一种透明导电加热膜及制备方法与流程

1.本发明涉及电热装置技术领域，尤其涉及一种透明导电加热膜及制备方法。


背景技术：

2.透明导电加热膜具有良好的可见光透过率和电加热性能，可用于汽车挡风玻璃、摄像头及显示屏的除雾或融冰。透明导电加热膜包括透明导电薄膜和设于透明导电薄膜一面的相对两边缘的电极。需加热时，使电极与电源连通，透明导电薄膜发热。
3.一现有技术中的透明导电加热膜，该透明导电加热膜的电极为丝印于透明导电薄膜边缘的一层银浆导电层或铜浆导电层，银浆导电层或铜浆导电层直接与透明导电薄膜接触。然而，一层银浆导电层或铜浆导电层作为电极，电极的电阻高，电流易过载，透明导电加热膜的速度慢且不稳定，工作效率低下。
4.有鉴于此，需要提出一种新的技术方案来解决上述技术问题。


技术实现要素：

5.本发明的目的在于提供一种透明导电加热膜及制备方法，电极的电阻低，电流稳定不易过载，加热速度高且稳定，工作效率高。
6.为实现上述目的，本发明采用以下技术手段：
7.本发明的第一方面，公开了一种透明导电加热膜，包括：
8.透明导电薄膜；
9.两个电极，分别设于所述透明导电薄膜的相对两边缘上，所述电极均包括打底层、铜箔层及覆盖层，所述打底层设于所述透明导电薄膜上，所述铜箔层设于所述打底层与所述覆盖层之间，所述铜箔上开设过孔，所述打底层通过所述过孔与所述覆盖层连通。
10.可选地，所述透明导电薄膜为纳米银线透明导电层或ito导电层，所述打底层为银浆打底层或铜浆打底层，和所述覆盖层的为银浆打底层或铜浆打底层。
11.可选地，所述打底层朝向所述透明导电薄膜的内侧形成第一过渡部；所述覆盖层朝向所述透明导电薄膜的内侧设置第二过渡部。
12.可选地，所述第一过渡部和所述第二过渡部可配置为锯齿波形、半圆波形、方波形或s波形。
13.可选地，所述过孔为多个，多个所述过孔沿所述铜箔层的长度方向延伸。
14.可选地，所述打底层的宽度为w1，所述铜箔层的宽度为w2，所述覆盖层的宽度为w3，w1≥w2，w3≥w2。
15.可选地，所述透明导电薄膜的方阻为1-30ω/sq。
16.本发明的第二方面公开了一种透明导电加热膜的制备方法，包括：
17.对透明导电薄膜进行裁切、磨边及烘干处理；
18.在处理后的透明导电薄膜的相对两边缘上丝印一层打底层，烘烤至固化；
19.在固化后的打底层上压印一层带有过孔的铜箔层；
20.在铜箔层的表面丝印一层覆盖层。
21.可选地，烘烤的温度为130℃，烘烤时间为0.5h。
22.可选地，所述压印为热压，热压的温度为180℃，热压的压力为0.3mpa。
23.相比于现有技术，本发明带来以下技术效果：
24.通过将透明导电薄膜上的电极设置为打底层、覆盖层及设于打底层与覆盖层之间的铜箔层，以形成银浆包裹铜箔的复合夹层电极结构；铜箔层具备良好的导电性，相比于仅仅使用银浆作为电极，能有效减少复合夹层电极结构与透明导电薄膜之间的连接阻抗，电流不易过载，透明导电加热膜的升温均匀稳定，工作效率高。
附图说明
25.为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
26.图1示出了一实施例的透明导电加热膜的正视图；
27.图2示出了图1隐藏了覆盖层的透明导电加热膜的正视图；
28.图3为其中一实施例的透明导电加热膜的结构示意图(第一过渡部与第二过渡部为锯齿波形)；
29.图4为其中一实施例的透明导电加热膜的结构示意图(第一过渡部与第二过渡部为方波形)；
30.图5为其中一实施例的透明导电加热膜的结构示意图(第一过渡部与第二过渡部为半圆波形)；
31.图6为其中一实施例的透明导电加热膜的结构示意图(第一过渡部与第二过渡部为s波形)。
32.主要元件符号说明：
33.10-透明导电薄膜；20-电极；21-打底层；211-第一过渡部；22-铜箔层；221-过孔；23-覆盖层；231-第二过渡部；30-导线。
具体实施方式
34.下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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。
35.此外，下面所描述的本发明不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。下面详细描述本发明的实施例，实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。
36.请参阅图1-3，本发明的一实施例公开了一种透明导电加热膜，包括：
37.透明导电薄膜10；
38.两个电极20，分别设于透明导电薄膜10的相对两边缘上，电极20均包括打底层21、铜箔层22及覆盖层23，打底层21设于透明导电薄膜10上，铜箔层22设于打底层21与覆盖层
23之间，铜箔上开设过孔221，打底层21通过过孔221与覆盖层23连通。
39.两个电极20分别为正极和负极，具体的，请参阅图1，正极为设于透明导电薄膜10上方的电极，负极为设于透明导电薄膜10下方的电极。
40.在其中一些实施方式中，透明导电薄膜10为纳米银线透明导电层或ito(indium tin oxide，氧化铟锡)导电层，打底层21为银浆打底层或铜浆打底层，覆盖层23为银浆打底层或铜浆打底层。
41.纳米银线或ito具备良好的导热性和透光率，既能为汽车挡风玻璃供热又不影响挡风玻璃的透明度。银浆或铜浆具备良好的导电性和较低的电阻率的材料，适于制作电极20，在此不再赘述。
42.其中，铜箔层22在透明导电薄膜10上没有附着力，通过打底层21将铜箔22固定在透明导电薄膜10上。相关技术中，采用acf胶将铜箔胶黏于透明导电薄膜10上。然而，acf胶的导电性远低于金属，会增大铜箔层与导电膜的接触电阻。相比于相关技术，采用银浆或铜浆作为导电层的材料的导电性更强。
43.打底层21与覆盖层23从铜箔层22的两侧夹紧铜箔层22，以提高铜箔层22的固定效果，增加电极20整体结构的稳定性。并且，通过在铜箔层22上设置过孔221，覆盖层23上形成柱体，柱体通过过孔221与打底层21连接，能够防止铜箔层22相对打底层21或覆盖层23侧向滑动，进一步提高电极20的稳固性。
44.并且，铜箔层22的过孔221形状为圆形，在其他实施方式中，过孔221的形状可以是方形、三角形、星形中的任意一种或多种形状的组合。
45.通过将透明导电薄膜10上的电极20设置为打底层21、覆盖层23及设于打底层21与覆盖层23之间的铜箔层22，以形成银浆包裹铜箔的复合夹层电极结构；铜箔层22具备良好的导电性，相比于仅仅使用银浆作为电极20，能有效减少复合夹层电极结构与透明导电薄膜10之间的连接阻抗，电流不易过载，透明导电加热膜的升温均匀稳定，工作效率高。
46.本发明的透明导电薄膜10的方阻控制为1-30ω/sq。
47.透光率随方阻降低而降低。为了保证一定的透光率，导电膜的方阻不能过低。而方阻过大，会增加对外界电源电流的损耗，影响透明导电加热膜的加热效率。
48.通过将透明导电加热膜的方阻控制在1-30ω/sq，既能够使透明度足够大，也能减少电极20对电流的消耗，维持透明导电薄膜10的电加热效率，从而满足实际的使用需求。
49.在其中一些实施例中，打底层21朝向透明导电薄膜10的内侧形成第一过渡部211；覆盖层23朝向透明导电薄膜10的内侧设置第二过渡部231。其中，透明导电薄膜10的内侧为透明导电薄膜的中间。
50.具体的，第一过渡部211和第二过渡部231可配置为锯齿波形(参见图3)、半圆波形(参见图4)、方波形(参见图5)或s波形(参见图6)。
51.通过第一过渡部211及第二过渡部231的设置，第一过渡部211能够增加透明导电薄膜10与打底层21的接触面积，第二过渡部231能够增加透明导电薄膜10与覆盖层23的接触面积，使打底层21和覆盖层23与透明导电薄膜10更好的接触，能够有效降低接触阻抗和避免打火花现象。
52.请参阅图2和图3，在其中一些实施例中，打底层21的宽度为w1，铜箔层22的宽度为w2，覆盖层23的宽度为w3，w1≥w2，w3≥w2。
53.其中，w1和w3为0.1mm-100mm。
54.通过对打底层21、铜箔层22及覆盖层23的宽度设置，设置打底层21的宽度w1大于铜箔层的宽度w2能够避免铜箔层22与透明导电薄膜10直接接触，避免打火花现象出现，设置覆盖层23的宽度w3大于铜箔层的宽度w2，能够保护铜箔层22，减少锐物对铜箔层22的损伤。
55.当需要加热时，将电极20的铜箔层22分别通过导线与24v的电源连接，使电流通对透明导电膜加热，使用红外感应温度计检测，对导电膜持续加热1min，导电膜的温度可从20℃左右升高至60℃。
56.本发明的其中一个实施例公开了一种透明导电加热膜的制备方法。
57.取一张方阻在5-10ω/sq、可见光透过率为83
±
1％的纳米银线透明导电薄膜，对其进行裁切(裁切一块长为600mm，宽为450mm大小的纳米银线透明导电膜，即用于制备21.5英寸大小的导电加热膜视窗)，磨边，烘干处理以备用；
58.在经上述处理后的透明导电膜的边缘，相对的两条边框上分别制作导电条形成电极，形成透明导电加热膜的正负两极。
59.更具体地，先在导电膜上丝印一层宽度为40mm带有锯齿波形过度处理的银浆打底层，放入130℃的鼓风干燥箱中进行烘烤0.5h；
60.通过将银浆打底层的温度控制130，℃烘烤0.5h，能够使银浆具有良好的固化效果。
61.再在已固化的银浆表面用0.3mpa,180℃的条件热压acf(anisotropic conductive film，异方性导电胶膜)的方式压印一层厚度为50μm，宽度为35mm且带有直径为40μm圆形过孔221结构的铜箔层；
62.通过将热压的压力控制为0.3mpa,温度为180℃，使铜箔与打底层结合稳固可靠。
63.在压印后的铜箔层表面丝印一层宽度为50μm的银浆覆盖层，形成银浆包裹铜箔的复合夹层电极结构。
64.当需要加热时，将电极20的铜箔层22分别通过导线与24v的电源连接，使电流通对透明导电膜加热，使用红外感应温度计检测，对导电膜持续加热1min，导电膜的温度可从20℃左右升高至60℃。
65.通过将透明导电薄膜上的电极设置为打底层、覆盖层及设于打底层与覆盖层之间的铜箔层，以形成银浆包裹铜箔的复合夹层电极结构，打底层能够隔绝透明导电薄膜与铜箔，避免了透明导电薄膜与铜箔直接接触，能有效减少复合夹层电极结构与透明导电薄膜之间的连接阻抗，电流不易过载，透明导电加热膜的升温均匀稳定，工作效率高。
66.上述制备方法专门用于制备本发明的透明导电加热膜，具有效率高、合格率高的特点，制得的透明导电加热膜各项指标均符合工业要求。
67.显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍属于本发明创造的保护范围之中。