CN107493614A - 曲面加热器及其制备方法和应用 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种曲面加热器及其制备方法和应用，本发明通过将ITO膜、导电电极、电极引线和电源依次电连，又将ITO膜镀覆于曲面玻璃的凹面上，开通电源，可对曲面玻璃进行加热。在使用过程中，将该曲面加热器外置于曲面显示屏，曲面玻璃的热量可传递至曲面显示屏，实现对曲面显示屏加热的功能。此种外置的曲面加热器，制作工艺简单、成本低廉，能够对曲面显示屏加热，实现曲面显示模块的低温工作功能，填补曲面显示屏低温工作方面的技术空白；同时，相对于屏内置ITO薄膜加热，成本极大降低，且具有灵活的适用性。

Description

曲面加热器及其制备方法和应用
技术领域
本发明涉及显示屏加热器，具体地，涉及一种曲面加热器及其制备方法和应用。
背景技术
加固型液晶显示屏，因自身工作可靠性高，在室内和室外均被广泛应用。机载加固型液晶显示模块，广泛应用于航空航天等领域，由于其工作环境，其工作性能要求较一般民用的液晶显示模块更加严格，因此需经过振动试验、湿度试验、霉菌试验和盐雾试验以及高低温工作试验来进行性能验证。
现有的液晶显示屏无法在-20℃以下环境中正常工作，为此，行业内采取了导电薄膜通电加热的方式解决该问题。对于曲面液晶显示屏的加热，一般通过液晶屏内置ITO薄膜的方式进行，液晶屏内置ITO薄膜需要在液晶屏的制备过程中完成，主要用于军用液晶屏设计，成本昂贵。
发明内容
本发明的目的是提供一种曲面加热器及其制备方法和应用，将该曲面加热器外置于曲面显示屏，曲面玻璃的热量可传递至曲面显示屏，实现对曲面显示屏加热的功能。此种外置的曲面加热器，制作工艺简单、成本低廉，能够对曲面显示屏加热，实现曲面显示模块的低温工作功能，填补曲面显示屏低温工作方面的技术空白；同时，相对于屏内置ITO薄膜加热，成本极大降低，且具有灵活的适用性，只要对热弯治具的曲率半径进行调整即可获得不同曲率半径的曲面加热器，即可对不同曲率半径的显示屏进行加热。
为了实现上述目的，本发明提供了一种曲面加热器，包括边框形成为矩形的曲面玻璃、ITO膜、导电电极、电极引线和电源，所述ITO膜镀覆于所述曲面玻璃的凹面上，且所述ITO膜的外侧面上还设置有导电电极，且每个所述导电电极自所述ITO膜的侧边的一端延伸至另一端，每个所述导电电极的一端通过电极引线与电源正极相连，另一端通过电极引线与电源负极相连。
优选地，导电电极的材质为环氧型导电型银胶、铜箔片和铜镍合金中的一种或多种。
优选地，导电电极的材质为环氧型导电型银胶。
优选地，环氧型导电型银胶的体积电阻率不大于4.0×10-4Ω·cm，工作温度为-60℃～175℃，剪切强度不小于2MPa。
优选地，ITO膜的厚度为
优选地，电极引线包括U型加固铜片和导线，所述导线焊接于所述U型加固铜片的U型槽内，与所述U型加固铜片相电接，所述U型加固铜片卡设于所述导电电极的两端，并包覆所述曲面玻璃的边角；
优选地，所述曲面玻璃与所述U型加固铜片的接触处的材质与所述导电电极的材质相同。
优选地，曲面玻璃的曲率半径为500-3000mm。
优选地，所述曲面玻璃为曲面光学玻璃。
本发明还提供一种制备前文所述的曲面加热器的方法，包括以下步骤：a、将玻璃置于具有曲面的治具上，进行软化、热弯，制得曲面玻璃；b、在所述曲面玻璃的凹面镀一层ITO膜，制得曲面镀膜玻璃；c、在所述ITO膜的两个相对的侧边上设置导电电极；d、将导电电极和电源通过电极引线电连。
本发明还提供一种前文所述的曲面加热器在作为曲面显示屏加热器中的应用。
根据上述技术方案，本发明通过将ITO膜、导电电极、电极引线和电源依次电连，又将ITO膜镀覆于曲面玻璃的凹面上，开通电源，可对曲面玻璃进行加热。在使用过程中，将该曲面加热器外置于曲面显示屏，曲面玻璃的热量可传递至曲面显示屏，实现对曲面显示屏加热的功能。此种外置的曲面加热器，制作工艺简单、成本低廉，能够对曲面显示屏加热，实现曲面显示模块的低温工作功能，填补曲面显示屏低温工作方面的技术空白；同时，相对于屏内置ITO薄膜加热，成本极大降低，且具有灵活的适用性，只要对热弯治具的曲率半径进行调整即可获得不同曲率半径的曲面加热器，即可对不同曲率半径的显示屏进行加热。
本发明的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
附图说明
附图是用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本发明，但并不构成对本发明的限制。在附图中：
图1是曲面加热器的结构示意图。
附图标记说明
1曲面玻璃 2ITO膜
3导电电极 4U型加固铜片
5导线
具体实施方式
以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。
在本发明中，在未作相反说明的情况下，“上、下、侧边、边角”等包含在术语中的方位词仅代表该术语在常规使用状态下的方位，或为本领域技术人员理解的俗称，而不应视为对该术语的限制。
本发明提供一种曲面加热器，如图1所示，包括边框形成为矩形的曲面玻璃1、ITO膜2、导电电极3、电极引线和电源，所述ITO膜2镀覆于所述曲面玻璃1的凹面上，且所述ITO膜2的外侧面上还设置有导电电极3，且每个所述导电电极3自所述ITO膜2的侧边的一端延伸至另一端，每个所述导电电极3的一端通过电极引线与电源正极相连，另一端通过电极引线与电源负极相连。
根据上述技术方案，本发明通过将ITO膜2、导电电极3、电极引线和电源依次电连，又将ITO膜2镀覆于曲面玻璃1的凹面上，开通电源，可对曲面玻璃1进行加热。在使用过程中，将该曲面加热器外置于曲面显示屏，曲面玻璃1的热量可传递至曲面显示屏，实现对曲面显示屏加热的功能。此种外置的曲面加热器，能够对曲面显示屏加热，实现曲面显示模块的低温工作功能，填补曲面显示屏低温工作方面的技术空白；同时，相对于屏内置ITO薄膜加热，成本极大降低，且具有灵活的适用性，只要对热弯治具的曲率半径进行调整即可获得不同曲率半径的曲面加热器，即可对不同曲率半径的显示屏进行加热。
在上述技术方案中，ITO指的是氧化铟锡，为氧化铟锡的缩写。
在上述具体实施方式中，为了使得热传导性能更好，优选地，导电电极3的材质为环氧型导电型银胶，其中，环氧型导电型银胶的体积电阻率不大于4.0×10-4Ω·cm，工作温度为-60℃～175℃，剪切强度不小于2MPa。
在上述具体实施方式中，ITO膜2可在较宽范围内选择，为了利于曲面加热器发热同时使曲面加热器保持通透性，优选地，ITO膜2的厚度为
在上述技术方案中，电极引线可以有多种方式连接或设置，为了使得电极引线与导电电极3和ITO膜2紧密连接，避免出现加热盲点，优选地，电极引线包括U型加固铜片4和导线5，所述导线5焊接于所述U型加固铜片4的U型槽内，与所述U型加固铜片4相电接，所述U型加固铜片4卡设于所述导电电极3的两端，并包覆所述曲面玻璃1的边角。
在上述具体实施方式中，曲面玻璃1与所述U型加固铜片4的接触处的材质与所述导电电极3的材质可以有多种选择，为了使得U型加固铜片4与导电电极3和ITO膜2紧密连接，避免出现加热盲点，优选地，所述曲面玻璃1与所述U型加固铜片4的接触处的材质与所述导电电极3的材质相同。
在上述具体实施方式中，曲面玻璃1的曲率半径可在较宽范围内选择，为了使曲面加热器与待加热的显示屏贴合的更好，优选地，曲面玻璃1的曲率半径为500-3000mm。
为了使曲面加热器与待加热的显示屏贴合的更好，更进一步地，曲面玻璃1的曲率半径根据待加热的显示屏的曲率半径进行调整，使曲面玻璃1的曲率半径与待加热的显示屏的曲率半径相同。
在上述具体实施方式中，所述曲面玻璃1的类型可在较宽范围内选择，为了提高曲面加热器的通透性，优选地，所述曲面玻璃1为曲面光学玻璃。
本发明还提供一种制备前文所述的曲面加热器的方法，包括以下步骤：a、将玻璃置于具有曲面的治具上，进行软化、热弯，制得曲面玻璃1；b、在所述曲面玻璃1的凹面镀一层ITO膜2，制得曲面镀膜玻璃；c、在所述ITO膜2的两个相对的侧边上设置导电电极3；d、将导电电极3和电源通过电极引线电连。
根据上述技术方案，本发明通过将ITO膜2、导电电极3、电极引线和电源依次电连，又将ITO膜2镀覆于曲面玻璃1的凹面上，开通电源，可对曲面玻璃1进行加热。在使用过程中，将该曲面加热器外置于曲面显示屏，曲面玻璃1的热量可传递至曲面显示屏，实现对曲面显示屏加热的功能。此种外置的曲面加热器，能够对曲面显示屏加热，实现曲面显示模块的低温工作功能，填补曲面显示屏低温工作方面的技术空白；同时，相对于屏内置ITO薄膜加热，成本极大降低，且具有灵活的适用性，只要对热弯治具的曲率半径进行调整即可获得不同曲率半径的曲面加热器，即可对不同曲率半径的显示屏进行加热。
在上述技术具体实施方式中，导电电极3的材质可在较宽范围内选择，为了使得电极与ITO膜2结合的更好，防止出现加热盲点，优选地，导电电极3的材质为环氧型导电型银胶、铜箔片和铜镍合金中的一种或多种。
在上述技术方案中，治具的治具的曲面的曲率半径可在较宽范围内选择，为了使制得具有该曲面玻璃1的曲面加热器与待加热显示屏贴合的更好，优选地，步骤a中：治具的曲面的曲率半径为500-3000mm；更优选地，治具的治具的曲面的曲率半径与待待加热显示屏的曲率半径相同。
在上述技术方案中，玻璃的类型可在较宽范围内选择，为了提高曲面加热器的通透性，优选地，所述玻璃为光学玻璃；更进一步地，所述玻璃为光学白玻璃。
在上述技术方案中，玻璃的软化温度可在较宽范围内进行选择，为了利于玻璃热弯，并保持玻璃的通透性，优选地，步骤a中软化温度为800-840℃。
在上述技术具体实施方式中，为了使得导电电极3与ITO膜2结合的更好，防止出现加热盲点，优选地，步骤c包括：将所述ITO膜2的两个相对的侧边上涂覆导电银浆，并烧结固化形成导电电极3，和/或，在曲面玻璃1侧壁的边角处和/或凸面的边角处，涂覆导电银浆，并烧结固化。
为了使得电极引线与导电电极3和ITO膜2紧密连接，避免出现加热盲点，优选地，步骤d包括：将U型加固铜片4通过焊锡焊接到导电电极3的两端，再将导线5焊接到U型加固铜片4的U型槽内，形成电极引线，将电极引线与导电电极3和电源相电连。
为了利于曲面加热器发热同时使曲面加热器保持通透性，进一步优选地，ITO膜2为氧化铟锡纳米导电薄膜，厚度为
为了使得电极与ITO膜2结合的更好，防止出现加热盲点，优选地，所述导电银浆为环氧型导电型银浆。
在上述具体实施方式中，步骤c中的烧结固化条件可在较宽范围内选择，为了利于导电银浆固化，同时不损坏ITO膜2及玻璃的固有性质，优选地，步骤c中，烧结固化条件包括：烧结固化温度为100-230℃，烧结固化时间为1-65min。
在上述具体实施方式中，步骤c中的烧结固化条件可在较宽范围内选择，为了利于导电银浆固化，同时不损坏ITO膜2及玻璃的固有性质，优选地，烧结固化条件包括：烧结固化温度T及烧结固化时间t满足以下条件：T＝100，1≤t≤10；其中，T表示烧结固化温度，单位为℃，t表示烧结固化时间，单位为min。
在上述具体实施方式中，步骤c中的烧结固化条件可在较宽范围内选择，为了利于导电银浆固化，同时不损坏ITO膜2及玻璃的固有性质，更优选地，T＝-30+13t，10＜t≤20；其中，T表示烧结固化温度，单位为℃，t表示烧结固化时间，单位为min。
在上述具体实施方式中，步骤c中的烧结固化条件可在较宽范围内选择，为了利于导电银浆固化，同时不损坏ITO膜2及玻璃的固有性质，更进一步地，T＝230，20＜t≤65；其中，T表示烧结固化温度，单位为℃，t表示烧结固化时间，单位为min。
本发明还提供一种前文所述的曲面加热器在作为曲面显示屏加热器中的应用。
根据上述技术方案，该曲面加热器可外置于曲面显示屏，曲面玻璃1的热量可传递至曲面显示屏，实现对曲面显示屏加热的功能。此种外置的曲面加热器，能够对曲面显示屏加热，实现曲面显示模块的低温工作功能，填补曲面显示屏低温工作方面的技术空白；同时，相对于屏内置ITO薄膜加热，成本极大降低，且具有灵活的适用性，只要对热弯治具的曲率半径进行调整即可获得不同曲率半径的曲面加热器，即可对不同曲率半径的显示屏进行加热。
对于面加热器的制备方法，以一具体实施方式进行说明：
将肖特某款光学白玻璃置于曲率半径为1800mm的治具上，在820℃的温度下进行软化、热弯，形成曲率半径R为1800mm的曲面玻璃1；
将曲面玻璃1清理干净后，通过磁控溅射的方式在曲面玻璃的凹面均匀镀上一层厚度的氧化银锡纳米导电薄膜(即ITO膜2)；
将上述曲面镀膜玻璃，在其导电薄膜面两长边边缘位置、四角侧壁以及背面涂覆一定宽度低电阻率的导电银浆，并通过高温对其进行烧结固化；
当导电银浆完全烧结固化后形成导电电极3，将U型加固白铜片4通过焊锡焊接到四角，再将航空导线焊接到U型加固白铜片4的U型槽内，形成电极引线。
以上结合附图详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明的保护范围。
另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。
此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。

Claims (10)

1.一种曲面加热器，其特征在于，包括边框形成为矩形的曲面玻璃(1)、ITO膜(2)、导电电极(3)、电极引线和电源，所述ITO膜(2)镀覆于所述曲面玻璃(1)的凹面上，且所述ITO膜(2)的外侧面上还设置有导电电极(3)，且每个所述导电电极(3)自所述ITO膜(2)的侧边的一端延伸至另一端，每个所述导电电极(3)的一端通过电极引线与电源正极相连，另一端通过电极引线与电源负极相连。
2.根据权利要求1所述的曲面加热器，其中，导电电极(3)的材质为环氧型导电型银胶、铜箔片和铜镍合金中的一种或多种；
优选地，导电电极(3)的材质为环氧型导电型银胶，其中，环氧型导电型银胶的体积电阻率不大于4.0×10-4Ω·cm，工作温度为-60℃～175℃，剪切强度不小于2MPa。
3.根据权利要求1所述的曲面加热器，其中，ITO膜(2)的厚度为
4.根据权利要求1所述的曲面加热器，其中，电极引线包括U型加固铜片(4)和导线(5)，所述导线(5)焊接于所述U型加固铜片(4)的U型槽内，与所述U型加固铜片(4)相电接，所述U型加固铜片(4)卡设于所述导电电极(3)的两端，并包覆所述曲面玻璃(1)的边角；
优选地，所述曲面玻璃(1)与所述U型加固铜片(4)的接触处的材质与所述导电电极(3)的材质相同。
5.根据权利要求1所述的曲面加热器，其中，曲面玻璃(1)的曲率半径为500-3000mm；优选地，所述曲面玻璃(1)为曲面光学玻璃。
6.一种制备权利要求1-5任一所述的曲面加热器的方法，其特征在于，包括以下步骤：
a、将玻璃置于具有曲面的治具上，进行软化、热弯，制得曲面玻璃(1)；
b、在所述曲面玻璃(1)的凹面镀一层ITO膜(2)，制得曲面镀膜玻璃；
c、在所述ITO膜(2)的两个相对的侧边上设置导电电极(3)；
d、将导电电极(3)和电源通过电极引线电连。
7.根据权利要求6所述的方法，其中，导电电极(3)的材质为环氧型导电型银胶、铜箔片和铜镍合金中的一种或多种；
和/或，步骤a中：治具的曲面的曲率半径为500-3000mm；和/或，所述玻璃为光学玻璃；和/或，软化温度为800-840℃。
8.根据权利要求6或7所述的方法，其中，步骤c包括：将所述ITO膜(2)的两个相对的侧边上涂覆导电银浆，并烧结固化形成导电电极(3)，和/或，在曲面玻璃(1)侧壁的边角处和/或凸面的边角处，涂覆导电银浆，并烧结固化；
优选地，步骤d包括：将U型加固铜片(4)通过焊锡焊接到导电电极(3)的两端，再将导线(5)焊接到U型加固铜片(4)的U型槽内，形成电极引线，将电极引线与导电电极(3)和电源相电连；
进一步优选地，ITO膜(2)为氧化铟锡纳米导电薄膜，厚度为和/或，所述导电银浆为环氧型导电型银浆。
9.根据权利要求8所述的方法，其中，步骤c中，烧结固化条件包括：烧结固化温度为100-230℃，烧结固化时间为1-65min；
优选地，烧结固化温度T及烧结固化时间t满足以下条件：T＝100，1≤t≤10；
或，T＝-30+13t，10＜t≤20；
或，T＝230，20＜t≤65；
其中，T表示烧结固化温度，单位为℃，t表示烧结固化时间，单位为min。
10.一种权利要求1-5中任一项所述的曲面加热器在作为曲面显示屏加热器中的应用。
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CN110602810A (zh) * 2018-06-13 2019-12-20 中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所 透明电加热膜及其制作方法、电加热玻璃及其制作方法

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