターン５では、設計情報ＤＩを算出する設計ステップにおいて、設計処理部３４３が、発熱能力Ｃに基づいて、太さとパターン形状の組み合わせＧ２１を特定するステップＡ２と、組み合わせＧ２１の中から、透過率Ｔに基づいて、太さとパターン形状の組み合わせＧ２２を特定するステップＢ２と、組み合わせＧ２２の中から、透明ヒータに要求される熱応答性を満たすような、太さとパターン形状の組み合わせＧ２３を特定するステップＣ２と、を含む。パターン５におけるステップＡ２及びＢ２は、パターン２と同様に処理をすることができる。
図１０に、パターン５における設計ステップのフローチャートを示す。パターン５では、設計情報ＤＩを算出する設計ステップにおいて、設計処理部３４３が、発熱能力Ｃに基づいて、太さとパターン形状の組み合わせＧ２１を特定するステップＡ２と、組み合わせＧ２１の中から、透過率Ｔに基づいて、太さとパターン形状の組み合わせＧ２２を特定するステップＢ２と、組み合わせＧ２２の中から、透明ヒータに要求される熱応答性を満たすような、太さとパターン形状の組み合わせＧ２３を特定するステップＣ２と、を含む。パターン５におけるステップＡ２及びＢ２は、パターン２と同様に処理をすることができる。
【0081】
ステップＣ２は、組み合わせＧ２２の中から、透明ヒータに要求される熱応答性を満たすような、太さとパターン形状の組み合わせＧ２３を特定するステップである。パターン５におけるステップＣ２は、パターン４と同様に処理をすることができる。
【0082】
組み合わせＧ２３を特定しようとした際に、実現可能な太さとパターン形状が存在しない場合、又は、予め定められた条件に該当する場合には、条件を変更してステップＡ１～Ｃ１を再実施するループ処理を行ってもよい（ステップＤ２）。なお、ここで、予め定められた条件に該当する透明ヒータが設計できない場合とは、ステップＣ１において、電源容量Ｅ0を考慮して比（発熱能力Ｃ／放熱能力Ｄ）を調整して所望の熱応答性を達成したとしても、上記のように電源容量Ｅ0を設定したことにより発熱能力Ｃが制限を受けた結果、ステップＡ１における発熱能力を満たさなくなったような場合をいう。
【0083】
これらの場合には、例えば、透過率Ｔ又はそれに関するパラメータを変更し、ステップＡ２乃至Ｃ２を実行する処理、発熱能力Ｃ又はそれに関するパラメータを変更し、ステップＡ２乃至Ｃ２を実行する処理、熱応答性又はそれに関するパラメータを変更し、ステップＡ２乃至Ｃ２を実行する処理が挙げられる。
【0084】
１．２．１．６．パターン６
パターン６は、パターン５において目的とする発熱能力Ｃに基づいて組み合わせＧ２１を特定する代わりに、透明ヒータ１００に接続する電源容量Ｅ0を想定し、これを発熱能力Ｃの代わりに用いて、太さとパターン形状の組み合わせＧ３１を特定するパターンである。パターン６は、発熱能力Ｃとして、より具体的に電源容量Ｅ0を想定しているものであり、その意味において、パターン６はパターン５の下位概念に相当する。
パターン６は、パターン５において目的とする発熱能力Ｃに基づいて組み合わせＧ２１を特定する代わりに、透明ヒータ１００に接続する電源容量Ｅ0を想定し、これを発熱能力Ｃの代わりに用いて、太さとパターン形状の組み合わせＧ３１を特定するパターンである。パターン６は、発熱能力Ｃとして、より具体的に電源容量Ｅ0を想定しているものであり、その意味において、パターン６はパターン５の下位概念に相当する。
【0085】
図１１に、パターン６における設計ステップのフローチャートを示す。パターン６では、設計情報ＤＩを算出する設計ステップにおいて、設計処理部３４３が、透明ヒータ１００に接続する電源容量Ｅ0に基づいて、太さとパターン形状の組み合わせＧ３１を特定するステップＡ３と、組み合わせＧ３１の中から、透過率Ｔに基づいて、太さとパターン形状の組み合わせＧ３２を特定するステップＢ３と、組み合わせＧ３２の中から、透明ヒータの目的とする熱応答性に応じて、導電性細線の太さとパターン形状の組み合わせＧ３３を特定するステップＣ３と、を含む。
【0086】
ステップＡ３は、透明ヒータに接続する電源容量Ｅ0に基づいて、太さとパターン形状の組み合わせＧ３１を特定するステップである。ステップＡ３では、太さとパターン形状に基づいて導電性パターン１３０の抵抗で消費される電力Ｅを推定し、その電力Ｅと電源容量Ｅ0とを比較して、電源容量Ｅ0を有効に利用できる太さとパターン形状の組み合わせＧ３１を特定する。これにより、電力Ｅが電源容量Ｅ0を過剰に上回ったり、あるいは電力Ｅが電源容量Ｅ0を過剰に下回ったりしない、太さとパターン形状の組み合わせＧ３１を特定することができる。
【0087】
例えば、図７に示すような試算グラフを用いることにより、電源容量Ｅ0から太さとパターン形状の組み合わせＧ３１を特定することができる。例えば、電源容量Ｅ0が７．５Ｗである場合には、電力Ｅが５～１０Ｗとなるような領域Ｒ１２を特定し、その領域Ｒ１２を満たす線幅とピッチの組み合わせＧ３１を特定することができる。
【0088】
領域Ｒ１２を特定するにあたり、電力Ｅは電源容量Ｅ0を基準として、電源容量Ｅ0の７０～１３０％、８０～１２０％、９０～１１０％などの値域をとってもよい。このように設計する電力Ｅに幅を持たせることで、後述するステップにおいて、熱応答性に応じた太さとパターン形状を規定しやすくなる。具体的には、電源容量Ｅ0を上回る電力Ｅとなるような太さとパターン形状の組み合わせでは、発熱能力が頭打ちとなる一方で、放熱能力を向上することができる。また、電源容量Ｅ0を上回る電力Ｅとなるような太さとパターン形状の組み合わせでは、透明性をより向上することができる。
【0089】
ステップＢ３は、組み合わせＧ３１の中から、例えば、透過率Ｔが所定値以上となる太さとパターン形状の組み合わせＧ３２を特定するステップである。ステップＢ３では、太さとパターン形状に基づいて導電性パターン１３０の透過率Ｔを推定し、所望の透過率Ｔを満たす太さとパターン形状の組み合わせＧ３２を特定する。これにより、所望の透明性を有する透明ヒータ１００を設計ことができる。
【0090】
例えば、図６に示すような試算グラフを用いることにより、組み合わせＧ３１の中で、目的とする透過率Ｔに応じた太さとパターン形状の組み合わせＧ３２を特定することができる。例えば、透過率Ｔを９５％以上に設定する場合には、その透過率Ｔを満たす領域Ｒ１１を特定し、その領域Ｒ１１を満たす線幅とピッチの組み合わせＧ３２を特定することができる。
【0091】
ステップＣ３は、組み合わせＧ３２の中から、透明ヒータの目的とする熱応答性に応じて、導電性細線１４０の太さとパターン形状の組み合わせＧ３３を特定するステップである。パターン５におけるステップＣ２は、パターン５と同様に処理をすることができる。
【0092】
１．２．１．７．パターン７
パターン７は、パターン４において目的とする発熱能力Ｃに基づいて組み合わせＧ１２を特定する代わりに、透明ヒータ１００に接続する電源容量Ｅ0を想定し、これを発熱能力Ｃの代わりに用いて、太さとパターン形状の組み合わせＧ３２を特定するパターンである。パターン７は、発熱能力Ｃとして、より具体的に電源容量Ｅ0を想定しているものであり、その意味において、パターン７はパターン４の下位概念に相当する。
パターン７は、パターン４において目的とする発熱能力Ｃに基づいて組み合わせＧ１２を特定する代わりに、透明ヒータ１００に接続する電源容量Ｅ0を想定し、これを発熱能力Ｃの代わりに用いて、太さとパターン形状の組み合わせＧ３２を特定するパターンである。パターン７は、発熱能力Ｃとして、より具体的に電源容量Ｅ0を想定しているものであり、その意味において、パターン７はパターン４の下位概念に相当する。
【0093】
図１２に、パターン７における設計ステップのフローチャートを示す。パターン７では、設計情報ＤＩを算出する設計ステップにおいて、設計処理部３４３が、透過率Ｔに基づいて、太さとパターン形状の組み合わせＧ４１を特定するステップＡ４と、組み合わせＧ４１の中から、透明ヒータ１００に接続する電源容量Ｅ0に基づいて、太さとパターン形状の組み合わせＧ４２を特定するステップＢ４と、組み合わせＧ４２の中から、透明ヒータの目的とする熱応答性に応じて、導電性細線の太さとパターン形状の組み合わせＧ４３を特定するステップＣ４と、を含む。
【0094】
ステップＡ４は、上記ステップＢ３に相当するステップであり、例えば、透過率Ｔが所定値以上となる太さとパターン形状の組み合わせＧ４１を特定するステップである。ステップＡ４では、太さとパターン形状に基づいて導電性パターン１３０の透過率Ｔを推定し、所望の透過率Ｔを満たす太さとパターン形状の組み合わせＧ４２を特定する。これにより、所望の透明性を有する透明ヒータ１００を設計ことができる。
【0095】
ステップＢ４は、上記ステップＡ３に相当するステップであり、組み合わせＧ４１の中から、透明ヒータ１００に接続する電源容量Ｅ0に基づいて、太さとパターン形状の組み合わせＧ４２を特定するステップである。ステップＢ４では、太さとパターン形状に基づいて導電性パターン１３０の抵抗で消費される電力Ｅを推定し、その電力Ｅと電源容量Ｅ0とを比較して、電源容量Ｅ0を有効に利用できる太さとパターン形状の組み合わせＧ４２を特定する。これにより、電力Ｅが電源容量Ｅ0を過剰に上回ったり、あるいは電力Ｅが電源容量Ｅ0を過剰に下回ったりしない、太さとパターン形状の組み合わせＧ４２を特定することができる。
【0096】
ステップＣ４は、上記ステップＣ３に相当するステップであり、組み合わせＧ４２の中から、透明ヒータの目的とする熱応答性に応じて、導電性細線１４０の太さとパターン形状の組み合わせＧ４３を特定するステップである。
【0097】
パターン６及び７において、組み合わせＧ３３又はＧ４３を特定しようとした際に、実現可能な太さとパターン形状が存在しない場合には、条件を変更してステップＡ３～Ｃ３又はＡ４～Ｃ４を再実施するループ処理を行ってもよい（ステップＤ３，Ｄ４）。
【0098】
例えば、ループ処理導電性パターンを構成する導電性細線のアスペクト比又は高さを変更し、ステップＡ３～Ｃ３又はＡ４～Ｃ４を実行する処理、電源容量Ｅ0を変更し、ステップＡ３～Ｃ３又はＡ４～Ｃ４を実行する処理、透過率Ｔを変更し、ステップＡ３～Ｃ３又はＡ４～Ｃ４を実行する処理が挙げられる。さらに、組み合わせＧ３３又はＧ４３において実現可能な太さとパターン形状が存在する場合であっても、上記処理を実行することで、最適な太さとパターン形状を特定するようにしてもよい。上記のように、透明ヒータの設計方法によれば、透明性、発熱能力、及び放熱能力を考慮した導電性パターンの設計情報を得ることが可能となる。
【0099】
１．２．２．表示制御ステップ
表示制御ステップにおいて、表示制御部３４４は、設計情報ＤＩを表示装置に表示制御する処理を実行する。設計情報ＤＩの表示制御の態様は、特に限定されないが、例えば、該当する導電性細線１４０の太さに関する情報、及び、導電性パターン１３０のパターン形状ＰＡＴに関する情報をテキストにより、表示してもよいし、図６～７に示すような二次元または三次元のグラフとして表示してもよい。また、グラフによる表示の際には、図６～７に示すように、所望の透過率Ｔ及び／又は発熱能力Ｃを示す領域をハイライトして示してもよい。
表示制御ステップにおいて、表示制御部３４４は、設計情報ＤＩを表示装置に表示制御する処理を実行する。設計情報ＤＩの表示制御の態様は、特に限定されないが、例えば、該当する導電性細線１４０の太さに関する情報、及び、導電性パターン１３０のパターン形状ＰＡＴに関する情報をテキストにより、表示してもよいし、図６～７に示すような二次元または三次元のグラフとして表示してもよい。また、グラフによる表示の際には、図６～７に示すように、所望の透過率Ｔ及び／又は発熱能力Ｃを示す領域をハイライトして示してもよい。
【0100】
さらに、上記パターン１～７によって実現可能な太さとパターン形状が存在しない場合には、表示制御部３４４は、表示装置に設計情報ＤＩが特定できないことを示す表示を表示制御してもよい。
【0101】
また、表示制御ステップにおいて、表示制御部３４４は、設計情報ＤＩに加えて、目的とする透過率Ｔ及び発熱能力Ｃと隣接する透過率Ｔ’及び発熱能力Ｃ’に基づいて算出した隣接設計情報ＤＩ’を表示装置に表示制御してもよい。このような透過率Ｔ’及び発熱能力Ｃ’に基づいて算出した隣接設計情報ＤＩ’を表示制御することにより、より透過率を上げた場合や下げた場合における設計情報を参考情報として把握することが可能となり、設計しやすくなる。
【0102】
１．２．３．データ送信ステップ
設計処理部３４３は、設計情報ＤＩを、マスク製造装置、版製造装置又は導電性パターン形成装置に送信するデータ送信ステップを実行してもよい。これにより、設計情報ＤＩを用いて透明ヒータの製造を実行することができる。
設計処理部３４３は、設計情報ＤＩを、マスク製造装置、版製造装置又は導電性パターン形成装置に送信するデータ送信ステップを実行してもよい。これにより、設計情報ＤＩを用いて透明ヒータの製造を実行することができる。
【0103】
１．３．プログラム
また、本実施形態においては、上記情報処理装置に上記設計方法を実行させるプログラム、該プログラムが記録された記録媒体、及び上記設計方法を実行する情報処理装置を提供することもできる。
また、本実施形態においては、上記情報処理装置に上記設計方法を実行させるプログラム、該プログラムが記録された記録媒体、及び上記設計方法を実行する情報処理装置を提供することもできる。
【0104】
また、本実施形態の情報処理装置は、端末からの要求に応じて、上記設計方法を実行し、導電性パターンの設計に関する情報を端末へ送信するサーバであってもよい。
【0105】
２．マスクの製造方法
本実施形態のマスクの製造方法は、マスク製造装置が、上記透明ヒータの設計方法により得られた設計情報ＤＩに基づいて、マスクを製造する工程を有する。ここで製造されるマスクは、例えば、フォトマスクであってもよい。マスクの具体的な製造方法としては、特に限定されないが、例えば、電子ビーム描画などにより、設計情報ＤＩに基づいてフォトマスク基板上にパターンを形成する方法が挙げられる。
本実施形態のマスクの製造方法は、マスク製造装置が、上記透明ヒータの設計方法により得られた設計情報ＤＩに基づいて、マスクを製造する工程を有する。ここで製造されるマスクは、例えば、フォトマスクであってもよい。マスクの具体的な製造方法としては、特に限定されないが、例えば、電子ビーム描画などにより、設計情報ＤＩに基づいてフォトマスク基板上にパターンを形成する方法が挙げられる。
【0106】
３．版の製造方法
本実施形態の版の製造方法は、版製造装置が、上記透明ヒータの設計方法により得られた設計情報ＤＩに基づいて、版を製造する工程を有する。ここで、版としては、平版や円筒版を挙げることができる。版の具体的な製造方法としては、特に限定されないが、例えば、上記マスクの製造方法において得られたマスクを用いてフォトリソグラフィーにより版に設計情報ＤＩに基づいたパターンを転写してもよいし、電子ビーム描画などにより、版に設計情報ＤＩに基づいたパターンを直接形成してもよい。
本実施形態の版の製造方法は、版製造装置が、上記透明ヒータの設計方法により得られた設計情報ＤＩに基づいて、版を製造する工程を有する。ここで、版としては、平版や円筒版を挙げることができる。版の具体的な製造方法としては、特に限定されないが、例えば、上記マスクの製造方法において得られたマスクを用いてフォトリソグラフィーにより版に設計情報ＤＩに基づいたパターンを転写してもよいし、電子ビーム描画などにより、版に設計情報ＤＩに基づいたパターンを直接形成してもよい。
【0107】
４．透明ヒータの製造方法
本実施形態の透明ヒータの製造方法は、導電性パターン形成装置が、上記透明ヒータの設計方法により得られた設計情報ＤＩに基づいて、導電性パターンを形成し、透明ヒータを製造する工程を有する。
本実施形態の透明ヒータの製造方法は、導電性パターン形成装置が、上記透明ヒータの設計方法により得られた設計情報ＤＩに基づいて、導電性パターンを形成し、透明ヒータを製造する工程を有する。
【0108】
透明ヒータの製造方法は、上記のようにして得られた版を用いて透明基材上に導電性パターンを有版印刷する方法、マスクを用いてフォトリソグラフィーにより透明基材上に導電性パターンを形成する方法、インクジェット法を用いて透明基材上に導電性パターンを形成する方法が挙げられる。以下、各方法について簡単に記載する。
【0109】
４．１．有版印刷法
有版印刷法では、マスク製造装置が、上記透明ヒータの設計方法により得られた設計情報ＤＩに基づいて、マスクを製造するマスク製造ステップと、マスクを用いて版を製造する版製造ステップと、版を用いた有版印刷法により、透明基材上に導電性パターンを形成し、透明ヒータを製造するヒータ製造ステップと、を有し、ヒータ製造ステップにおいて、設計情報ＤＩに基づいて前記導電性パターンの膜厚を制御することにより、透明ヒータを製造する。
有版印刷法では、マスク製造装置が、上記透明ヒータの設計方法により得られた設計情報ＤＩに基づいて、マスクを製造するマスク製造ステップと、マスクを用いて版を製造する版製造ステップと、版を用いた有版印刷法により、透明基材上に導電性パターンを形成し、透明ヒータを製造するヒータ製造ステップと、を有し、ヒータ製造ステップにおいて、設計情報ＤＩに基づいて前記導電性パターンの膜厚を制御することにより、透明ヒータを製造する。
【0110】
なお、有版印刷法においては、マスクを用いて版を製造する版製造ステップに代えて、マスクを用いず、版製造装置が直接版を製造するようにしてもよい。より具体的には、上記のとおり、版製造装置が設計情報ＤＩに基づいて、電子ビーム描画などで、版を作製するようにしてもよい。
【0111】
また、有版印刷法により透明基材上に導電性パターンを形成する方法は、特に限定されないが、例えば、金属粒子を含むインクを版を用いて反転転写印刷法により透明基材上に転写し、透明基材上に転写したインクを焼結することで、導電性細線を形成することができる。
【0112】
ここで、導電性パターンの膜厚は、ヒータ製造ステップにおいて、設計情報ＤＩに基づいて有版印刷法に用いる印刷装置によって制御することができる。より具体的には、印刷装置は、設計情報ＤＩに基づいて、版に付与するインク量を調整することにより、導電性パターンの膜厚を制御することができる。また、版製造ステップにおいて、設計情報ＤＩに基づいて版の深さを制御することで、導電性パターンの膜厚を制御することもできる。
【0113】
４．２．フォトリソグラフィー法
フォトリソグラフィー法では、マスク製造装置が、上記透明ヒータの設計方法により得られた設計情報ＤＩに基づいて、マスクを製造するマスク製造ステップと、前記マスクを用いたフォトリソグラフィー法により、透明基材上に導電性パターンを形成し、透明ヒータを製造するヒータ製造ステップと、を有する、前記ヒータ製造ステップにおいて、設計情報ＤＩに基づいて前記導電性パターンの膜厚を制御することにより、透明ヒータを製造する。
フォトリソグラフィー法では、マスク製造装置が、上記透明ヒータの設計方法により得られた設計情報ＤＩに基づいて、マスクを製造するマスク製造ステップと、前記マスクを用いたフォトリソグラフィー法により、透明基材上に導電性パターンを形成し、透明ヒータを製造するヒータ製造ステップと、を有する、前記ヒータ製造ステップにおいて、設計情報ＤＩに基づいて前記導電性パターンの膜厚を制御することにより、透明ヒータを製造する。
【0114】
なお、フォトリソグラフィー法では、透明基材の上に金属膜を一様に形成し、その上に感光材料を塗付し、上記マスクを用いて露光後に現像し、不要な箇所の金属膜を取り除くことで、導電性細線を形成することができる。
【0115】
ここで、フォトリソグラフィー法を実行する装置は、ヒータ製造ステップにおいて、設計情報ＤＩに基づいて導電性パターンの膜厚を制御することができる。より具体的には、設計情報ＤＩに基づいて、金属膜の厚みや現像条件等を制御することにより、導電性パターンの膜厚を制御することができる。
【0116】
４．３．インクジェット法
インクジェット法では、印刷装置が、上記透明ヒータの設計方法により得られた設計情報ＤＩに基づいて、透明基材上に導電性パターンを形成し、透明ヒータを製造するヒータ製造ステップを有することにより、透明ヒータを製造する。
インクジェット法では、印刷装置が、上記透明ヒータの設計方法により得られた設計情報ＤＩに基づいて、透明基材上に導電性パターンを形成し、透明ヒータを製造するヒータ製造ステップを有することにより、透明ヒータを製造する。
【0117】
例えば、設計情報ＤＩに基づいて導電性パターンを形成することにより、細線パターンの形状や膜厚を任意に調整することができる。
【0118】
５．透明ヒータ
本実施形態の設計方法により得られる透明ヒータは、その一例として、電源容量Ｅ0の電源に接続する透明ヒータであって、透明基材と、該透明基材の表面又は内部に形成された導電性パターンを有するヒータ部と、を備え、導電性パターンが、電源容量Ｅ0の±３０％の範囲の消費電力Ｅを有するよう構成され、透過率Ｔが７５％以上となるように構成されたものである。さらに、導電性パターンの視認性が低いことが好ましく、線幅が１０μｍ以下のものが好ましい。
本実施形態の設計方法により得られる透明ヒータは、その一例として、電源容量Ｅ0の電源に接続する透明ヒータであって、透明基材と、該透明基材の表面又は内部に形成された導電性パターンを有するヒータ部と、を備え、導電性パターンが、電源容量Ｅ0の±３０％の範囲の消費電力Ｅを有するよう構成され、透過率Ｔが７５％以上となるように構成されたものである。さらに、導電性パターンの視認性が低いことが好ましく、線幅が１０μｍ以下のものが好ましい。
【0119】
このように、導電性パターンを、電源容量Ｅ0の±３０％の範囲の消費電力Ｅを有するよう構成され、透過率Ｔが７５％以上となるように構成することにより、所望の透明性と発熱能力と放熱能力とを達成しつつ、所望の熱応答性能を達成できるような透明ヒータを得ることができる。
【0120】
特には、電源容量Ｅ0の１００～１３０％の範囲の消費電力Ｅを有するよう構成することにより、放熱能力が向上した透明ヒータを得ることができ、また、電源容量Ｅ0の７０～１００％の範囲の消費電力Ｅを有するよう構成することにより、放熱能力が向上した透明ヒータを得ることができる。以下、上記構成を満たすことを前提としたうえで、各パラメータの好ましい範囲について詳述する。
【0121】
５．１．透明基材
透明基材１１０の「透明」とは、可視光透過率が、好ましくは８０％以上であることをいい、より好ましくは９０％以上であることをいい、さらに好ましくは９５％以上であることをいう。ここで、可視光透過率は、ＪＩＳ Ｒ ３１０６：１９９８に準拠して測定することができる。
透明基材１１０の「透明」とは、可視光透過率が、好ましくは８０％以上であることをいい、より好ましくは９０％以上であることをいい、さらに好ましくは９５％以上であることをいう。ここで、可視光透過率は、ＪＩＳ Ｒ ３１０６：１９９８に準拠して測定することができる。
【0122】
透明基材１１０の材料としては、特に限定されないが、例えば、ガラス等の透明無機基材；アクリル酸エステル、メタクリル酸エステル、ポリエチレンテレフタレート、ポリブ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、ポリアリレート、ポリ塩化ビニル、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、ナイロン、芳香族ポリアミド、ポリエーテルエーテルケトン、ポリスルホン、ポリエーテルスルホン、ポリイミド、ポリエーテルイミド等の透明有機基材が挙げられる。このなかでも、コストの観点から、ポチエチレンテレフタレートが好ましい。また、耐熱性という観点では、ポリイミドが好ましい。さらに、導電性細線との密着性の観点から、ポリエチレンテレフタレート及びポリエチレンナフタレートが好ましい。
【0123】
透明基材１１０は、１種の材料からなるものであっても、２種以上の材料が積層されたものであってもよい。また、２種以上の材料が積層されたものである場合、有機基材又は無機基材同士が積層されたものであっても、有機基材及び無機基材が積層されたものであってもよい。
【0124】
透明基材１１０の膜厚は、好ましくは５～５００μｍであり、より好ましくは１０～１００μｍである。
【0125】
５．２．ヒータ部
ヒータ部１２０は、導電性パターン１３０を有する。図１に示されるように、ヒータ部１２０を構成する導電性パターン１３０は、例えば、導電性細線１４０から構成されるパターンである。導電性パターン１３０は、電極（不図示）を介して電源１５０に電気的に接続されており、電源１５０が導電性パターンに電流を流すことにより、導電性パターン１３０が発熱し、透明ヒータ１００がヒータ機能を発揮する。
ヒータ部１２０は、導電性パターン１３０を有する。図１に示されるように、ヒータ部１２０を構成する導電性パターン１３０は、例えば、導電性細線１４０から構成されるパターンである。導電性パターン１３０は、電極（不図示）を介して電源１５０に電気的に接続されており、電源１５０が導電性パターンに電流を流すことにより、導電性パターン１３０が発熱し、透明ヒータ１００がヒータ機能を発揮する。
【0126】
５．２．１．導電性パターン
導電性パターン１３０は、図１に示すような導電性細線１４０が交差するグリッドパターン（メッシュパターン）であってもよいし、ラインパターンであってもよい。導電性細線１４０により形成されるグリッドの単位形状は、特に限定されないが、例えば、三角形、四角形、六角形等が挙げられる。また、導電性細線１４０は、直線に限られず曲線や波線であってもよい。
導電性パターン１３０は、図１に示すような導電性細線１４０が交差するグリッドパターン（メッシュパターン）であってもよいし、ラインパターンであってもよい。導電性細線１４０により形成されるグリッドの単位形状は、特に限定されないが、例えば、三角形、四角形、六角形等が挙げられる。また、導電性細線１４０は、直線に限られず曲線や波線であってもよい。
【0127】
５．２．１．１．ピッチＰ
導電性パターン１３０が四角形のグリッドパターンである場合、導電性パターン１３０のピッチＰ1，Ｐ2は、好ましくは５～１０００μｍであり、より好ましくは５０～５００μｍであり、さらに好ましくは１００～２５０μｍである。導電性パターン１３０のピッチＰ1，Ｐ2が上記範囲内であることにより、ヒータ部１２０の透明性、発熱能力、及び放熱能力のバランスがより向上する傾向にある。なお、ピッチＰ1，Ｐ2は、線幅Ｗ21，Ｗ22と導電性細線１４０間の距離の和を意味する。
導電性パターン１３０が四角形のグリッドパターンである場合、導電性パターン１３０のピッチＰ1，Ｐ2は、好ましくは５～１０００μｍであり、より好ましくは５０～５００μｍであり、さらに好ましくは１００～２５０μｍである。導電性パターン１３０のピッチＰ1，Ｐ2が上記範囲内であることにより、ヒータ部１２０の透明性、発熱能力、及び放熱能力のバランスがより向上する傾向にある。なお、ピッチＰ1，Ｐ2は、線幅Ｗ21，Ｗ22と導電性細線１４０間の距離の和を意味する。
【0128】
なお、導電性パターン１３０が正方形のグリッドパターンである場合には、ピッチＰ1，Ｐ2は同じ値となるが、導電性パターン１３０が長方形やひし形のグリッドパターンである場合には、交差する２方向の導電性細線１４０のそれぞれのピッチＰ1，Ｐ2を上記範囲に規定することが好ましい。
【0129】
５．２．１．２．開口幅Ｗ2
導電性パターン１３０が四角形のグリッドパターンである場合、導電性細線１４０により囲まれる開口部１４１の開口幅Ｗ21，Ｗ22は、好ましくは４０～２０００μｍであり、より好ましくは５０～１５００μｍであり、さらに好ましくは６０～１０００μｍである。開口幅Ｗ21，Ｗ22が上記範囲内であることにより、ヒータ部１２０の透明性、発熱能力、及び放熱能力のバランスがより向上する傾向にある。
導電性パターン１３０が四角形のグリッドパターンである場合、導電性細線１４０により囲まれる開口部１４１の開口幅Ｗ21，Ｗ22は、好ましくは４０～２０００μｍであり、より好ましくは５０～１５００μｍであり、さらに好ましくは６０～１０００μｍである。開口幅Ｗ21，Ｗ22が上記範囲内であることにより、ヒータ部１２０の透明性、発熱能力、及び放熱能力のバランスがより向上する傾向にある。
【0130】
なお、導電性パターン１３０が正方形のグリッドパターンである場合には、開口幅Ｗ21，Ｗ22は同じ値となるが、導電性パターン１３０が長方形やひし形のグリッドパターンである場合には、交差する２方向の導電性細線１４０のそれぞれの開口幅Ｗ21，Ｗ22を上記範囲に規定することが好ましい。
【0131】
５．２．１．３．開口部面積ＳO及び開口率ＯＲ
導電性パターンは、開口幅Ｗ21，Ｗ22やピッチＰ1，Ｐ2に代えてあるいは加えて、開口部１４１の１つあたりの開口部面積ＳOや開口率ＯＲを用いて表現してもよい。
導電性パターンは、開口幅Ｗ21，Ｗ22やピッチＰ1，Ｐ2に代えてあるいは加えて、開口部１４１の１つあたりの開口部面積ＳOや開口率ＯＲを用いて表現してもよい。
【0132】
開口部面積ＳOは、開口幅Ｗ21，Ｗ22やピッチＰ1，Ｐ2と同様の観点から、好ましくは１６００μｍ2～４．００ｍｍ2であり、より好ましくは２５００μｍ2～２．２５ｍｍ2であり、さらに好ましくは３６００μｍ2～１．００ｍｍ2である。なお、導電性パターン１３０が異なる大きさの開口部１４１を有する場合には、いずれの開口部も上記範囲を満たすことが好ましい。
【0133】
開口率ＯＲは、開口幅Ｗ21，Ｗ22やピッチＰ1，Ｐ2と同様の観点から、好ましくは８０～９９．９面積％であり、より好ましくは８５～９９．８面積％であり、さらに好ましくは９０～９９．６面積％であり、よりさらに好ましくは９５～９９．５面積％である。
【0134】
５．２．２．導電性細線
導電性細線１４０は、金属を含む細線であることが好ましい。金属としては、特に限定されないが、例えば、金、銀、銅、アルミニウムが挙げられる。これらの中でも、銀又は銅が好ましく、銅がより好ましい。
導電性細線１４０は、金属を含む細線であることが好ましい。金属としては、特に限定されないが、例えば、金、銀、銅、アルミニウムが挙げられる。これらの中でも、銀又は銅が好ましく、銅がより好ましい。
【0135】
５．２．２．１．線幅Ｗ1
導電性細線１４０の線幅Ｗ11，Ｗ12は、好ましくは０．２５～１０μｍであり、より好ましくは０．５～７．５μｍであり、さらに好ましくは１．０～５．０μｍである。導電性細線１４０の線幅Ｗ11，Ｗ12が１０μｍ以下であることにより、導電性細線１４０の視認性が低下し、ヒータ部１２０の透明性がより向上する傾向にある。また、導電性細線１４０の線幅Ｗ11，Ｗ12が０．２５μｍ以上であることにより、発熱能力及び放熱能力がより向上する傾向にある。特に、導電性細線１４０の線幅Ｗ11，Ｗ12が上昇するにつれて、発熱能力よりも放熱能力が大きくなる傾向にある。
導電性細線１４０の線幅Ｗ11，Ｗ12は、好ましくは０．２５～１０μｍであり、より好ましくは０．５～７．５μｍであり、さらに好ましくは１．０～５．０μｍである。導電性細線１４０の線幅Ｗ11，Ｗ12が１０μｍ以下であることにより、導電性細線１４０の視認性が低下し、ヒータ部１２０の透明性がより向上する傾向にある。また、導電性細線１４０の線幅Ｗ11，Ｗ12が０．２５μｍ以上であることにより、発熱能力及び放熱能力がより向上する傾向にある。特に、導電性細線１４０の線幅Ｗ11，Ｗ12が上昇するにつれて、発熱能力よりも放熱能力が大きくなる傾向にある。
【0136】
５．２．２．２．膜厚Ｈ
導電性細線１４０の膜厚Ｈは、好ましくは１２．５～１００００ｎｍであり、より好ましくは４０～６７５０ｎｍあり、さらに好ましくは１００～４０００ｎｍである。導電性細線１４０の膜厚Ｈが１０００ｎｍ以下であることにより、広い視野角において視認性が低下する傾向にある。また、導電性細線１４０の膜厚Ｈが１０ｎｍ以上であることにより、発熱能力及び放熱能力がより向上する傾向にある。特に、導電性細線１４０の膜厚Ｈが上昇するにつれて、発熱能力よりも放熱能力が大きくなる傾向にある。
導電性細線１４０の膜厚Ｈは、好ましくは１２．５～１００００ｎｍであり、より好ましくは４０～６７５０ｎｍあり、さらに好ましくは１００～４０００ｎｍである。導電性細線１４０の膜厚Ｈが１０００ｎｍ以下であることにより、広い視野角において視認性が低下する傾向にある。また、導電性細線１４０の膜厚Ｈが１０ｎｍ以上であることにより、発熱能力及び放熱能力がより向上する傾向にある。特に、導電性細線１４０の膜厚Ｈが上昇するにつれて、発熱能力よりも放熱能力が大きくなる傾向にある。
【0137】
５．２．２．３．アスペクト比
導電性細線１４０の線幅Ｗ1に対する膜厚Ｈで表されるアスペクト比（Ｈ／Ｗ1）は、好ましくは０．０５～１．００であり、より好ましくは０．０８～０．９０であり、さらに好ましくは０．１０～０．８０である。導電性細線１４０のアスペクト比が上記範囲内であることにより、ヒータ部１２０の透明性、発熱能力、及び放熱能力のバランスがより向上する傾向にある。
導電性細線１４０の線幅Ｗ1に対する膜厚Ｈで表されるアスペクト比（Ｈ／Ｗ1）は、好ましくは０．０５～１．００であり、より好ましくは０．０８～０．９０であり、さらに好ましくは０．１０～０．８０である。導電性細線１４０のアスペクト比が上記範囲内であることにより、ヒータ部１２０の透明性、発熱能力、及び放熱能力のバランスがより向上する傾向にある。
【0138】
５．３．透過率Ｔ
ヒータ部１２０の透過率Ｔは、好ましくは７５～９９．９％であり、より好ましくは８０～９９．８％であり、さらに好ましくは８５～９９．６％であり、よりさらに好ましくは９０～９９．５％である。本実施形態において透過率とは可視光の透過率を意味し、ＪＩＳ Ｋ ７３６１－１：１９９７の全光線透過率に準拠して、その可視光（３６０～８３０ｎｍ）の範囲の透過率を算出することで測定することができる。
ヒータ部１２０の透過率Ｔは、好ましくは７５～９９．９％であり、より好ましくは８０～９９．８％であり、さらに好ましくは８５～９９．６％であり、よりさらに好ましくは９０～９９．５％である。本実施形態において透過率とは可視光の透過率を意味し、ＪＩＳ Ｋ ７３６１－１：１９９７の全光線透過率に準拠して、その可視光（３６０～８３０ｎｍ）の範囲の透過率を算出することで測定することができる。
【0139】
ヒータ部１２０の透過率Ｔは、導電性パターン１３０の線幅を小さくしたり、開口率を向上させたりすることにより、より向上する傾向にある。
【0140】
５．４．シート抵抗率Ｒｓ
導電性パターン１３０のシート抵抗率Ｒｓは、好ましくは０．１～１０００Ω／ｓｑであり、より好ましくは０．１～５００Ω／ｓｑであり、さらに好ましくは０．１～３００Ω／ｓｑであり、よりさらに好ましくは０．１～２００Ω／ｓｑであり、さらにより好ましくは０．１～１００Ω／ｓｑであり、さらにより好ましくは０．１～２０Ω／ｓｑであり、さらにより好ましくは０．１～１０Ω／ｓｑである。シート抵抗率Ｒｓが上記範囲内であることにより、ヒータ部１２０発熱能力及び放熱能力のバランスがより向上する傾向にある。
導電性パターン１３０のシート抵抗率Ｒｓは、好ましくは０．１～１０００Ω／ｓｑであり、より好ましくは０．１～５００Ω／ｓｑであり、さらに好ましくは０．１～３００Ω／ｓｑであり、よりさらに好ましくは０．１～２００Ω／ｓｑであり、さらにより好ましくは０．１～１００Ω／ｓｑであり、さらにより好ましくは０．１～２０Ω／ｓｑであり、さらにより好ましくは０．１～１０Ω／ｓｑである。シート抵抗率Ｒｓが上記範囲内であることにより、ヒータ部１２０発熱能力及び放熱能力のバランスがより向上する傾向にある。
【0141】
シート抵抗率の測定方法では、まず、ヒータ部１２０から導電性パターン１３０が全面に配された部分を矩形状に切り出して、測定サンプルを得る。得られた測定サンプルからＪＩＳ Ｋ ７１９４：１９９４に準拠した四端子法によりシート抵抗率Ｒｓ（Ω／ｓｑ）を測定することができる。シート抵抗率の測定に用いられる抵抗率計としては、例えば、「ロレスターＧＰ」（製品名、三菱化学株式会社製）が挙げられる。
【0142】
シート抵抗率Ｒｓは、導電性細線の同一の占有面積率でも、アスペクト比（膜厚）の増加にともない、低下する傾向にある。また、導電性細線を構成する金属材料種の選択によっても調整することが可能である。
【実施例】
【0143】
以下、本発明を実施例及び比較例を用いてより具体的に説明する。本発明は、以下の実施例によって何ら限定されるものではない。
【0144】
【0145】
そして、下記前提条件を設定し、導電性パターンとして正方形のグリッドパターンを有するＡ４サイズ（２９７ｍｍ×２１０ｍｍ）の透明ヒータについて、設計を行った。
【0146】
〔前提条件〕
透明基材：ポリエチレンテレフタレートフィルム
単位長さ：１ｍｍ（１ｍｍ四方）
厚さ ：５０μｍ
密度 ：１３８０ｋｇ／ｍ3
比熱 ：１１５Ｊ／（ｋｇ・Ｋ）
熱伝導率：０．３３Ｗ／（ｍ・Ｋ）
透明基材：ポリエチレンテレフタレートフィルム
単位長さ：１ｍｍ（１ｍｍ四方）
厚さ ：５０μｍ
密度 ：１３８０ｋｇ／ｍ3
比熱 ：１１５Ｊ／（ｋｇ・Ｋ）
熱伝導率：０．３３Ｗ／（ｍ・Ｋ）
【0147】
導電性細線：銅
単位長さ ：１ｍｍ（１ｍｍ四方）
アスペクト比：０．１５μｍ
密度 ：８８８０ｋｇ／ｍ3
比熱 ：３８６Ｊ／（ｋｇ・Ｋ）
熱伝導率 ：３９８Ｗ／（ｍ・Ｋ）
比抵抗 ：４．５μΩ・ｃｍ
単位長さ ：１ｍｍ（１ｍｍ四方）
アスペクト比：０．１５μｍ
密度 ：８８８０ｋｇ／ｍ3
比熱 ：３８６Ｊ／（ｋｇ・Ｋ）
熱伝導率 ：３９８Ｗ／（ｍ・Ｋ）
比抵抗 ：４．５μΩ・ｃｍ
【0148】
電源：
電源電圧：５Ｖ
電源容量：５Ｗ
電源電圧：５Ｖ
電源容量：５Ｗ
【0149】
加熱テスト条件
スタート温度：２０°Ｃ
到達温度 ：６０°Ｃ
スタート温度：２０°Ｃ
到達温度 ：６０°Ｃ
【0150】
〔参考例〕
初めに、正解データを得るために、参考例として下記表１に示す線幅とピッチの情報を与え、開口率ＲＯと透過率Ｔの算出と、試算グラフデータに基づくシート抵抗率と、抵抗で消費される電力Ｅを出力し、電源容量Ｅ0と電力Ｅからヒータ発熱能力を求めた。その結果を表１に示す。
初めに、正解データを得るために、参考例として下記表１に示す線幅とピッチの情報を与え、開口率ＲＯと透過率Ｔの算出と、試算グラフデータに基づくシート抵抗率と、抵抗で消費される電力Ｅを出力し、電源容量Ｅ0と電力Ｅからヒータ発熱能力を求めた。その結果を表１に示す。
【0151】
【表1】
【0152】
次いで、Ａ４サイズ（２９７ｍｍ×２１０ｍｍ）の透明ヒータを構成したとした場合の、透明ヒータの熱容量と昇温に必要な熱量を求め、ヒータ発熱能力から、昇温時間を求めた結果を表２に示す。
【0153】
【表2】
【0154】
〔実施例〕
次いで、上記参考例で得られたデータを見ずに、所望の熱応答性（昇温時間）と透過率Ｔから、線幅とピッチの特定を、図１０に示す設計方法のステップを処理可能なプログラムを用いて実行した。
次いで、上記参考例で得られたデータを見ずに、所望の熱応答性（昇温時間）と透過率Ｔから、線幅とピッチの特定を、図１０に示す設計方法のステップを処理可能なプログラムを用いて実行した。
【0155】
初めに、昇温時間４．５秒以下の熱応答性と、透過率８５％以上の透明性を有する透明ヒータを設計することを目的として設計処理を行った。その結果、例４，５，１０，１３を含む太さとパターン形状の組み合わせＧ３３を特定することができた。
【産業上の利用可能性】
【0156】
本発明の透明ヒータは、透明性を有する対象に貼り付けるヒータ、あるいは、非貼り付け対象の意匠性を損なわないヒータとして、産業上の利用可能性を有する。
【符号の説明】
【0157】
１００…透明ヒータ、１１０…透明基材、１２０…ヒータ部、１３０…導電性パターン、１４０…導電性細線、１４１…開口部、１５０…電源、３００…情報処理装置、３１０…プロセッサ、３２０…通信インターフェース、３３０…入出力インターフェース、３４０…メモリ、３４１…オペレーティングシステム、３４２…ネットワーク通信部、３４３…設計処理部、３４４…表示制御部、３５０…ストレージ、３６０…通信バス、
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】