CN107567116A - 电热膜及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种电热膜及其制备方法，其中，所述电热膜包括：导电发热层，包括中间断带，所述中间断带将导电发热层分割成对称的第一导电部和第二导电部；导线层，所述导线层包括若干粗线和若干细线，分布于导电发热层表面或者嵌于导电发热层中，用于连通电源的正负极，将电流引入导电发热层，使发热层被分成相互串联的若干导电发热单元。本发明能在同等面积下实现更大的发热面积，增大薄膜的使用率；且较正常小膜加热片串联可节省20％左右的导线层材料(一般为银浆或铜浆)，降低生产成本。

Description

电热膜及其制备方法

技术领域

本发明涉及一种大尺寸加热膜及其制备方法，尤其涉及电热的加热膜片。

背景技术

现有大尺寸加热产品如石墨烯加热画、大尺寸加热产品或加热理疗类产品等主要采用如专利号CN105517215A等方案制作的小膜加热片，所谓小膜，是指尺寸较小的加热片，一般尺寸为134*81mm左右，经过后期加工将N多膜小片串联在一起制作而成。现有技术中，之所以不直接制作相应大尺寸加热膜，其中的一个重要的因素，是因为假如直接按照专利CN105517215A方法制造大尺寸加热产品，会因为过长的导线出现导线起端发热严重的情况，造成局部温度严重偏高，严重影响产品的安全性和寿命。

而另一种参考CN204987192U采用后期组装的方式。主要会有以下几个不足：1、加工中很容易造成折伤等外观损伤；2、小膜与小膜之间串联会有不可避免的接触电阻，造成不必要的发热损失，同时影响产品的使用寿命；3、同时为了保证整体发热的均匀性，需要对每膜小片的阻值进行详细的划分，才能保证整体发热均匀的效果，增加了流程的复杂程度。

现有的大尺寸加热产品并没有较好的解决以上问题；本专利则是通过设计大尺寸串联的方案解决以上问题。

发明内容

针对现有技术存在问题中的一个或多个，本发明提供一种大尺寸的电热膜，避免了多张小尺寸电热膜串联的弊端、以及克服了大尺寸膜中电路线易损的问题，且美观大方；

本发明的另一目的是提供上述电热膜的制备方法。

一种电热膜，包括：

导电发热层，包括中间断带，所述中间断带将导电发热层分割成对称的第一导电部和第二导电部；

导线层，所述导线层包括若干粗线和若干细线，分布于导电发热层表面或者嵌于导电发热层中，用于连通电源的正负极，将电流引入导电发热层，使发热层被分成相互串联的若干导电发热单元；

基底，所述基底作为导电发热层的载体，用于支撑导电发热层。

本发明的一个方面，所述导电发热层采用导体膜，如ITO薄膜、石墨烯薄膜、石墨浆涂层膜等。

本发明的一个方面，所述导电发热层采用ITO薄膜或石墨烯薄膜。

本发明的一个方面，所述基底采用聚合物材料，如PET、PI、PE等。

本发明的一个方面，所述基底膜的厚度为5-500微米，优选125微米。

本发明的一个方面，所述导线层采用金属膜，如银浆、铜浆等导电性强的材料。

本发明的一个方面，所述导电膜被导线层分割成至少六个导电发热单元，且均匀对称分布。

本发明的一个方面，所述导线层包括第一通路、第二通路和导流部，所述第一通路分布在第一导电部上，所述第二通路分布在第二导电部上，所述导流部将第一通路及第一导电部上的电流引向第二通路及第二导电部上。这样，电流可以通过导流部从第一通路流向第二通路，形成完整的电流回路。

本发明的一个方面，所述第一通路和第二通路沿中间断带镜面对称的分布在导电发热层上。

中间断带是采用刻蚀或剥离等手段将导电发热层去除一条，形成断带；也可以用大小尺寸一样的两片导电发热层材料对称设置，形成具有中间断带的导电发热层。这样，被隔开的第一导电部和第二导电部之间形成了断路，电流无法通过导电发热层本身传导。

本发明的一个方面，所述第一通路的线路包括：

起端线路部，所述起端线路部为“u”形线路，“u”形线路的开口端伸向导电发热层上接近中间断带的位置，“u”形线路的闭合端设置于导电发热层的边缘,其闭合端向外引出，用于与电源电极相连；

至少一个中间线路部，所述中间线路部为“m”形线路，“m”形线路的开口端伸向导电发热层上接近中间断带的位置，包括两个开口，“m”形线路的闭合端设置于导电发热层的边缘；

至少一个串联线路部，用于串联起端线路部所涉范围的导电发热层与中间线路部所涉范围的导电发热层，或者用于串联相邻中间线路部所涉范围的两部分导电发热层；

所述起端线路部与所述中间线路部并排设置，所述起端线路部与所毗邻的中间线路部之间的导电发热层被去除。使得分布起端线路部的导电发热层部分与分布中间线路部的导电发热层部分之间的电流无法通过导电发热层本身导通。

本发明的一个方面，所述第一通路含有两个以上中间线路部时，多个“m”形线路并排设置，且相毗邻的两个“m”形线路之间的导电发热层被去除，无法导通。

本发明的一个方面，所述串联线路部为一个“U”形线路，其一端伸入起端线路部的“u”形线路的开口，至接近起端线路部的闭合端，另一端伸入中间线路部与起端线路部毗邻的一侧的开口，至接近中间线路部的闭合端；或者，“U”形线路的两端分别伸入两个中间电路部的相毗邻的两个开口，并伸入至中间电路部的闭合端。

本发明的一个方面，所述起端线路部包括设置于导电发热层边缘的第一粗线、由第一粗线两端各引出一条第一细线，从而构成开口面向中间断带的“U”形结构；所述中间线路部包括设置于导电发热层边缘的第二粗线、由第二粗线的两端和中间各引出一条第二细线，构成开口面向中间断带的“m”形结构；所述串联线路部包括设置于中间断带上的第三粗线、由第三粗线两端各引出一条第三细线，从而构成开口面向导电发热层边缘的“U”形结构。

本发明的一个方面，所述第一粗线与第二粗线宽度相等且沿着导电发热层的边缘并排设置。

本发明的一个方面，所述第一细线、第二细线、及第三细线相互平行。

本发明的一个方面，且第三细线与相邻的两条第一细线之间、第三细线与相邻的两条第二细线之间的距离相等；和/或，两条第一细线之间的距离与中间线路部相邻的两条第二细线之间的距离相等。

本发明的一个方面，所述导流部包括倒“U”形结构的第四粗线、以及由“U”形闭合端引出的两条分别向第一通路和第二通路延伸的第四细线。

本发明的一个方面，所述第四细线中的一条伸入中间线路部中离起端电路部最远的开口，至接近中间线路部的闭合端，两条第四细线镜向对称。

本发明的一个方面，所述第四粗线与第三粗线的宽度相等。

本发明的一个方面，所述倒“U”形结构的第四粗线、串联线路部的第三粗线均设置在中间断带上，且与第一导电部、第二导电部之间具有一定的距离。

本发明的一个方面，还包括保护层，所述保护层覆盖在导电发热层和导线层上。

本发明的一个方面，所述电热膜宽281mm，长度最短为317mm；所述导电发热单元的尺寸为134*103mm。长度根据采用中间线路的数量，中间线路越多，长度越长，在常用一个中间线路部情况下的尺寸为317*281mm。

上述的电热膜的制备工艺，

将导电发热层转移至基底上；

对基底/导电发热层进行图案化，除去部分导电发热层；

制作导线层，导线层的线路与导电发热层搭接，形成完整的发热线路；和/或，

贴合上层保护层，切割外形，形成完整的大尺寸串联加热膜。

本发明的一个方面，所述图案化工艺采用激光蚀刻法和湿法蚀刻法，优选激光蚀刻法；

本发明的一个方面，制作导线层的材料为银浆，银浆厚度优选30-40微米，银浆烘烤条件为烘箱或IR炉固化方式，导电层线路的制作工艺采用丝印。

本发明效果：

本发明通过对导线层的线路布置图案设计，巧妙的解决了现有技术中的各种缺陷，制作了一整片大片的电热膜，膜宽281mm，长度最短为317mm；长度根据采用中间线路的数量，中间线路越多，长度越长。在整片的大片电热膜上通过线路布置图案设计，在大片的电热膜上形成多个串联的导电发热单元，导电发热单元的尺寸为134*103mm。本发明这种大面积的电热膜相较于现有的小膜加热片的好处有：(1)可以省去后期对小膜加热片进行阻值分类和串联组装的工序时间；(2)可避免小膜加热片串联带来的接触电阻，改善整体的发热均匀效果提升整体的使用寿命；(3)、本发明与单纯的将小膜加热片串联的设计相比，可减少膜与膜之间的无用区域，保证了更大的发热面积，提高了薄膜的使用率；(4)同时与小膜加热片直接串联相比，可减少20％左右的导线层材料(一般为银浆或铜浆)的使用量，降低生产成本。

同时，本发明的发热效果更佳。使用本专利设计的加热产品，如图6所示是一款使用双层石墨烯作为导电发热层制作的加热膜发热效果图，同张薄膜生长环境接近，薄膜方阻均匀性能达到很高的效果。具体参见图1，双层石墨类膜间方阻均匀性，能控制在均值的15％以内，实际生产中能将产品平均温度为40-50度时的温差控制在平均温度±15％的范围内；ITO薄膜的方阻均匀性效果更好，具体参见图2，所示能控制在均值的10％范围内波动。实际生产中亦能将产品平均温度为40-50度时的温差控制在平均温度±15％的范围内。正常小膜加热片之间串联会出现至少两倍于本发明产品的不发热区域。可见，本发明能在同等面积下实现更大的发热面积，增大薄膜的使用率；且较正常小膜加热片串联可节省20％左右的导线层材料(一般为银浆或铜浆)，降低生产成本。

附图说明

附图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，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1是本发明以双层石墨烯薄膜作为导电发热层的电热膜的方阻均匀性数据；

图2是本发明以ITO薄膜作为导电发热层的电热膜方阻的均匀性数据；

图3是本发明电热膜结构示意图；

图4是根据本发明的一个实施例的电热膜产品外形示意图；

图5是根据本发明的一个实施例的电热膜的导线层图案结构示意图；

图6是图5所示导线层图案结构的电流走向示意图；

图7是图5所示导线层图案结构的线路等效电路图；

图8是具有图5所示导线层图案结构的电热膜的发热效果图，其中6个发光部分为6个发热单元；

图9是图5所示导线层图案结构的分解示意图；

图10是图5所示导线层图案中第一通路21的分解示意图；

图11是图5所示导线层图案与导电发热层1之间的结构关系示意图；

图12是本发明另一种导线层图案结构示意图；

图13是本发明另一种导线层图案中第一通路21的分解示意图；

图14是起端线路部的结构示意图；

图15是中间线路部的结构示意图；

图16是串联部的结构示意图；

图17是导流部的结构示意图；

图18是本发明电热膜制备方法的一种流程示意图；

图19是本发明电热膜制备方法的另一种流程示意图；

图20是导电发热层刻蚀图案示意图；

1-导电发热层，10-中间断带，11-第一导电部，12-第二导电部，2-导线层，21-第一通路，22-第二通路，23-导流部，201-起端线路部，202-中间线路部，203-串联部，202-1、202-2、202-3、202-4-中间线路部“m”形结构的开口端，201A-第一粗线，201B-第一细线，202A-第二粗线，202B-第二细线，203A-第三粗线，203B-第三细线，23A-第四粗线，23B-第四细线。

具体实施方式

在下文中，仅简单地描述了某些示例性实施例。正如本领域技术人员可认识到的那样，在不脱离本发明的精神或范围的情况下，可通过各种不同方式修改所描述的实施例。因此，附图和描述被认为本质上是示例性的而非限制性的。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语"中心"、“中线”"纵向"、"横向"、"长度"、"宽度"、"厚度"、"上"、"下"、"前"、"后"、"左"、"右"、"坚直"、"水平"、"顶"、"底"、"内"、"外"、"顺时针"、"逆时针"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的限制。此外，术语"第一"、"第二"等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示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"等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个所述特征。在本发明的描述中，"多个"的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语"安装"、"相连"、"连接"应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接:可以是机械连接，也可以是电连接或可以相互通讯；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。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。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之"上"或之"下"可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征"之上"、"上方"和"上面"包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征"之下"、"下方"和"下面"包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

下文的公开提供了许多不同的实施方式或例子用来实现本发明的不同结构。为了简化本发明的公开，下文中对特定例子的部件和设置进行描述。当然，它们仅仅为示例，并且目的不在于限制本发明。此外，本发明可以在不同例子中重复参考数字和/或参考字母，这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施方式和/或设置之间的关系。此外，本发明提供了的各种特定的工艺和材料的例子，但是本领域普通技术人员可以意识到其他工艺的应用和/或其他材料的使用。

以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。

实施例1：

如图3、4所示，本发明的一个实施例，提供了一种电热膜。

具体结构包括：导电发热层1，包括中间断带10，所述中间断带10将导电发热层分割成对称的第一导电部11和第二导电部12；导线层2，所述导线层包括若干粗线和若干细线，分布于导电发热层表面或者嵌于导电发热层中，用于连通电源的正负极，将电流引入导电发热层，使发热层被分成相互串联的若干导电发热单元；基底4，所述基底作为导电发热层的载体，用于支撑导电发热层；以及保护层3。所述导电发热层采用导体膜，如ITO薄膜、石墨烯薄膜、石墨浆涂层膜等。优选采用ITO薄膜或石墨烯薄膜。中间断带10是采用刻蚀或剥离等手段将导电发热层去除一条，形成断带，使导电发热层1被分割成了两部分，即第一导电部11和第二导电部12；也可以用大小尺寸一样的两片导电发热层材料对称设置，形成具有中间断带的导电发热层。这样，被隔开的第一导电部11和第二导电部12之间形成了断路，电流无法通过导电发热层本身传导。所述基底采用聚合物材料，如PET、PI、PE等，总厚度为5-500微米，优选125微米。所述导线层采用金属膜，如银浆、铜浆等导电性强的材料，优选银浆。所述保护层总厚度5-500微米，优选100微米。

如图8所示，发光区是膜中发热的部分，导电膜被导线层分割成至少六个导电发热单元，且均匀对称分布。参见图8中发光区，共6个发热单元。发热单元的数量，由导线层电路设计而定，导线层电路中中间线路部多，发热单元会相应的增加，具体下面将有详细说明。

如图4、5、6，图4是电热膜产品外形示意图，对应的，图5、图6、图7、图9是该电热膜的导电层图案结构示意图、电流走向示意图、等效电路图、分解示意图。结合图9，所述导线层包括第一通路21、第二通路22和导流部23，所述第一通路21分布在第一导电部11上，所述第二通路22分布在第二导电部12上，所述导流部23将第一通路21及其所涉范围的导电发热层部分(即第一导电部11)上的电流引向第二通路22及其所涉范围的导电发热层部分(即第二民电部12)上。这样，第一通路和第二通路分别连接电源的正负极，如第一通路连接正极、第二通路连接负极，电流由第一通路进入后流经第一通路，再通过导流部从第一通路21流向第二通路22，最后流向负极，由第一通路、导电部和第二通路形成的导电层可以形成完整的电流回路。所述第一通路21和第二通路22沿中间断带10镜面对称的分布在导电发热层1上。第一导电部11与第二导电部12之间的对称，包括被刻蚀掉的图案，同样是对称的。本发明将第一通路所涉范围与第二通路所涉范围之间的导电发热层(即第一导电部11和第二导电部12之间的导电发热层)被去除，即在导电发热层上沿着中线方向刻蚀掉有一定宽度的一条，形成中间断带10，这样使第一通路所涉范围的导电发热层部分(即第一导电部11)与第二通路所涉范围的导电发热层部分(即第二导电部12)是断开的，电流无法直接通过导电发热层在第一导电部和第二导电部之间导通。

如图10所示，所述第一通路的线路包括：

起端线路部201，所述起端部为“u”形线路，“u”形线路的开口端伸向导电发热层上接近中间断带10的位置，“u”形线路的闭合端设置于导电发热层的边缘,其闭合端向外引出，用于与电源电极相连；

至少一个中间线路部202，所述中间线路部为“m”形线路，“m”形线路的开口端伸向导电发热层上接近中间断带10的位置，包括两个开口202-1、202-2，“m”形线路的闭合端设置于导电发热层1的边缘；

至少一个串联线路部203，用于串联起端线路部所涉范围的导电发热层与中间线路部所涉范围的导电发热层，或者用于串联相邻中间线路部所涉范围的两部分导电发热层。导线层2的线路是分布在导电发热层1上的，这里的分布中广义的分布，不限于覆盖式的分面。既包括涂覆等方式覆盖于导电发热层1表面上，也包括搭接在导电发热层表面，如一些需要与导电发热层全面导通的细线，为了使导线更加稳定的与导电发热层1结合，往往将导电发热层该导线走线的位置刻蚀掉一条线，这条线较所布导线本身要细，这样导线是与导电发热层表面处理搭接的。还包括嵌于导电发热层1中，如被去除掉的导电发热层部分中布一些导线，而这些导线无需与导电发热层连接。本文中“所涉范围”是指一部分线路所围成的具有一定形状、面积的范围；本文中“所涉范围的导电发热层”则是指与具有一定形状、面积的“所涉范围”相对应的部分导电发热层。例如：起端线路部201为开口端伸向导电发热层上接近中间断带10的位置“u”形线路，其所涉范围则是由“u”围成的形状为方形，具有一定面积的范围，而其所涉范围的导电发热层侧是该“u”所能覆盖或围成的具有一定面积的方形的部分导电发热层。

如图11所示，所述起端线路部201与所述中间线路部202并排设置，所述起端线路部201与所毗邻的中间线路部202之间的导电发热层被去除，无法导通。参见图11中被圈中的部分，起端线路部201与中间线路部202之间的导电发热层部分被去除，两部分的导电发热层是断开的，电流无法直接从起端线路部201所涉范围的导电发热层部分直接流向中间线路部202所涉范围的导电发热层部分。结合电流走向图(图6所示)，起端线路部201连通正极，电流流向起端线路部20，由于起端线路部201与中间线路部202是断开的，且中间的导电发热层被刻蚀掉，起端线路部201中的电流，通过起端线路部201所涉导电发热层流向串联线路部203，串联线路部203将电流引入中间线路部202所涉范围的导电发热层上。

如图12、13所示，示出了具有两个中间线路部202的导线层线路图案结构。所述第一通路21可以含有两个和更多的中间线路部202，此时，多个“m”形线路并排设置。参见图13所示，两个中间线路部共包括4个开口202-1、202-2、202-3、202-4。参见图12中圈A、B，除了起端线路部的“u”形线路201与中间线路部的“m”形线路202之间的导电发热层需要被刻蚀掉，相毗邻的两个“m”形线路202之间的导电发热层也需要被去除，无法导通。

结合图10、11、12、13所示，所述串联线路部203为一个“U”形线路，其一端伸入起端线路部201的“u”形线路的开口，至接近起端线路部201的闭合端，另一端伸入中间线路部202与起端线路部201毗邻的一侧的开口202-1，至接近中间线路部202的闭合端；或者，“U”形线路的两端分别伸入两个中间电路部的相毗邻的两个开口202-2、202-3，并伸入至中间电路部202的闭合端。

下面对各线路部最为优选的结构形态及其之间的关系进行详细的解读。

如图14、15、16、17所示各线路部的具体结构，结合图5和图13。所述起端线路部201包括设置于导电发热层边缘的第一粗线201A、由第一粗线201A两端各引出一条第一细线201B，从而构成开口面向中间断带10的“U”形结构；所述中间线路部202包括设置于导电发热层边缘的第二粗线202A、由第二粗线202A的两端和中间各引出一条第二细线202B，构成开口面向中间断带10的“m”形结构；所述串联线路部203包括设置于中间断带10上的第三粗线203A、由第三粗线203A两端各引出一条第三细线203B，从而构成开口面向导电发热层边缘的“U”形结构。所述导流部23包括倒“U”形结构的第四粗线23A、以及由“U”形闭合端引出的两条分别向第一通路21和第二通路22延伸的第四细线23B。导流部中的第四粗线23A也可以是正方形等加宽的结构，优选倒“U”形结构。所述第四细线23B中的一条伸入中间线路部202中离起端电路部最远的开口202-2(图10、11)或202-4(图12、13)，至接近中间线路部202的闭合端，两条第四细线23B镜向对称。

结合电流走向图(图6所示)：电流从第一粗线201A流入两个第一细线201B；在通过导电发热层汇集到串联线路部203，从置于起端线路部201内部的一根第三细线203B，线过第三粗线203A、另一根第三细线203B流入中间线路部202范围内的导电发热层部分；接着，电流由中间线路部202中的第三细线203B通过导电发热层分别向两侧的第二细线202B行走，经过第二粗线202A最终汇集到导电部23的第四细线23B；再经过第四粗线23A和另一根第四细线23B，最终流向第二通路22；第二通路22的电流走向与第一通路21正好相反，从而电流由正极流向了负极，形成了完整的电流回路。

从电热膜发热单元的角度看，起端线路部201完成一个发热单元；一个中间线路部202完成了两个发热单元；其中第二粗线202A起到串联两个发热单元电流的作用，串联线路部203起到串端线路部201完成的发热单元电流和中间线路部202完成的发热单元电流的作用。导流部23通过细条+宽条+细条的连接结构，能在保证整体发热效果的程度上，减小导线层材料的用量。

为了使电热膜发热更加均匀，使用寿命更长，作为本实施例进一步的优选方案，所述第一粗线201A与第二粗线202A宽度相等且沿着导电发热层1的边缘并排设置。所述第一细线201B、第二细线202B、及第三细线203B相互平行。且第三细线203B与相邻的两条第一细线201B之间、第三细线203B与相邻的两条第二细线202B之间的距离相等。为了实现发热更加的均匀，两条第一细线201B之间的距离与中间线路部相邻的两条第二细线202B之间的距离相等。所述第四粗线23A与第三组线203A的宽度相等。

进一步的，所述倒“U”形结构的第四粗线23A、串联线路部的第三粗线203A均嵌于导电发热层被去除的部位(即设置在中间断带10上)，且与第一导电部11、第二导电部12之间具有一定的距离，不和导电发热层的导电材料直接连接。只有第四细线23B与第三细线203B与导电发热层连接。所述倒“U”形结构的第四粗线23A处于中间断带10上，其中的“U”开口端可以向左，可以向右。

为了更好的实现本发明的目的，所述第一粗线201A和第二粗线201A也不与导电发热层1直接连接，其所在位置的导电发热层全部刻蚀掉，第一细线201B、第二细线202B、第三细线203B、及第四细线23B所在位置的导电发热层部分被刻蚀掉，即所刻蚀掉的线宽较相应的细线线宽要小，使各细线与导电发热层处于搭接在一起，而不是细线完全覆盖在导电发热层上。这样的好处是，使导线层与导电发热层的接合更加紧密牢固，不容易出现位移和线路变形。

所述电热膜宽281mm，长度最短为317mm；所述导电发热单元的尺寸为134*103mm。长度根据采用中间线路的数量，中间线路越多，长度越长，在常用一个中间线路部情况下的尺寸为317*281mm。

本发明通过对导线层的线路布置图案设计，巧妙的解决了现有技术中的各种缺陷，制作了一整片大片的电热膜，膜宽281mm，长度最短为317mm；长度根据采用中间线路的数量，中间线路越多，长度越长。在整片的大片电热膜上通过线路布置图案设计，在大片的电热膜上形成多个串联的导电发热单元，导电发热单元的尺寸为134*103mm。本发明这种大面积的电热膜相较于现有的小膜加热片的好处有：(1)可以省去后期对小膜进行阻值分类和串联组装的工序时间；(2)可避免小膜加热片串联带来的接触电阻，改善整体的发热均匀效果提升整体的使用寿命；(3)、本发明与单纯的将小膜加热片串联的设计相比，可减少膜与膜之间的无用区域，保证了更大的发热面积，提高了薄膜的使用率；(4)同时与小膜加热片直接串联相比，可减少20％左右的导线层材料(一般为银浆或铜浆)的使用量，降低生产成本。

同时，本发明的发热效果更佳。使用本专利设计的加热产品，如图6所示是一款使用双层石墨烯作为导电发热层制作的加热膜发热效果图，同张薄膜生长环境接近，薄膜方阻均匀性能达到很高的效果。具体参见图1，双层石墨类膜间方阻均匀性，能控制在均值的15％以内，实际生产中能将产品平均温度为40-50度时的温差控制在平均温度±15％的范围内；ITO薄膜的方阻均匀性效果更好，具体参见图2，所示能控制在均值的10％范围内波动。实际生产中亦能将产品平均温度为40-50度时的温差控制在平均温度±15％的范围内。正常小膜之间串联会出现至少两倍于本发明产品的不发热区域。可见，本专利能在同等面积下实现更大的发热面积，增大薄膜的使用率；且较正常小膜串联可节省20％左右的导线层材料(一般为银浆或铜浆)，降低生产成本。

实施例2：

本实施例提供了一种大尺寸石墨烯加热膜的制备方法，首先根据图4所示产品的外型尺寸和阻值要求，设计好导线层图案结构如图5所示。

参见图18所示，大尺寸石墨烯加热膜工艺流程如下：

1)选择125微米的PET作为基底；

2)向基底上转移两层石墨烯薄膜；

3)通过激光直写对整个石墨烯薄膜进行图案化，使作为导线连接区域的石墨烯被清除，暴露出基底薄膜表面(如图20，黑色为清除区域)；

4)印刷银浆导线，使银浆与石墨烯表面搭接，形成完整的发热电路；

5)贴合光学胶，裁切外形，即可形成完整的大尺寸加热膜。

实施例3：

本实施例提供了一种大尺寸ITO加热膜的制备方法，首先根据图4所示产品的外型尺寸和阻值要求，设计好导线层图案结构如图5所示。

参见图19所示，大尺寸ITO加热膜工艺流程如下：

1)选取50微米厚的ITO导电薄膜作为基底+导电发热层；

2)通过激光直写对整个ITO薄膜进行图案化，使作为导线连接区域的ITO被清除，暴露出基底薄膜表面(如图20，黑色为清除区域)；

3)印刷银浆导线，使银浆与ITO表面搭接，形成完整的发热电路；

4)贴合光学胶，裁切外形，即可形成完整的大尺寸加热膜。

实施例4：

本实施例提供了一种大尺寸ITO加热膜的制备方法，首先根据图4所示产品的外型尺寸和阻值要求，设计好导线层图案结构如图5所示。

参见图19所示，大尺寸ITO加热膜工艺流程如下：

1)选取25微米厚的ITO导电薄膜作为基底+导电发热层；

2)通过激光直写对整个ITO薄膜进行图案化，使作为导线连接区域的ITO被清除，暴露出基底薄膜表面(如图20，黑色为清除区域)；

3)印刷银浆导线，使银浆与ITO表面搭接，形成完整的发热电路；

4)贴合光学胶，裁切外形，即可形成完整的大尺寸加热膜。

实施例5：

本实施例提供了一种大尺寸石墨烯加热膜的制备方法，首先根据图4所示产品的外型尺寸和阻值要求，设计好导线层图案结构如图5所示。

参见图18所示，大尺寸石墨烯加热膜工艺流程如下：

1)选择25微米的PET作为基底；

2)向基底上转移一层石墨烯薄膜；

3)通过激光直写对整个石墨烯薄膜进行图案化，使作为导线连

接区域的石墨烯被清除，暴露出基底薄膜表面(如图20，黑色

为清除区域)；

4)印刷银浆导线，使银浆与石墨烯表面搭接，形成完整的发热电路；

5)贴合光学胶，裁切外形，即可形成完整的大尺寸加热膜。

实施例6：

本实施例提供了一种大尺寸石墨烯加热膜的制备方法，首先根据图4所示产品的外型尺寸和阻值要求，设计好导线层图案结构如图5所示。

参见图18所示，大尺寸石墨烯加热膜工艺流程如下：

1)选择75微米的PI作为基底；

2)向基底表面转移5层石墨烯；

3)通过激光直写对整个石墨烯薄膜进行图案化，使作为导线连

接区域的石墨烯被清除，暴露出基底薄膜表面(如图20，黑色

为清除区域)；

4)印刷银浆导线，使银浆与石墨烯表面搭接，形成完整的发热电路；

5)贴合光学胶，裁切外形，即可形成完整的大尺寸加热膜。

最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (12)

1.一种电热膜，包括：

导电发热层，包括中间断带，所述中间断带将导电发热层分割成对称的第一导电部和第二导电部；

导线层，所述导线层包括若干粗线和若干细线，分布于导电发热层表面或者嵌于导电发热层中，用于连通电源的正负极，将电流引入导电发热层，使发热层被分成相互串联的若干导电发热单元。

2.根据权利要求1所述的电热膜，其特征在于，所述导电发热层采用导体膜，如ITO薄膜、石墨烯薄膜、石墨浆涂层膜等，所述导电发热层优选采用ITO薄膜或石墨烯薄膜；

和/或，所述基底采用聚合物材料，如PET、PI、PE等，优选地，所述基底膜的厚度为5-500微米，优选125微米；

和/或，所述导线层采用金属膜，如银浆、铜浆等导电性强的材料。

3.根据权利要求1所述的电热膜，其特征在于，所述导电膜被导线层分割成至少六个导电发热单元，且均匀对称分布。

4.根据权利要求1-3中任一项所述的电热膜，其特征在于，所述导线层包括第一通路、第二通路和导流部，所述第一通路分布在第一导电部上，所述第二通路分布在第二导电部上，所述导流部将第一通路及第一导电部的电流引向第二通路及第二导电部上；

优选地，所述第一通路和第二通路沿中间断带镜面对称的分布在导电发热层上。

5.根据权利要求4所述的电热膜，其特征在于，所述第一通路包括：

起端线路部，所述起端线路部为“u”形线路，“u”形线路的开口端伸向导电发热层上接近中间断带的位置，“u”形线路的闭合端设置于导电发热层的边缘,其闭合端向外引出，用于与电源电极相连；

至少一个中间线路部，所述中间线路部为“m”形线路，“m”形线路的开口端伸向导电发热层上接近中间断带的位置，包括两个开口，“m”形线路的闭合端设置于导电发热层的边缘；

至少一个串联线路部，用于串联起端线路部所涉范围的导电发热层与中间线路部所涉范围的导电发热层，或者用于串联相邻中间线路部所涉范围的两部分导电发热层；

所述起端线路部与所述中间线路部并排设置，所述起端线路部与所毗邻的中间线路部之间的导电发热层被去除；

优选地，所述第一通路含有两个以上中间线路部时，多个“m”形线路并排设置，且相毗邻的两个“m”形线路之间的导电发热层被去除；

进一步优选地，所述串联线路部为一个“U”形线路，其一端伸入起端线路部的“u”形线路的开口，至接近起端线路部的闭合端，另一端伸入中间线路部与起端线路部毗邻的一侧的开口，至接近中间线路部的闭合端；或者，“U”形线路的两端分别伸入两个中间电路部的相毗邻的两个开口，并伸入至中间电路部的闭合端。

6.根据权利要求5所述的电热膜，其特征在于，所述起端线路部包括设置于导电发热层边缘的第一粗线、由第一粗线两端各引出一条第一细线，从而构成开口面向中间断带的“U”形结构；所述中间线路部包括设置于导电发热层边缘的第二粗线、由第二粗线的两端和中间各引出一条第二细线，构成开口面向中间断带的“m”形结构；所述串联线路部包括设置于中间断带上的第三粗线、由第三粗线两端各引出一条第三细线，从而构成开口面向导电发热层边缘的“U”形结构；

优选地，所述第一粗线与第二粗线宽度相等且沿着导电发热层的边缘并排设置；

进一步优选地，所述第一细线、第二细线、及第三细线相互平行；

进一步优选地，第三细线与相邻的两条第一细线之间、第三细线与相邻的两条第二细线之间的距离相等；和/或，两条第一细线之间的距离与中间线路部相邻的两条第二细线之间的距离相等。

7.根据权利要求4-6任一项所述的电热膜，其特征在于，所述导流部包括倒“U”形结构的第四粗线、以及由“U”形闭合端引出的两条分别向第一通路和第二通路延伸的第四细线。

8.根据权利要求7所述的电热膜，其特征在于，所述第四细线中的一条伸入中间线路部中离起端电路部最远的开口，至接近中间线路部的闭合端，两条第四细线镜向对称；优选地，所述第四粗线与第三粗线的宽度相等；

进一步优选地，所述倒“U”形结构的第四粗线、串联线路部的第三粗线均设置在中间断带上，且与第一导电部、第二导电部之间具有一定的距离。

9.根据权利要求1所述的电热膜，其特征在于，还包括基底，所述基底作为导电发热层的载体，用于支撑导电发热层；还包括保护层，所述保护层覆盖在导电发热层和导线层上。

10.根据权利要求1所述的电热膜，其特征在于，所述电热膜宽281mm，长度最短为317mm；所述导电发热单元的尺寸为134*103mm。

11.根据权利要求1-10任一项所述的电热膜的制备工艺，其特征在于，

将导电发热层转移至基底上；

对基底/导电发热层进行图案化，除去部分导电发热层；

制作导线层，导线层的线路与导电发热层搭接，形成完整的发热线路；

贴合上层保护层，切割外形，形成完整的大尺寸串联加热膜。

12.根据权利要求11所述的电热膜的制备工艺，其特征在于，所述图案化工艺采用激光蚀刻法和湿法蚀刻法，优选激光蚀刻法；

和/或，制作导线层的材料为银浆，银浆厚度优选30-40微米，银浆烘烤条件为烘箱或IR炉固化方式，导电层线路的制作工艺采用丝印。