CN108146037B - 玻璃背板及其制备方法和电子设备 - Google Patents

玻璃背板及其制备方法和电子设备 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种玻璃背板及其制备方法和电子设备。一种玻璃背板，包括玻璃基板、温变层及导热层，温变层层叠在玻璃基板上，温变层能够随温度的变化而呈现出不同的颜色，导热层层叠在温变层远离玻璃基板的一侧上。上述玻璃背板通过导热层将热量均匀传递到温变层，温变层随温度变化而变色，使玻璃背板在不同的温度下呈现不同颜色，而起到监测电子设备的工作温度的作用。

Description

玻璃背板及其制备方法和电子设备
技术领域
本发明涉及一种玻璃背板及其制备方法和电子设备。
背景技术
随着电子设备的普遍使用，手机、平板电脑及笔记本电脑等电子设备已经成为人类生活的一部分。然而由于电子设备在使用过程中容易导致电子设备的工作温度过高，而出现主板烧坏、电池爆炸等事故，给人们的安全和财产带来不小的损失。
发明内容
基于此，有必要提供一种能够监测电子设备工作温度的玻璃背板。
此外，还提供一种玻璃背板的制备方法和电子设备。
一种玻璃背板，包括玻璃基板、温变层及导热层，温变层层叠在玻璃基板上，温变层能够随温度的变化而呈现出不同的颜色，导热层层叠在温变层远离玻璃基板的一侧上。
上述玻璃背板通过导热层将热量均匀传递到温变层，温变层随温度变化而变色，使玻璃背板在不同的温度下呈现不同颜色，而起到监测电子设备的工作温度的作用。
在其中一个实施例中，温变层的变色温度区间为-20℃～80℃。
在其中一个实施例中，温变层的材料为感温变色油墨。
在其中一个实施例中，导热层包括依次层叠的导热胶、反光片及导光片。
在其中一个实施例中，还包括漫反射层，漫反射层层叠在玻璃基板远离温变层的一侧上，其中，漫反射层包括多层二氧化硅层和多层AF膜层，多层二氧化硅层与多层AF膜层交替设置。
一种玻璃背板的制备方法，包括以下步骤：
提供玻璃基板；
在玻璃基板上形成温变层，其中，温变层能够随温度的变化而呈现出不同的颜色；
在温变层远离玻璃基板的一侧上形成导热层。
在其中一个实施例中，在玻璃基板上形成温变层的步骤具体为：将感温变色油墨涂覆在玻璃基板上，经固化，得到温变层。
在其中一个实施例中，感温变色油墨包括彩色油墨和感温粉，彩色油墨与感温粉的质量比为58:42～62:38。
在其中一个实施例中，在玻璃基板上形成温变层的步骤之前，还包括在玻璃基板远离温变层的一侧上形成漫反射层的步骤，其中，漫反射层包括多层二氧化硅层和多层AF膜层，多层二氧化硅层与多层AF膜层交替设置。
一种电子设备，包括主板、电池及上述的玻璃背板，主板和电池均与导热层连接。
附图说明
图1为一实施方式的玻璃背板的结构示意图；
图2为一实施方式的玻璃背板的制备方法的流程图。
具体实施方式
为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的较佳的实施例。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容的理解更加透彻全面。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体地实施例的目的，不是旨在于限制本发明。
一实施方式的电子设备，例如，手机、平板电脑等，包括主板、电池及玻璃背板，主板和电池均与玻璃背板连接。上述电子设备在充电和运行时产生热量主要集中在主板和电池上，主板和电池均与玻璃背板连接，热量直接传递到玻璃背板上，玻璃背板与空气相接触，实现电子设备的散热。
请参阅图1，一实施方式的玻璃背板100，为上述电子设备中的一种玻璃背板。具体地，玻璃背板100包括玻璃基板110、温变层120、导热层130及漫反射层140。
玻璃基板110能够对电子设备起到防护的作用。具体地，玻璃基板110为3D曲面玻璃基板。
温变层120层叠在玻璃基板110上。温变层120能够随温度的变化而呈现出不同的颜色，温变层120的变色温度区间为-20℃～80℃。其中，温变层的厚度为30μm-40μm。
进一步地，温变层120的材料为感温变色油墨。具体地，感温变色油墨包括彩色油墨和感温变色粉，彩色油墨与感温变色粉的质量比为58:42～62:38。
其中，彩色油墨的颜色可以根据需要进行调制。在本实施例中，彩色油墨由天津恒恩印刷材料有限公司生产。
其中，感温变色粉是一种无色颗粒。感温变色粉选自热感温变色粉及冷感温变色粉中的至少一种，基本色为十五色；感温变色粉的变色温度区间为-20°～80°。
感温变色粉变色后不仅颜色鲜艳，而且能够实现从“无色-有色”和“有色-无色”的颜色变化。其中，感温变色粉在隐色状态时是无色的，这使得不同颜色、不同变色温度及不同系列的感温变色粉之间可以互配和拼色，从而获得更加丰富多彩的变色效果。在本实施例中，感温粉由深圳市景艺姿科技有限公司生产。
导热层130层叠在温变层120远离玻璃基板110的一侧上。一般地，导热层130与电子设备的电池和主板相连接，导热层能够将电池和主板上的热量快速均匀地传递到温变层。
具体地，导热层130为包括依次层叠的导热胶、反光片及导光片。
其中，导热胶为双面粘性胶，导热胶的厚度一般为0.1mm。一般地，导热胶与电子设备的主板和电池相连接。导热胶具有高柔软性，可以减少电子设备的主板上的元器件间所需的压力，同时覆盖住微观不平整的表面，从而与主板和电池充分接触而提高热传导效率，特别适合空间受限的热传导需求，从而达到既能绝缘又能导热的效果。同时，导热胶具有低热阻、高绝缘性、耐阻燃、抗漏电性能、耐化学介质及吸振性等优点，可以在-60℃～280℃保持性能，增加了导热胶在电子设备在使用过程中的安全系数。此外，导热胶不溶胀，并且对大多数金属和非金属材料具有良好的粘接性。
其中，反光片部分覆盖导热胶，并与导热胶相粘贴。其中，反光片的厚度约0.05mm。反光片能够阻挡电子设备内部的背光模组发出的光穿透玻璃背板100而溢出，提高背光模组发出的光的使用效率。
其中，导光片的面积略大于反光片的面积，略小于导热胶的面积，导光片与导热胶相粘贴，并与反光片粘贴。其中，导光片远离反光片的一侧层叠在温变层120远离玻璃基板110的一侧上。当光线射到各个导光片的导光点时，反射光会向各个角度扩散，而破坏反射条件，而使反射光由导光片的正面射出，防止反射光直接反射到眼睛，并使玻璃背板100在阳光的照射下晶莹剔透，颜色更加鲜艳。
在使用过程中，导热胶远离反光片的一侧与电子设备的电池和主板相连接，导热胶将热量通过反光片和导光片传递到温变层120，温变层120将热量传递到玻璃基板110，玻璃基板110与空气相接触，实现电子设备的散热。同时，温变层120随温度变化而呈现不同的颜色，起到监测电子设备工作温度的作用。而且反光片和导光片能够使温变层120的颜色更加绚丽多彩，晶莹剔透。
更具体地，导热层130为反光导热胶。其中，反光导热胶为东莞市天翊电子材料有限公司生产的导光导热胶。
上述温变层120可以根据需求调配不同的颜色，而起到监测电子设备工作温度的作用。例如，使用感温变色油墨中的感温变色粉在玻璃基板110上设置一个“40”的数字图案，同时调配感温变色粉在达到40℃时变成红色，未达到40℃为无色。当电子设备的工作温度低于40℃时，导热层130将热量传递到温变层120，感温变色粉呈无色，玻璃背板100呈现感温变色油墨中彩色油墨的颜色；当电子设备的工作温度高于40℃时，导热层130将热量传递到温变层120，感温变色粉变成红色，在玻璃背板100上呈现红色的“40”，以对监测电子设备的工作温度。
漫反射层140层叠在玻璃基板110远离温变层120的一侧上。具体地，漫反射层140包括多层二氧化硅层和多层AF膜层，多层二氧化硅层与多层AF膜层交替设置。其中，二氧化硅层能够增加玻璃背板100的硬度，并且防止玻璃基板110中的Na+、Ca+、K+离子溢出，增加AF膜层的附着力。AF膜为高透防指纹AF膜的简称，AF膜层能够防油、防水及防尘，增强玻璃背板100的摩擦力，使电子设备在使用过程中不会轻易滑落。
其中，多层二氧化硅层与多层AF膜层交替设置，二氧化硅的折射率为1.3，AF膜的折射率为2.4，相当于将高折射率与低折射率膜层的交替层叠，能够提高玻璃背板100的漫反射层140的水滴角和透光率；同时改变光的折射率，既能够避免温变层120上的感温变色油墨受到强光或紫外线的直接照射而褪色失效，而延长温变层120的使用寿命和温变效果，又能够减少阳光的漫反射，在灯光的照射下，使玻璃背板100上的颜色更加鲜艳。此外，多层二氧化硅层与多层AF膜层交替设置，还能够保持玻璃背板100的漫反射层140的耐磨性能，具有更好的防指纹效果。
在其中一个实施例中，漫反射层140包括多层二氧化硅层和多层AF膜层，多层二氧化硅层与多层AF膜层交替设置，漫反射层140的最外侧为二氧化硅层。在另一个实施例中，漫反射层140包括多层二氧化硅层和多层AF膜层，多层二氧化硅层与多层AF膜层交替设置，漫反射层140的最外侧为AF膜层。
需要说明的是，如果仅需要玻璃背板100起到监控电子设备的工作温度的作用，那么漫反射层140可以省略。
上述玻璃背板100至少具有如下优点：
(1)上述玻璃背板100的导热层130与电子设备的电池和主板相连接，通过导热层130将热量均匀传递到温变层120，温变层120感受温度变化而变色，使玻璃背板100在不同的温度下呈现不同颜色，而起到监测备电子设备工作温度的作用。同时，温变层120将热量传递到玻璃基板110，玻璃基板110与空气相接触，实现电子设备的散热。
(2)因光照射玻璃背板会比较刺眼，所以一般在玻璃背板的外侧溅射一层增透膜来防止光反射，但增透膜容易被磨掉。而上述采用将导热层130层叠在温变层120远离玻璃基板110的一侧上，不容易被磨掉，导热层130不仅能够快速均匀的导热，而且还能够将直射光垂直反射，防止直接反射到眼睛。
(3)由于TFT-LCD液晶屏的成像是靠背光膜组发光的，传统的后盖板为塑料或金属，是不透光的，但玻璃盖板会透光。上述导热层130中的反光片和导光片能够阻挡电子设备内部的背光模组发出的光穿透玻璃背板而溢出，同时还能够使温变层120的颜色更加绚丽多彩，晶莹剔透。
(4)感温变色油墨为具有芳香的气味的浆状物，对皮肤有刺激性，如长时间接触，可能会发生炎症或过敏，而且感温变色油墨还具有高闪点、易燃的特性，具有一定的安全隐患。导热层130能够很好的保护感温变色油墨不受损，在保证使用效果与延长使有寿命的同时，还能防止感温变色油墨溢出，损害人体皮肤。
(5)漫反射层140能够避免温变层120上的感温变色油墨受到强光或紫外线的直接照射而褪色失效，而延长温变层120的使用寿命和温变效果；同时，漫反射层140还能够减少阳光的漫反射，在灯光的照射下，使玻璃背板100上的颜色更加鲜艳。此外，漫反射层140还能够增加玻璃背板100的硬度和摩擦力，使电子设备更加坚固且在使用过程中不会轻易滑落。
请参阅图2，一实施方式的玻璃背板的制备方法，为上述玻璃背板100的一种制备方法，包括以下步骤：
步骤S210：提供玻璃基板。
具体地，玻璃基板为3D曲面玻璃基板。
步骤S220：在玻璃基板上形成温变层。
其中，温变层能够随温度的变化而呈现出不同的颜色。
进一步地，在玻璃基板的第一表面上形成温变层的步骤具体为：将感温变色油墨涂覆在玻璃基板上，经固化，得到温变层，其中，温变层的厚度为30μm～40μm。
其中，感温变色油墨包括彩色油墨和感温变色粉，彩色油墨与感温变色粉的质量比为58:42～62:38。彩色油膜和感温变色粉的比例可以根据感温变色油墨的颜色调节。具体地，感温变色油墨的制备方法为：将彩色油墨和感温变色粉搅拌均匀后，得到感温变色油墨，其中，搅拌的转速为1000r/min，搅拌的时间为20min～30min。
进一步地，将感温变色油墨涂覆在玻璃基板上的方法选自丝网印刷及3D打印中的一种。
具体地，采用丝网印刷的方法将感温变色油墨涂覆在玻璃基板上，其中，聚脂丝网的目数为160目～250目；丝印的厚度为50μm～80μm；刮胶的角度为65°～85°。其中，丝网印刷的环境温度为25℃左右；丝网印刷的环境湿度为45％～55％。其中，感温变色油墨印刷完成后自然挥发8min～15min，以将感温变色油墨中的有机物进行自然挥发，慢慢沉淀及定型。
进一步地，将感温变色油墨进行固化的步骤具体为：对感温变色油墨进行加热，其中，加热的温度为80℃～100℃，加热的时间为30min～50min。然后慢慢冷却，使感温变色油墨完全附着在玻璃基板上，增强附着力。
步骤S230：在温变层远离玻璃基板的一侧上形成导热层。
其中，在温变层远离玻璃基板的一侧上形成导热层的步骤具体为：将反光导热胶粘贴在温变层远离玻璃基板的一侧上。
进一步地，反光导热胶包括依次层叠的导热胶、反光片及导光片。导光片层叠在温变层远离玻璃基板的一侧。具体地，反光导热胶为东莞市天翊电子材料有限公司生产的导光导热胶。
在其中一个实施例中，在步骤S220之前，还包括在玻璃基板远离温变层的一侧上形成漫反射层的步骤，其中，漫反射层包括多层二氧化硅层和多层AF膜层，多层二氧化硅层与多层AF膜层交替设置。
进一步地，在玻璃基板远离温变层的一侧上形成漫反射层的步骤具体为：采用磁控溅射的方法在玻璃基板远离温变层的一侧上分别交替溅射沉积二氧化硅层和AF膜层，以制备漫反射层。
具体地，将玻璃基板固定在旋转架上，调节旋转架的转速为3m/min，将二氧化硅和AF膜分别安装在各自靶位上，同时开启二氧化硅靶电源和AF膜靶电源进行磁控溅射，以在玻璃基板远离温变层的一侧上形成漫反射层，其中，溅射的真空度为0.1pa～0.2pa，磁射的功率为1000w～3000w，溅射的时间30min。
更具体地，漫反射层包括10层二氧化硅层和10层AF膜层，每层二氧化硅层的厚度为3nm，每层AF膜层的厚度为3nm，10层二氧化硅层和10层AF膜层交替层叠。
在其中一个实施例中，在玻璃基板远离温变层的一侧上形成漫反射层的步骤之前，还包括清洗玻璃基板的步骤。进一步地，采用超声波清洗方法对玻璃基板进行清洗，其中，清洗时间为30min～40min，清洗的温度为40℃～60℃，超声波的功率为500w～700w。具体地，对玻璃基板远离温变层的一侧进行清洗。
上述玻璃背板的制备方法，工艺简单，成本较低，适合工业化生产。
以下为具体实施例部分
实施例1
本实施例的玻璃背板包括玻璃基板、温变层、导热层及漫反射层，温变层层叠在玻璃基板上，温变层能够随温度的变化而呈现出不同的颜色，导热层层叠在温变层远离玻璃基板的一侧上，漫反射层层叠在玻璃基板远离温变层的一侧上，其中，漫反射层包括10层二氧化硅层和10层AF膜层，10层二氧化硅层与10层AF膜层交替设置，漫反射层的最外侧为二氧化硅层，每层二氧化硅层和每层AF膜层的厚度均为3nm。
实施例2
本实施例的玻璃背板包括玻璃基板、温变层、导热层及漫反射层，温变层层叠在玻璃基板上，温变层能够随温度的变化而呈现出不同的颜色，导热层层叠在温变层远离玻璃基板的一侧上，漫反射层层叠在玻璃基板远离温变层的一侧上，其中，所述漫反射层包括10层二氧化硅层和10层AF膜层，10层二氧化硅层与10层AF膜层交替设置，漫反射层的最外侧为AF膜层，每层二氧化硅层和每层AF膜层的厚度均为3nm。
实施例3
本实施例的玻璃背板包括玻璃基板、温变层、导热层及漫反射层，温变层层叠在玻璃基板上，温变层能够随温度的变化而呈现出不同的颜色，导热层层叠在温变层远离玻璃基板的一侧上，漫反射层层叠在玻璃基板远离温变层的一侧上，其中，所述漫反射层包括20层二氧化硅层，每层二氧化硅层的厚度为3nm。
实施例4
本实施例的玻璃背板包括玻璃基板、温变层、导热层及漫反射层，温变层层叠在玻璃基板上，温变层能够随温度的变化而呈现出不同的颜色，导热层层叠在温变层远离玻璃基板的一侧上，漫反射层层叠在玻璃基板远离温变层的一侧上，其中，漫反射层包括20层AF膜层，每层AF膜层的厚度为3nm。
测试：
将实施例1～4的玻璃背板的漫反射层分别进行耐磨测试、水滴角测试及透光率测试，结果见表1。
表1 玻璃背板的漫反射层的测试结果
耐磨次数 水滴角 透光率
实施例1 10000次以上 大于130° 大于97％
实施例2 10000次以上 大于140° 大于96.5％
实施例3 10000次以上 大于100° 大于90％
实施例4 5000次以上 大于110° 大于91％
从表1可以看出，与实施例3和4相比，实施例1和2的玻璃背板的漫反射层的耐磨次数、水滴角及透光率的性能都较好，说明将多层二氧化硅层和多层AF膜层交替层叠，能够保持玻璃背板的漫反射层的耐磨性能，同时还能够提高玻璃背板的漫反射层的水滴角和透光率。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种玻璃背板，其特征在于，包括玻璃基板、温变层及导热层，所述温变层层叠在所述玻璃基板上，所述温变层能够随温度的变化而呈现出不同的颜色，所述导热层层叠在所述温变层远离所述玻璃基板的一侧上；
所述导热层包括依次层叠的导热胶、反光片及导光片，所述导热胶用于与电子设备的主板和电池相连接。
2.根据权利要求1所述的玻璃背板，其特征在于，所述温变层的变色温度区间为-20℃～80℃。
3.根据权利要求1所述的玻璃背板，其特征在于，所述温变层的材料为感温变色油墨。
4.根据权利要求1所述的玻璃背板，其特征在于，所述温变层的厚度为30μm-40μm。
5.根据权利要求1所述的玻璃背板，其特征在于，还包括漫反射层，所述漫反射层层叠在所述玻璃基板远离所述温变层的一侧上，其中，所述漫反射层包括多层二氧化硅层和多层AF膜层，多层所述二氧化硅层与多层所述AF膜层交替设置。
6.一种玻璃背板的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
提供玻璃基板；
在所述玻璃基板上形成温变层，其中，所述温变层能够随温度的变化而呈现出不同的颜色；
在所述温变层远离所述玻璃基板的一侧上形成导热层，所述导热层包括依次层叠的导热胶、反光片及导光片，所述导热胶用于与电子设备的主板和电池相连接。
7.根据权利要求6所述的玻璃背板的制备方法，其特征在于，所述在所述玻璃基板上形成温变层的步骤具体为：将感温变色油墨涂覆在所述玻璃基板上，经固化，得到温变层。
8.根据权利要求7所述的玻璃背板的制备方法，其特征在于，所述感温变色油墨包括彩色油墨和感温粉，所述彩色油墨与感温粉的质量比为58:42～62:38。
9.根据权利要求6所述的玻璃背板的制备方法，其特征在于，所述在所述玻璃基板上形成温变层的步骤之前，还包括在所述玻璃基板远离所述温变层的一侧上形成漫反射层的步骤，其中，所述漫反射层包括多层二氧化硅层和多层AF膜层，多层所述二氧化硅层与多层所述AF膜层交替设置。
10.一种电子设备，其特征在于，包括主板、电池及权利要求1～2任意一项所述的玻璃背板，所述主板和所述电池均与所述导热层连接。
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