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JP2019186180A - 超加速熱素材を用いた発熱デバイス及びその製造方法 - Google Patents

超加速熱素材を用いた発熱デバイス及びその製造方法 Download PDF

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Abstract

【課題】超加速熱素材を用いた発熱デバイス及びその製造方法を提供する。
【解決手段】一つの観点は、基板２０１と、基板上に形成された金属酸化物層２０２と、金属酸化物層上に形成され、格子状に配列された球状の超加速熱素材ドットと、金属酸化物層及び超加速熱素材ドット上に形成された導電性接着剤層２０４とを含んでなり、球状の超加速熱素材ドットは、下部が金属酸化物層に含まれ、上部は導電性接着剤層に含まれる、発熱デバイス。
【選択図】図１

Description

本発明は、超加速熱素材を用いた発熱デバイス及びその製造方法に関する。
最近、小型カメラモジュールは、様々な産業分野で幅広く使用されている。特に、小型カメラモジュールは、スマートフォン、タブレットＰＣ、ゲーム機、ＣＣＴＶなどのＩＴ産業及び自動車産業分野で広く使われている。
様々な産業分野で幅広く使用されているカメラモジュールは、大きく、外部光が入射するレンズと、レンズから入射した光をデジタルイメージまたは動画像に変換させるイメージセンサーモジュールと、レンズ及びイメージセンサーモジュールを収納するハウジングとを含む。
カメラモジュールのレンズは、通常、外部光の入射を受けるため、外部に露出する構造を有する。このようにカメラモジュールのレンズが外部に露出する場合、カメラモジュールの外部温度とカメラモジュールの内部温度との偏差によってレンズの外側面またはレンズの内側面には湿気がたまりやすく、冬季には結露現象が発生するおそれがある。
カメラモジュールのレンズに湿気がたまったか結露が発生した場合、レンズを通過する光が湿気または結露によって歪んでイメージセンサーに入射するので、イメージまたは動画像の品質が著しく減少する可能性がある。
これを防止するためには、レンズに湿気または結露が発生することを防止する技術が求められる。
レンズに結霜、結露および氷結が発生するのを防止するために、従来は、カメラモジュールに熱線を巻いたり熱線を配置したりした（特許文献１）。単に熱線を用いてレンズの結霜、結露および氷結を防止するためには、レンズの温度を指定された目標温度まで上昇させるのに多くの時間がかかる。
特に、外気温が非常に低い場合には、レンズを目標温度まで加熱するために相当多くの時間がかかり、逆に外気温が高いか或いはカメラモジュールの温度が高い状態で熱線から熱が発生する場合には、カメラモジュールの火災発生のリスクもある。
韓国公開特許第１０−２０１７−００２１０８８号公報
本開示の第１観点は、発熱デバイス用超加速熱素材を提供することにある。
本開示の第２観点は、超加速熱素材を用いて短時間で湿気や結霜を除去することができる発熱デバイスを提供することにある。
本開示の第３の観点は、発熱デバイスの製造方法を提供することにある。
第１観点を達成するための本開示の一実施形態による発熱デバイス用超加速熱素材はＳｎＦ２、ＳｎＦ４、スズニッケルフッ化物（ＳｎＮｉＦ）、スズクロムフッ化物（ＳｎＣｒＦ）、スズ亜鉛フッ化物（ＳｎＺｎＦ）、亜鉛ニッケルフッ化物（ＺｎＮｉＦ）及びこれらの組み合わせよりなる群から選択できる。
例示的な実施形態によれば、前記超加速熱素材は、直径５０〜１００ｎｍの球状の超加速熱素材ドットであって、発熱デバイス上に格子状に配列できる。
例示的な実施形態によれば、前記超加速熱素材ドットは１０〜２０ｎｍの間隔をおいて配列できる。
第２観点を達成するための本開示の一実施形態による発熱デバイスは、
基板と、
前記基板上に形成された金属酸化物層と、
前記金属酸化物層上に形成され、格子状に配列された球状の超加速熱素材ドットと、
前記金属酸化物層及び超加速熱素材ドット上に形成された導電性接着剤層とを含み、
前記球状の超加速熱素材ドットは、下部が金属酸化物層に含まれ、上部は導電性接着剤層に含まれ得る。
例示的な実施形態によれば、前記超加速熱素材はＳｎＦ２、ＳｎＦ４、スズニッケルフッ化物（ＳｎＮｉＦ）、スズクロムフッ化物（ＳｎＣｒＦ）、スズ亜鉛フッ化物（ＳｎＺｎＦ）、亜鉛ニッケルフッ化物（ＺｎＮｉＦ）及びこれらの組み合わせよりなる群から選択できる。
例示的な実施形態によれば、前記超加速熱素材ドットは５０〜１００ｎｍの直径を有し、１０〜２０ｎｍの間隔をおいて配列できる。
例示的な実施形態によれば、前記金属酸化物は、アルミニウム酸化物、銅酸化物、鉄酸化物、スズ酸化物、カドミウム酸化物、亜鉛酸化物及びこれらの組み合わせよりなる群から選択できる。
例示的な実施形態によれば、前記導電性接着剤は光学的に透明な接着剤であり得る。
第３の観点を達成するための本開示の一実施形態による発熱デバイスを製造する方法は、
第１基板上に金属酸化物層を形成する段階と、
第２基板の導電性接着剤層上に、常温化学連続工程によって球状の超加速熱素材ドットを格子配列状に形成する段階と、
前記球状の超加速熱素材ドットが形成された第２基板、および金属酸化物層が形成された第１基板をローラーに通過させ、第２基板の導電性接着剤層から第１基板の金属酸化物層に球状の超加速熱素材ドットをラミネート付着させる段階とを含んでなり、
ここで、前記球状の超加速熱素材ドットは、下部が金属酸化物層に含まれ、上部は導電性接着剤層に含まれ得る。
例示的な実施形態によれば、前記常温化学連続工程は：
マイクロ波発生器から発生したマイクロ波を磁界形成空間へ案内する段階と、
前記磁界形成空間内へプラズマソースガスを流入させる段階と、
前記磁界形成空間内でプラズマソースガスをマイクロ波に露出させてプラズマ状態に維持する段階と、
前記プラズマ内の電子とイオンを磁界の影響で電子サイクロトロン共鳴（ＥＣＲ；Ｅｌｅｃｔｒｏ Ｃｙｃｌｏｔｒｏｎ Ｒｅｓｏｎａｎｃｅ）させて高いエネルギー密度のプラズマを維持する段階と、
高いエネルギー密度のプラズマ領域内に蒸着膜形成用超加速熱素材ソースガスを投入させて、活性化されたイオンとして提供する段階と、
前記活性化されたイオンを第２基板の表面で瞬間表面化学反応させることにより、超加速熱素材ドットを連続的に形成する段階とを含むことができる。
例示的な実施形態によれば、前記超加速熱素材ドットは、５０〜１００ｎｍの直径を有し、１０〜２０ｎｍの間隔をおいて配列できる。
例示的な実施形態によれば、前記超加速熱素材は、ＳｎＦ２、ＳｎＦ４、ＳｎＮｉＦ、ＳｎＣｒＦ、ＳｎＺｎＦ、ＺｎＮｉＦおよびこれらの組み合わせよりなる群から選択できる。
例示的な実施形態によれば、前記金属酸化物は、アルミニウム酸化物、銅酸化物、鉄酸化物、スズ酸化物、カドミウム酸化物、亜鉛酸化物及びこれらの組み合わせよりなる群から選択できる。
例示的な実施形態によれば、前記導電性接着剤は、光学的に透明な接着剤であり得る。
例示的な実施形態によれば、前記超加速熱素材ドットを格子配列状に形成する段階の後に、
前記球状の超加速熱素材ドット上に保護フィルムを形成する段階と、
前記超加速熱素材ドットから保護フィルムを除去する段階とをさらに含むことができる。
本開示による発熱デバイスは、インジウムを代替する超加速熱素材を用いて、拡張された熱領域の範囲、速い昇温時間及び高い最高温度を持つことができる。
本開示による発熱デバイスを製造する方法は、常温化学連続工程及びラミネート付着方式で超加速熱素材を金属酸化物層に形成するので、製造過程が単純で経済的である。
本開示の一実施形態による発熱デバイスの断面図である。 超加速熱素材の原理を示す超加速熱素材ドットの断面図である。 超加速熱素材ドット間の温度勾配を示す図である。 超加速熱素材を有する発熱デバイスの昇温効果を示すグラフである。 本開示の一実施形態による発熱デバイスを製造するフローチャートである。 本開示の一実施形態によって超加速熱素材が第２基板に形成される過程を示す。 本開示の一実施形態によって金属酸化物層が金属酸化物ベースフィルム（第１基板）に形成される過程を示す。 本開示の一実施形態による発熱デバイスの製造段階及びそれぞれの段階における生産物を示す。 本開示の一実施形態によるカメラレンズ用発熱デバイスのイメージである。 本開示の他の一実施形態によるカメラレンズ用発熱デバイスのイメージである。 本開示の一実施形態による発熱デバイスとカメラレンズとの接合構造を示す。 本開示の一実施形態による発熱デバイスをカメラレンズに付着させた後に行った発熱テストのイメージである。
本開示をより具体的に説明する前に、本明細書及び請求の範囲で使用された用語や単語は、通常的かつ辞典的な意味に限定されてはならず、本開示を最善の方法で説明するために用語の概念を適切に定義することができるという原則に立脚して、本開示の技術的思想に符合する意味及び概念で解釈されるべきである。よって、本明細書に記載された実施例の構成は、本開示の好適な一例に過ぎないだけであり、本開示の技術的思想をすべて代弁するものではないので、本出願時点においてこれらを代替することができる様々な均等物及び変形例があり得ることを理解すべきである。
以下、本開示の属する技術分野における通常の知識を有する者が本開示を容易に実施し得るように、本開示の好適な実施例を詳細に説明する。また、本開示を説明するにあたり、本開示の要旨を不要に曖昧にするおそれがある関連した公知技術の詳細な説明は省略する。
図１の左側（ａ）は従来の発熱デバイスの断面図を示し、図１の右側（ｂ）は本開示の一実施形態による発熱デバイスの断面図を示す。
図１の右側（ｂ）を参照すると、発熱デバイスは、基板と、前記基板上に形成された金属酸化物層と、前記金属酸化物層に形成され、格子状に配列された球状の超加速熱素材ドットと、前記金属酸化物層及び超加速熱素材ドット上に形成された導電性接着剤層とを含んでなり、前記球状の超加速熱素材ドットは、下部が金属酸化物層に含まれ、上部は導電性接着剤層に含まれ得る。
基板は、絶縁性を有するプラスチック素材の基板であって、発熱体デバイスに印加される電源と熱が外部に抜け出すことを抑制する機能を果たす絶縁性及び断熱性を有する素材から製造される。例えば、ベース基板の素材としては、ポリイミド（ｐｏｌｙｉｍｉｄｅ）、ポリエーテルスルホン（ｐｏｌｙｅｔｈｅｒｓｕｌｐｈｏｎｅ、ＰＥＳ）、ポリアクリレート（ｐｏｌｙａｃｒｙｌａｔｅ、ＰＡＲ）、ポリエーテルイミド（ｐｏｌｙｅｔｈｅｒｉｍｉｄｅ、ＰＥＩ）、ポリエチレンナフタレート（ｐｏｌｙｅｔｈｙｅｌｅｎｅｎｎａｐｔｈａｌａｔｅ、ＰＥＮ）、ポリエチレンテレフタレート（ｐｏｌｙｅｔｈｙｅｌｅｎｅｔｅｒｅｐｔｈａｌａｔｅ、ＰＥＴ）、ポリフェニレンサルファイド（ｐｏｌｙｐｈｅｎｙｌｅｎｅｓｕｌｆｉｄｅ、ＰＰＳ）、ポリアリレート（ｐｏｌｙａｌｌｙｌａｔｅ）、ポリカーボネート（ＰＣ）、セルローストリアセテート（ｃｅｌｌｕｌｏｓｅｔｒｉａｃｅｔａｔｅ、ＣＴＡ）またはセルロースアセテートプロピオネート（ｃｅｌｌｕｌｏｓｅａｃｅｔａｔｅｐｒｏｐｉｎｏｎａｔｅ、ＣＡＰ）が使用でき、これに限定されるものではない。
金属酸化物層は、基板上に金属酸化物を蒸着させて形成できる。蒸着は、常温で行われ、化学的蒸着方法を採用することができる。具体的には、化学的蒸着方法は、金属酸化物前駆体に電圧を印加して過凝縮された金属イオンを形成し、前記形成された金属イオンが化学結合を介して基板の表面に蒸着される過程であり得る。前記化学的蒸着方法は、常温の条件で行われるので、機能性が良いが、熱に弱い高分子にも蒸着が可能であり、前記蒸着方法は、大面積蒸着が容易である。
金属酸化物は、アルミニウム（Ａｌ）、銅（Ｃｕ）、鉄（Ｆｅ）、スズ（Ｓｎ）、カドミウム（Ｃｄ）及び亜鉛（Ｚｎ）の中から選ばれた１種または２種以上の金属が含有された金属酸化物が使用できる。前記金属酸化物は電気伝導性を有するため、金属酸化物層は熱エネルギーを用いた発熱が可能である。発熱デバイスの発熱に関連して、抵抗を介して金属酸化物の発熱量が決定でき、物体の熱容量に応じて温度変化が決定できるが、これは金属酸化物の種類によって異なる。羅列した前記金属酸化物は、面状発熱体として適した発熱量を有する。一実施形態において、前記金属酸化物はスズ酸化物（ＳｎＯ２）である。一般に、スズ酸化物は、酸化インジウムと酸化スズとを混合した形態であるインジウムスズ酸化物を使用する場合が多いが、本開示の場合、インジウムを含まない。インジウムを含まなくても、金属酸化物層の厚さ及び抵抗を調節し、下記で説明される金属酸化物層に形成された超加速熱素材により、発熱デバイスとして適した発熱量を得ることができる。
金属酸化物層は、金属酸化物に加えて、他の機能性物質を追加することができる。金属酸化物層の発熱に関連した機能性を向上させるために、２種以上の金属酸化物を混合して金属酸化物層を形成することもできるが、金属酸化物に非金属物質を投入して金属酸化物層を形成することもできる。一実施形態において、前記機能性物質はフッ素（Ｆｌｕｏｒｉｎｅ）であり得る。スズ酸化物にフッ素を添加することにより、光学透過度及び電気伝導性だけでなく、耐化学性および高温特性も向上できる。
超加速熱素材はＳｎＦ２、ＳｎＦ４、スズニッケルフッ化物（ＳｎＮｉＦ）、スズクロムフッ化物（ＳｎＣｒＦ）、スズ亜鉛フッ化物（ＳｎＺｎＦ）及び亜鉛ニッケルフッ化物（ＺｎＮｉＦ）よりなる群から少なくとも１種選択できる。
図１（ｂ）を参照すると、本開示による発熱デバイスにおいて、超加速熱素材ドットは、下部は金属酸化物層に含まれて拡散層を形成し、上部は導電性接着剤層に含まれる。
図２は超加速熱素材の原理を示す超加速熱素材ドットの断面図である。
図２の一番目の絵（図２（ａ））及び２番目の絵（図２（ｂ））を参照すると、超加速熱素材ドットの下部は金属酸化物層へ拡散した拡散層を有する。金属酸化物層への超加速熱素材ドットの拡散は後述するラミネート付着方法による。
図２の三番目の絵（図２（ｃ））を参照すると、超加速熱素材ドットから発生した熱が熱加速領域及び熱貯蔵領域を経ることにより、温度が急速に上昇し、加熱範囲が拡張されながら長時間維持され得る。既存の発熱層（金属酸化物層）の熱拡散領域に超加速熱素材による熱加速領域が補強されることにより発生する熱貯蔵領域は、加熱範囲を拡張させ、短時間で温度を上昇させることができる。
図３は超加速熱素材ドット間の温度勾配を示す。図３を参照すると、境界面の下部領域では、既存の発熱層（金属酸化物層）領域と超加速熱素材ドットが拡散した領域との間における熱誘電率及び熱貯蔵率の差により温度差が発生する。境界面の上部領域では、図２から確認できるように、熱加速領域の熱により熱貯蔵領域が発生しうる。
図４は超加速熱素材を有する発熱デバイスの温度上昇効果を示すグラフである。本開示に基づいて超加速熱素材ドットを含む発熱デバイスは、超加速熱素材ドットを含まない発熱デバイスよりも、さらに短い時間内にさらに高い温度に達することができる。
図５は本開示による発熱デバイスを製造するフローチャートである。図８は図５の各段階で生産される生産物を示す。
＜超加速熱素材ドットの形成＞
本開示によれば、常温化学連続工程によって球状の超加速熱素材ドットを接着剤層に形成させることができる。
本開示の一実施形態において、常温化学連続工程は：マイクロ波発生器から発生したマイクロ波を磁界形成空間へ案内する段階と、前記磁界形成空間内へプラズマソースガスを流入させる段階と、前記磁界形成空間内でプラズマソースガスをマイクロ波に露出させてプラズマ状態に維持する段階と、前記プラズマ内の電子とイオンを磁界の影響で電子サイクロトロン共鳴（ＥＣＲ；Ｅｌｅｃｔｒｏｎ Ｃｙｃｌｏｔｒｏｎ Ｒｅｓｏｎａｎｃｅ）させて高いエネルギー密度のプラズマを維持する段階と、高いエネルギー密度のプラズマ領域内に蒸着膜形成用超加速熱素材ソースガスを投入して、活性化されたイオンとして提供する段階と、前記活性化されたイオンを接着剤層の表面で瞬間表面化学反応させることにより、超加速熱素材ドットを連続的に形成（蒸着）する段階とを含むことができる。
本開示による常温化学連続工程は、分散型ナノドットを形成するスパッタ法に比べて、格子配列状に均一な分布で超加速熱素材ドットを形成することができる。
超加速熱素材ドットは５０〜１００ｎｍの範囲、例えば、５０〜９０ｎｍ、５０〜８０ｎｍ、５０〜７０ｎｍ、５０〜６０ｎｍ、６０〜１００ｎｍ、６０〜９０ｎｍ、６０〜８０ｎｍ、６０〜７０ｎｍ、７０〜１００ｎｍ、７０〜９０ｎｍ、７０〜８０ｎｍ、８０〜１００ｎｍ、８０〜９０ｎｍ、およびこれらの間の全範囲および下位範囲の直径を有することができる。適正サイズの範囲から外れた場合、構造的安定性が減少することにより熱加速特性が低下する特性を示すことができる。
超加速熱素材ドットは１０〜２０ｎｍの範囲、例えば、１０〜１５ｎｍ、１０〜１３ｎｍ、１５〜２０ｎｍ、１８〜２０ｎｍの範囲、およびこれらの間の全範囲および下位範囲の間隔を置いて配列できる。間隔が１０ｎｍよりも小さい場合、光特性が低下する傾向を示し、間隔が２０ｎｍよりも大きい場合、光特性は良いものの、熱保管特性に劣って熱加速化性能が減少することを示すことができる。
図６は本開示の一実施形態によって、超加速熱素材が第２基板に形成される過程を示す。図６を参照すると、第２基板は、ベースフィルムに導電性接着剤が形成された接着剤フィルムであり得る。図６を参照すると、超加速熱素材ドット層は接着剤フィルム（第２基板）の導電性接着剤層に形成できる。
一実施形態において、導電性接着剤は硬化タイプであり、絶縁性シリコーン系高分子粒子の表面にＮｉ、Ａｇ、Ｎｉ／Ａｕなどの伝導性金属が含まれ得る。
後続工程において、超加速熱素材フィルムは、電極と第１基板に金属酸化物層が形成された金属複合酸化物フィルムにラミネート付着できる。その後、導電性接着剤層からロールリワインダー工程を経て超加速熱素材フィルム層の超加速熱素材ベースフィルムを除去することができ、また、ロールリワインダー工程に限定されず、公知のフィルム除去方法を利用することができる。
＜金属酸化物層の形成＞
図７は本開示の一実施形態によって、金属酸化物層が金属酸化物ベースフィルム（第１基板）に形成される過程を示す。図７を参照すると、金属酸化物層は、第１基板上に金属酸化物を蒸着させて形成できる。蒸着は、常温で行われ、化学的蒸着方法を採用することができるが、これに限定されず、公知の蒸着方法を用いることができる。具体的には、化学的蒸着方法は、金属酸化物前駆体に電圧を印加して、過凝縮された金属イオンを形成し、前記形成された金属イオンが化学結合を介して基板の表面に蒸着される過程であり得る。前記化学的蒸着方法は常温の条件で行われるため、機能性が良いものの、熱に弱い高分子にも蒸着が可能であり、前記蒸着方法は大面積蒸着が容易である。
金属酸化物層蒸着工程の後、電極形成工程を経て超加速熱素材フィルムとのラミネート工程を行う。
＜加熱接着工程＞
図８は第２基板に形成された超加速熱素材を第１基板の金属酸化物層にラミネート付着させる過程と、本開示の一実施形態による発熱デバイスの製造段階及びそれぞれの段階での生産物を示す。
図８を参照すると、前記球状の超加速熱素材ドットが形成された第２基板及び金属酸化物層が形成された第１基板をローラーに通過させ、第２基板から金属酸化物層に球状の熱素材ドットをラミネート付着させて発熱デバイスを製造することができる。ラミネート付着により、球状の超加速熱素材ドットは、下部が金属酸化物層に含まれ、上部は導電性接着剤層に含まれ得る。
熱素材ドットをラミネート付着させる段階で、ローラーは、１〜５ｋｇ／ｃｍ２、１〜４ｋｇ／ｃｍ２、１〜３ｋｇ／ｃｍ２、１〜２ｋｇ／ｃｍ２、２〜６ｋｇ／ｃｍ２、２〜５ｋｇ／ｃｍ２、２〜４ｋｇ／ｃｍ２、２〜３ｋｇ／ｃｍ２、３〜５ｋｇ／ｃｍ２、３〜４ｋｇ／ｃｍ２、４〜５ｋｇ／ｃｍ２、およびこれらの間の全範囲および下位範囲の圧力で行われ得る。
熱素材ドットをラミネート付着させる段階で、ローラーは、６０〜８０℃、６０〜７５℃、６０〜７０℃、６０〜６５℃、６５〜８０℃、６５〜７５℃、６５〜７０℃、７０〜８０℃、７０〜７５℃、７５〜８０℃、およびこれらの間の全範囲および下位範囲の温度で行われ得る。
圧力が１ｋｇ／ｃｍ２より小さく、温度が６０℃より小さい場合、ローラーは、超加速熱素材ドットを金属酸化物層に拡散させるのに有効なエネルギーを出さないため、超加速熱素材ドットの金属酸化物層への拡散が減少して発熱デバイスの発熱量が減少し得る。
圧力が５ｋｇ／ｃｍ２よりも大きく、温度が８０℃を超える場合、熱素材ドットの金属酸化物層への拡散が格子構造で形成されないことがあって、発熱デバイスの特性が低下するおそれがある。
＜被接着物との接着及び最終製品の完成＞
図９及び図１０は本開示の実施形態によるカメラレンズ用発熱デバイスのイメージである。図９はレンズに直接付着するノーマルタイプを示し、図１０はカメラレンズモジュールの外郭に付着して間接的にレンズに発熱を加えるアセンブリリングタイプである。図９に示した円形レンズ直接付着型及び図１０に示したアセンブリ縁付着型はカメラの互いに異なる位置に付着する。
図１１は本開示によるノーマルタイプの発熱デバイスとカメラレンズとの接合構造を示す。発熱デバイスの上部には絶縁膜を付着させることができる。両面接着フィルムを用いて発熱デバイスの下部をカメラレンズに付着させることができる。
図１２は発熱デバイスをカメラレンズに付着させた後に行った発熱試験のイメージである。図１２の左側はノーマルタイプをレンズに付着させたものであり、図１２の右側はアセンブリリングタイプをレンズに付着させたものである。
以下、実施例によって本発明をさらに具体的に説明する。これらの実施例は本発明の範疇を限定するものではない。
実施例１
図８は本開示の一実施形態による発熱デバイスの製造段階及びそれぞれの段階での生産物を示す。
厚さ約１５０μｍの第１ＰＥＴ基板上に化学的蒸着法を用いてスズ酸化物層を蒸着させた。別途の厚さ約１５０μｍの第２ＰＥＴ基板上に、常温化学連続工程を用いて、ＳｎＦ２からなる超加速熱素材ドットを蒸着させた。図６を参照すると、第２基板として、ベースフィルム（ＰＥＴフィルム）の両面に導電性接着剤層が形成された接着剤フィルムを使用した。超加速熱素材ドットを導電性接着剤層の一面に蒸着させた。超加速熱素材ドットを金属酸化物層にラミネート付着させる工程まで超加速熱素材（ドット）層の保護のために保護フィルムを付着させた。ラミネート工程に導入する前に、保護フィルムをロールリワインダーを用いて除去した。
超加速熱素材ドットが形成された接着剤層（フィルム）及び金属酸化物層が形成された第１ＰＥＴ基板をローラーに通過させて、接着剤層から金属酸化物層へ超加速熱素材ドットをラミネート付着させて発熱デバイスを製造した。ローラーは約３ｋｇ／ｃｍ２の圧力及び約７０℃の温度で作動した。
ローラーの圧力を変化させながら、実施例１と同様の方式で発熱デバイスを製造した。
ローラーの圧力変化に応じて製造された発熱デバイスの発熱温度を測定し、その結果を表１に示す。
ＩＶ抵抗は発熱体抵抗（Ｄｅｖｉｃｅ ｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ）を示す。ＩＶ抵抗は導体における電流の流れを妨げるほどの物理量を意味し、基本的には、デバイスの両端にベゼルを位置させ、二つの電極間の距離、発熱フィルムの面積及び長さに応じてＩＶ抵抗値が測定される。
比較例１
ＳｎＦ２からなる超加速熱素材ドットを蒸着させない以外は、実施例１と同様の方式で発熱デバイスを製造した。
実施例１で製造された熱デバイス及び比較例１で製造された発熱デバイスの時間経過に伴う温度を測定した。その結果を図４に示した。
実施例２
実施例１で製造された発熱デバイスをノーマルタイプの発熱デバイスに変更した。ノーマルタイプの発熱デバイスは、円形レンズを包むのに適したリング部分、及びリング部分から互いに反対方向に延びる２つの帯を有する。２つの帯の端部には電極が形成されている。図９はノーマルタイプの発熱デバイスを示す。
実施例１で製造された発熱デバイスをアセンブリリングタイプの発熱デバイスに変更した。アセンブリリングタイプの発熱デバイスは長方形の帯である。帯の両端には電極が形成されている。図１０はアセンブリリングタイプの発熱デバイスを示す。
ノーマルタイプの発熱デバイスおよびアセンブリリングタイプの発熱デバイスをカメラレンズに付着させた。図１１はノーマルタイプの発熱デバイスがカメラレンズに付着した構造の分解斜視図である。カメラレンズ上に接着フィルムを付着させ、その上にノーマルタイプの発熱デバイスを付着させた。発熱デバイス上には絶縁フィルムを付着させた。同様の方式でアセンブリリングタイプの発熱デバイスをカメラレンズに付着させた。
発熱デバイスをカメラレンズに付着させた後、発熱テストを行った。その結果を図１２に示した。図１２は発熱デバイスをカメラレンズに付着させた後に行った発熱テストのイメージである。印加電圧、デバイス抵抗などの条件に応じて発熱温度が決定された。
以上、本発明を具体的な実施例によって詳細に説明したが、これは本発明を具体的に説明するためのものである。本発明は、これらの実施例に限定されるものではなく、本発明の技術的思想内で当該分野における通常の知識を有する者によってその変形や改良が可能であることが明らかである。
本発明の単純な変形ないし変更はいずれも、本発明の領域に属するものであり、本発明の具体的な保護範囲は添付された特許請求の範囲によって明確になるであろう。
１ ： 加熱領域
２ ： 断面積
１０１ ： 前方加熱領域
１０２ ： 中間加熱領域
１０３ ： 熱損失
１０４ ： 拡散
１０５ ： 拡散層
１０６ ： 熱加速領域
１０７ ： 熱貯蔵領域
１０８ ： 超加速熱領域
２０１ ： 基板
２０２ ： 金属酸化物
２０３ ： 超加速熱素材
２０４ ： 導電性接着剤
２０５ ： 第２基板
２０６ ： 超加速熱素材ベースフィルム
２０７ ： 金属複合酸化物フィルム
２０８ ： 第１基板（金属酸化物ベースフィルム）
２０９ ： 電極
２１０ ： 超加速熱素材フィルム
３００ ： ノーマルタイプ 発熱デバイス
３０１ ： アセンブリリングタイプ発熱デバイス
３０２ ： 絶縁フィルム
３０３ ： 発熱デバイス
３０４ ： 接着フィルム
３０５ ： レンズ

Claims (15)

  1. ＳｎＦ２、ＳｎＦ４、スズニッケルフッ化物（ＳｎＮｉＦ）、スズクロムフッ化物（ＳｎＣｒＦ）、スズ亜鉛フッ化物（ＳｎＺｎＦ）、亜鉛ニッケルフッ化物（ＺｎＮｉＦ）及びこれらの組み合わせよりなる群から選択される、発熱デバイス用超加速熱素材。
  2. 前記超加速熱素材は、直径５０〜１００ｎｍの球状の超加速熱素材ドットであって、発熱デバイス上に格子状に配列される、請求項１に記載の発熱デバイス用超加速熱素材。
  3. 前記超加速熱素材ドットは１０〜２０ｎｍの間隔をおいて配列される、請求項２に記載の発熱デバイス用超加速熱素材。
  4. 基板と、
    前記基板上に形成された金属酸化物層と、
    前記金属酸化物層上に形成され、格子状に配列された球状の超加速熱素材ドットと、
    前記金属酸化物層及び超加速熱素材ドット上に形成された導電性接着剤層とを含んでなり、
    前記球状の超加速熱素材ドットは、下部が金属酸化物層に含まれ、上部は導電性接着剤層に含まれる、発熱デバイス。
  5. 前記超加速熱素材はＳｎＦ２、ＳｎＦ４、スズニッケルフッ化物（ＳｎＮｉＦ）、スズクロムフッ化物（ＳｎＣｒＦ）、スズ亜鉛フッ化物（ＳｎＺｎＦ）、亜鉛ニッケルフッ化物（ＺｎＮｉＦ）及びこれらの組み合わせよりなる群から選択される、請求項４に記載の発熱デバイス。
  6. 前記超加速熱素材ドットは、５０〜１００ｎｍの直径を有し、１０〜２０ｎｍの間隔をおいて配列される、請求項４に記載の発熱デバイス。
  7. 前記金属酸化物は、アルミニウム酸化物、銅酸化物、鉄酸化物、スズ酸化物、カドミウム酸化物、亜鉛酸化物及びこれらの組み合わせよりなる群から選択される、請求項４に記載の発熱デバイス。
  8. 前記導電性接着剤は光学的に透明な接着剤である、請求項４に記載の発熱デバイス。
  9. 第１基板上に金属酸化物層を形成する段階と、
    第２基板の導電性接着剤層上に、常温化学連続工程によって球状の超加速熱素材ドットを格子配列状に形成する段階と、
    前記球状の超加速熱素材ドットが形成された第２基板、および金属酸化物層が形成された第１基板をローラーに通過させ、第２基板の導電性接着剤層から第１基板の金属酸化物層に球状の超加速熱素材ドットをラミネート付着させる段階とを含んでなり、
    前記球状の超加速熱素材ドットは、下部が金属酸化物層に含まれ、上部は導電性接着剤層に含まれる、発熱デバイスを製造する方法。
  10. 前記常温化学連続工程は、
    マイクロ波発生器から発生したマイクロ波を磁界形成空間へ案内する段階と、
    前記磁界形成空間内へプラズマソースガスを流入させる段階と、
    前記磁界形成空間内でプラズマソースガスをマイクロ波に露出させてプラズマ状態に維持する段階と、
    前記プラズマ内の電子とイオンを磁界の影響で電子サイクロトロン共鳴（ＥＣＲ；ＥｌｅｃｔｒｏＣｙｃｌｏｔｒｏｎＲｅｓｏｎａｎｃｅ）させて高いエネルギー密度のプラズマを維持する段階と、
    高いエネルギー密度のプラズマ領域内に蒸着膜形成用超加速熱素材ソースガスを投入させて、活性化されたイオンとして提供する段階と、
    前記活性化されたイオンを第２基板の表面で瞬間表面化学反応させることにより超加速熱素材ドットを連続的に形成する段階とを含んでなる、請求項９に記載の発熱デバイスを製造する方法。
  11. 前記超加速熱素材ドットは、５０〜１００ｎｍの直径を有し、１０〜２０ｎｍの間隔をおいて配列される、請求項９に記載の発熱デバイスを製造する方法。
  12. 前記超加速熱素材は、ＳｎＦ２、ＳｎＦ４、ＳｎＮｉＦ、ＳｎＣｒＦ、ＳｎＺｎＦ、ＺｎＮｉＦおよびこれらの組み合わせよりなる群から選択される、請求項９に記載の発熱デバイスを製造する方法。
  13. 前記金属酸化物は、アルミニウム酸化物、銅酸化物、鉄酸化物、スズ酸化物、カドミウム酸化物、亜鉛酸化物及びこれらの組み合わせよりなる群から選択される、請求項９に記載の発熱デバイスを製造する方法。
  14. 前記導電性接着剤は光学的に透明な接着剤である、請求項９に記載の発熱デバイスを製造する方法。
  15. 前記超加速熱素材ドットを格子配列状に形成する段階の後に、
    前記球状の超加速熱素材ドット上に保護フィルムを形成する段階と、
    前記超加速熱素材ドットから保護フィルムを除去する段階とをさらに含む、請求項９に記載の発熱デバイスを製造する方法。
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