一种汽车激光雷达罩可加热除霜材料膜层及制作方法与流程

1.本发明属于激光雷达罩技术领域，涉及一种汽车激光雷达罩可加热除霜材料膜层及其制作方法。


背景技术：

2.随着汽车智能化的兴起，激光雷达在汽车上的应用越来越多，为满足雨雪天气下激光雷达的正常使用，带有加热除霜功能的激光雷达罩成为一个产品方向,对于现有激光雷达罩，一般通过镀ito的方案实现加热除霜效果，该方案在镀ito时，需要先喷涂一层硬化涂层，且ito在高温下易开裂，造成加热功能失效，产品整体合格率低，且成本较高。


技术实现要素：

3.本发明所要解决的技术问题，是针对现有技术的现状，而提供一种汽车激光雷达罩可加热除霜材料膜层及其制作方法，解决加热除霜的问题，无需ito，避免了高温下加热功能失效的问题，且合格率高、成本低。
4.本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种汽车激光雷达罩可加热除霜材料膜层，其特征在于，包括有素材层、光学胶层、导电银浆层、膜片层以及光学膜增透层,所述的光学胶层位于素材层的背面并用于连接膜片层和素材层，导电银浆层位于光学胶层与膜片层之间并用于使膜片层形成加热导电回路，光学膜增透层位于膜片层的背面，所述的导电银浆层上具有端部引出区域，在端部引出区域上连接有接线端子。
5.在上述的一种汽车激光雷达罩可加热除霜材料膜层中，所述的导电银浆层布置在膜片层的周边沿上，导电银浆层的端部引出区域上具有异向导电胶，所述的接线端子通过异向导电胶连接在电银浆层的端部引出区域上。
6.在上述的一种汽车激光雷达罩可加热除霜材料膜层中，所述的导电银浆层的端部引出区域与膜片层之间具有绝缘油墨层，所述的绝缘油墨层覆盖导电银浆层的端部引出区域并使得端部引出区域与膜片层绝缘。
7.在上述的一种汽车激光雷达罩可加热除霜材料膜层中，所述的素材层的正面上具有保护层，所述的保护层为透明涂层或透指定波段涂层，保护层的厚度为5μm-30μm。
8.在上述的一种汽车激光雷达罩可加热除霜材料膜层中，所述的导电银浆层的印刷厚度为2μm-15μm，导电银浆层丝网印刷在光学胶层与膜片层之间，印刷网版目数为150目-420目。
9.在上述的一种汽车激光雷达罩可加热除霜材料膜层中，所述的绝缘油墨层的印刷厚度为2μm-15μm，所述的绝缘油墨层丝网印刷在端部引出区域与膜片层之间，印刷网版目数为150目-420目。
10.在上述的一种汽车激光雷达罩可加热除霜材料膜层中，所述的膜片层在红外波段850nm-1550nm的0
°
角的透过率》80％，膜片层的方阻在20ω
ꢀ‑
300ω。
11.一种汽车激光雷达罩可加热除霜材料膜层的制作方法，其特征在于，包括以下步
骤：
12.步骤一、素材层制作：选择pc、pmma材料采用注塑或挤出成型出素材层；
13.步骤二、保护层制作：保护层通过喷涂热固化方式制作在素材层的正面；
14.步骤三、制作膜片层：通过纳米银线墨水、碳纳米管墨水、透明导电树脂墨水涂布或印刷其中一种或多种墨水形成；
15.步骤四、绝缘油墨层制作：绝缘油墨层为绝缘油墨并通过丝网印刷在膜片层上；
16.步骤五、导电银浆层制作：导电银浆层通过丝网印刷在膜片层上，并使得绝缘油墨层覆盖导电银浆层的端部引出区域并使得端部引出区域与膜片层绝缘；
17.步骤六、异向导电胶和接线端子制作连接：异向导电胶贴附在导电银浆层上，接线端子通过异向导电胶连接在电银浆层的端部引出区域上；
18.步骤七、光学胶层真空贴合：将步骤六完成后的膜片层利用光学胶层通过真空贴合在素材层的背面；
19.步骤八、光学膜增透层制作：通过蒸发、电子束、溅射方式在步骤七完成的产品背面制作光学膜增透层。
20.在上述的一种汽车激光雷达罩可加热除霜材料膜层的制作方法中，步骤七中首先光学胶层先与素材层贴合，贴合温度20℃-55℃，真空时间 3s-20s，保压时间5s-35s，之后进行高温除泡，除泡温度40℃-80℃，除泡压力3kgf/cm2-8kgf/cm2，除泡时间10min-60min，再进行素材层通光学胶层与膜片层的贴合，贴合温度20℃-55℃，真空时间3s-20s，保压时间 5s-35s，最后进行高温除泡，除泡温度40℃-80℃，除泡压力 3kgf/cm2-8kgf/cm2，除泡时间10min-60min。
21.在上述的一种汽车激光雷达罩可加热除霜材料膜层的制作方法中，所述的素材层为850nm-1550nm的透红外波段材料或透明材料，并能在红外波段850nm-1550nm的0
°
角的透过率》80％。
22.与现有技术相比，本发明的优点在于利用绝缘油墨层使得导电银浆层的端部引出区域与膜片层绝缘，这样导电银浆层加热的为两条竖向边，范围最大，使得膜片层在通电后加热更均匀，通过导电银浆与加热膜片结合，并使得加热膜片贴合在激光雷达罩上的方式，解决加热除霜的问题，无需 ito，避免了高温下加热功能失效的问题，且合格率高、成本低。
附图说明
23.图1是本汽车激光雷达罩可加热除霜材料膜层示意图。
具体实施方式
24.下面将结合本发明实施例中的附图，对实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
25.本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“横向”、“纵向”、“前”、“后”、“左”、“右”、“上”、“下”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所
指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明保护范围的限制。
26.图中；素材层100；光学胶层200；导电银浆层300；端部引出区域301；膜片层400；光学膜增透层500；异向导电胶600；绝缘油墨层700；保护层800；接线端子900。
27.如图1所示，本汽车激光雷达罩可加热除霜材料膜层，包括有素材层 100、光学胶层200、导电银浆层300、膜片层400以及光学膜增透层500, 光学胶层200位于素材层100的背面并用于连接膜片层400和素材层100，这样利用光学胶层200就可以将膜片层400和素材层100连接为一个整体，导电银浆层300位于光学胶层200与膜片层400之间并用于使膜片层400 形成加热导电回路，光学膜增透层500位于膜片层400的背面，导电银浆层300上具有端部引出区域301，在端部引出区域301上连接有接线端子 900，利用接线端子900可以与外部的电控组件相连接，从而进行加热操作，导电银浆层300布置在膜片层400的周边沿上，导电银浆层300的端部引出区域301上具有异向导电胶600，接线端子900通过异向导电胶600连接在电银浆层的端部引出区域301上，这里异向导电胶600，在连接后可实现垂直产品方向导电，平行产品方向不导电，导电银浆层300的端部引出区域301与膜片层400之间具有绝缘油墨层700，绝缘油墨层700覆盖导电银浆层300的端部引出区域301并使得端部引出区域301与膜片层400绝缘，这里绝缘油墨层700可以使得导电银浆层300与膜片层400部分区域直接接触，部分区域不直接接触，这样可以使得导电银浆层300沿两个竖向边进行导电，从而使得膜片层400在通电后加热更均匀，为了对素材层100 的正面进行保护，素材层100的正面上具有保护层800，保护层800为透明涂层或透指定波段涂层，保护层800的厚度为5μm-30μm，保护涂层可据素材层100的材料和客户要求保留或取消，如素材层100为pc时，保护层 800保留，素材层100为pmma时，保护层800取消
28.导电银浆层300为根据产品实际尺寸、外形和要求印刷的导电线路，其作用是使膜片层400更好的形成导电回路，透电后加热更加均匀，导电银浆层300的印刷厚度为2μm-15μm，导电银浆层300丝网印刷在光学胶层200与膜片层400之间，印刷网版目数为150目-420目，绝缘油墨层700 其作用为导电银浆层300的端部引出区域301(如图二所示)与膜片层400 绝缘，导电银浆层300与膜片层400部分区域直接接触，部分区域不直接接触，绝缘油墨层700的印刷厚度为2μm-15μm，所述的绝缘油墨层700 丝网印刷在端部引出区域301与膜片层400之间，印刷网版目数为150目
ꢀ‑
420目。
29.膜片层400为透明加热膜或透红外波段可导电膜，膜片层400在红外波段850nm-1550nm的0
°
角的透过率》80％，膜片层400的方阻在20ω-300 ω，膜片层400是纳米银线墨水、碳纳米管墨水、透明导电树脂墨水通过涂布或印刷其中一种或多种墨水在在pet、pc或pmma等膜片上，并根据实际需求增加或不增加一层厚度不超过2μm的保护树脂制作而成，如膜片层 400可以是pet膜片 纳米银线墨水层 pmma树脂保护层。
30.本汽车激光雷达罩可加热除霜材料膜层的制作方法，主要包括以下步骤：步骤一、素材层100制作：选择pc、pmma材料采用注塑或挤出成型出素材层100；步骤二、保护层800制作：保护层800通过喷涂热固化方式制作在素材层100的正面；步骤三、制作膜片层400：通过纳米银线墨水、碳纳米管墨水、透明导电树脂墨水涂布或印刷其中一种或多种墨水形成；步骤四、绝缘油墨层700制作：绝缘油墨层700并通过丝网印刷在膜片层400 上；步骤五、导电银浆层300制作：导电银浆层300通过丝网印刷在膜片层400上，并使得绝缘油墨层700覆盖
导电银浆层300的端部引出区域301 并使得端部引出区域301与膜片层400绝缘；步骤六、异向导电胶600和接线端子900制作连接：异向导电胶600贴附在导电银浆层300上，接线端子900通过异向导电胶600连接在电银浆层的端部引出区域301上；步骤七、光学胶层200真空贴合：将步骤六完成后的膜片层400利用光学胶层200通过真空贴合在素材层100的背面；步骤八、光学膜增透层500制作：通过蒸发、电子束、溅射方式在步骤七完成的产品背面制作光学膜增透层500。
31.具体涉及每一步骤的过程如下：
32.保护层800为透明涂层或透指定波段涂层，保护层800通过喷涂或方式实现，保护层800的厚度为5μm-30μm之间，固化方式为uv固化或热固化，如uv固化型uvhc-5000的透明涂层，膜厚为8μm-16μm，ir烘烤温度65℃-95℃，ir烘烤时间1.5min-6min，固化能量3-12j/cm2 uv-a；热固化型phc587c2的透明涂层，膜厚为6μm-12μm，表干温度为室温下10min-20min，之后的固化温度为130℃，固化时间≥30min。
33.素材层100是850nm-1550nm透红外波段材料或透明材料，能在红外波段850nm-1550nm的0
°
角的透过率》80％，素材层100可根据客户要求选择 pc、pmma等材料。如素材层100可以是科思创透红外pc ax-2675-st，素材层100根据产品结构可以是注塑、挤出等工艺实现；
34.光学胶层200通过真空贴合工艺连接素材层100与膜片层400，这里异向导电胶600、接线端子900、导电银浆层300以及绝缘油墨层700在光学胶层200与膜片层400之间，贴合制程为：，首先光学胶层200先与素材层 100贴合，贴合温度20℃-55℃，真空时间3s-20s，保压时间5s-35s，之后进行高温除泡，除泡温度40℃-80℃，除泡压力3kgf/cm2-8kgf/cm2，除泡时间10min-60min；之后再进行素材层100 光学胶层200与膜片层400 的贴合，贴合温度20℃-55℃，真空时间3s-20s，保压时间5s-35s，最后进行高温除泡，除泡温度40℃-80℃，除泡压力3kgf/cm2-8kgf/cm2，除泡时间10min-60min。
35.接线端子900通过异向导电胶600连接在导电银浆层300的端部引出区域301上，连接过程为：异向导电胶600首先贴附在导电银浆层300上，贴附温度80℃-140℃，贴附时间为1s-15s；之后(异向导电胶600 导电银浆层300)与接线端子900进行连接，连接温度120℃-210℃，压力 10kgf/cm2-30kgf/cm2，时间为3s-20s，
36.异向导电胶600在连接后可实现垂直产品方向导电，平行产品方向不导电，异向导电胶600连接接线端子900与导电银浆层300，实现导电银浆层300到接线端子900的导通。异向导电胶600为低温异向导电胶，可在温度120℃-150℃时进行连接，
37.导电银浆层300为根据产品实际尺寸、外形和要求印刷的导电线路，其作用是使膜片层400更好的形成导电回路，透电后加热更加均匀，导电银浆层300通过丝网印刷方式实现，印刷网版目数150目-420目之间，印刷厚度2μm-15μm之间。
38.绝缘油墨层700其作用为导电银浆层300的端部引出区域301与膜片层400绝缘，导电银浆层300与膜片层400部分区域直接接触，部分区域不直接接触，使膜片层400在通电后加热更均匀，绝缘油墨层700通过丝网印刷的方式实现，印刷网版目数150目-420目之间，印刷厚度2μm-15μm 之间。
39.膜片层400为透明加热膜或透红外波段可导电膜，膜片层400在红外波段850nm-1550nm的0
°
角的透过率》80％，膜片层400的方阻在20ω-300 ω，膜片层400是纳米银线墨
水、碳纳米管墨水、透明导电树脂墨水通过涂布或印刷其中一种或多种墨水在在pet、pc或pmma等膜片上，并根据实际需求增加或不增加一层厚度不超过2μm的保护树脂制作而成，如膜片层 400可以是pet膜片 纳米银线墨水层 pmma树脂保护层。
40.光学膜增透层500是通过蒸发、电子束、溅射等方式pvd镀膜方式，光学膜增透层500的厚度不超过1μm。
41.需要说明的是，在本发明中如涉及“第一”、“第二”、“一”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。术语“连接”、“固定”等应做广义理解，例如，“固定”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
42.另外，本发明各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。
43.本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。