CN110996409A - 均热防烫伤石墨烯发热片及其制备方法 - Google Patents

Abstract

涉及一种均热防烫伤石墨烯发热片及其制备方法，发热片包括:绝缘载膜、在载膜上的导电涂层、在载膜上并覆盖正负电极线的电阻加热涂层及设置于载膜上的绝缘覆膜。导电涂层的正电极线具有朝向不相连汇流条且突出于电阻加热涂层的第一端;负电极线具有朝向不相连汇流条且突出于电阻加热涂层的第二端，以供光学检测电阻加热涂层的涂覆位置。在一示例中，电极线的端部形成外露于电阻加热涂层的单元测试点，以实现制程中个别发热模块的电阻检测。

Description

均热防烫伤石墨烯发热片及其制备方法

技术领域

本发明涉及石墨烯发热的技术领域，尤其是涉及一种均热防烫伤石墨烯发热片及其制备方法。

背景技术

利用例如石墨烯膜层发热的薄膜发热片相对于线圈式电阻器机械构成发热或/与例如暖暖包的化学反应发热包，更适合人体使用且具有能重复使用的环保特性，薄型化易于贴附使用并且小型化能够方便携带或能夹附于衣物中。市场上现有发热片技术和产品都普遍存在无法均匀发热使用上容易烫伤人的质量问题。分析其主要原因之一在于加热膜层的材料均匀度与厚度一致性，一种已知解决方法是将对外进口采购预先形成膜片状的石墨烯膜层，在厂内贴附到PI基材，这种制造成本最高且这种材料目前不是自主可控，同时贴附时的安装误差也会影响发热片的加热效能。然而，当将加热膜层以涂层方式直接印刷在PI基材上，涂层在印刷在基材上的材料浓度均匀度差异与厚度变化都会影响局部电阻值的异常变动，导致电阻值的不一致，当某发热区的电阻低于相邻发热区就会引起局部加热增加的异常，甚至烫伤人体肌肤。

一种采用石墨烯膜片组装将石墨烯发热片通过粘合的方式固定的技术被教示于中国发明专利公开号CN110177402A，公开了一种石墨烯电热毯，石墨烯电热毯，底层为防滑层，表层为装饰层，在底层与表层间铺设有发热片，发热片包括上、下两层绝缘布及中间层的石墨烯发热片，石墨烯发热片间隔分布，在石墨烯发热片的左右两侧固定有铜导线，石墨烯发热片间隔布置，石墨烯发热片与铜导线粘合于上、下两层绝缘布内；铜导线用于和电源线连接。另一种传统做法是在柔软的基材上涂覆石墨烯浆料，再加入铜质通电导电材料制作而成。

另一种采用石墨烯膜片分离设计的组立式石墨烯发热器被教示于中国发明专利公开号CN107396468A，公开了一种远红外发热模块，包括：石墨烯发热膜片，包括第一表面和第二表面；设置于第一表面上的带有镂空的前板；设置于第二表面边缘的压边条；所述石墨烯发热膜片被前板和压边条固定；其中，所述石墨烯发热膜片包括单层或多层的石墨烯膜片及设置于石墨烯膜片相向的两边缘的平行条状电极，所述石墨烯膜片和平行条状电极夹合于两片绝缘膜之间。

发明内容

本发明的主要目的一是提供一种均热防烫伤石墨烯发热片，能够在制程中预先排除电阻加热涂层位置不准确造成的局部发热异常，以解决烫伤人体的质量问题，在较佳示例中甚至能够实现在制程中对分区发热模块进行电阻量测，能够在制程中预先排除电阻加热涂层厚度不一致、材料组成分布不均匀造成的局部发热异常，以实现产品均匀发热，以更全面解决烫伤人体的质量问题。

本发明的主要目的二是提供一种均热防烫伤石墨烯发热片的制备方法，用于制备能均热防烫伤石墨烯发热片，在较佳示例中甚至能够在制程中对分区发热模块进行电阻量测。

本发明的主要目的一是通过以下技术方案得以实现的：

提出一种均热防烫伤石墨烯发热片，包括：

绝缘载膜，具有印刷面;

导电涂层，印刷形成于所述绝缘载膜的所述印刷面上，所述导电涂层包括不互相直接电连接的正电极图案与负电极图案，所述正电极图案一体形成有多个正电极线与连接所述正电极线的第一汇流条，所述负电极图案一体形成有多个负电极线与连接所述负电极线的第二汇流条，所述正电极线与所述负电极线为等距交错排列，以区隔出多个发热模块;

电阻加热涂层，印刷形成于所述绝缘载膜的所述印刷面上，所述电阻加热涂层位于所述第一汇流条与所述第二汇流条之间并覆盖所述正电极线、所述负电极线及所述正电极线与所述负电极线之间的薄膜部位;其中所述正电极线具有朝向所述第二汇流条且突出于所述电阻加热涂层的第一端;所述负电极线具有朝向所述第一汇流条且突出于所述电阻加热涂层的第二端;及

绝缘覆膜，设置于所述绝缘载膜的所述印刷面上。

通过采用上述基础技术方案一的整体，利用所述导电涂层与所述电阻加热涂层依次印刷形成在所述绝缘载膜的印刷面上，并保持所述正电极线与所述负电极线各具有突出于所述电阻加热涂层的第一端与第二端，以利制程中光学检测所述均热防烫伤石墨烯发热片中所述电阻加热涂层对所述导电涂层的覆盖准确度，预先排除所述电阻加热涂层覆盖不准确的发热片。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述第一端在所述印刷面上形成有外露于所述电阻加热涂层的第一单元测试点;所述第二端在所述印刷面上形成有外露于所述电阻加热涂层的第二单元测试点。

可以通过采用上述优选技术方案，利用所述第一单元测试点与所述第二单元测试点不被所述电阻加热涂层覆盖，能够在制程中检测在所述正电极线与所述负电极线之间的个别发热模块的电阻，预先排除所述电阻加热涂层的覆盖厚度不均匀或/与准确所述电阻加热涂层的印刷后组成分布不均匀的发热片。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述第一端与所述第二端超出所述电阻加热涂层的长度介于0.5～3mm;优选地，介于1～2mm。

可以通过采用上述优选技术方案，利用所述第一端与所述第二端超出所述电阻加热涂层的长度范围，在不破坏所述电阻加热涂层的条件下针测在所述正电极线与所述负电极线之间的个别发热模块的电阻，例如可以使用0.5mm针径的探针进行针测。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：相邻的所述正电极线与所述负电极线之间的发热间隙介于0.4～1.2 cm;优选地，所述第一端与所述第二汇流条形成第一间隙，所述第二端与所述第一汇流条形成第二间隙，所述电阻加热涂层与所述第一汇流条之间及与所述第二汇流条之间各形成有第三间隙;优选地，所述第一间隙与所述第二间隙介于0.5～3.0 mm; 所述第三间隙介于2.0～5.0 mm。

通过采用上述优选技术方案，由于所述电阻加热涂层已覆盖在所述正电极线与所述负电极线上还覆盖在电极线之间的薄膜部位，形成了实现电阻发热的电接触，再利用所述正电极线与所述负电极线之间的发热间隙范围建立多个分区条状且紧邻的发热模块;优选地，利用所述第三间隙大于所述第一间隙亦大于所述第二间隙，确保在所述正电极线的所述第一端与所述第二汇流条之间的第一间隙以及在所述负电极线的所述第二端与所述第一汇流条之间的第二间隙不会有所述电阻加热涂层的残留，汇流条与接近但不相接的电极线之间不会建立电阻短路径，所述第一汇流条与所述第二汇流条能够尽可能的靠拢排列，以达到尺寸密集化的效果。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述正电极线与所述负电极线的排列方式为直线状交错间隔或波浪状交错间隔。

通过采用上述优选技术方案，利用所述正电极线与所述负电极线的排列形态，实现发热模块的形状改变，例如直线状交错间隔提供直条状的多个发热模块，又例如波浪状交错间隔提供波浪状的多个发热模块;优选地，所述正电极线与所述负电极线的排列方式为波浪状交错间隔，所述正电极线与所述负电极线更具有耐曲折的弹性，所述均热防烫伤石墨烯发热片曲折时不容易造成所述正电极线与所述负电极线的断裂。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述电阻加热涂层在所述正电极线与所述负电极线之间开设有多个避让孔，所述绝缘载膜开设有多个对准在所述避让孔内的透气孔，所述透气孔具有小于所述避让孔的尺寸且贯穿至所述绝缘覆膜。

通过采用上述优选技术方案，利用所述避让孔、所述透气孔、两者位置、所述透气孔的贯穿形态、以及尺寸关系，使得所述均热防烫伤石墨烯发热片具有透气功能，并且所述电阻加热涂层被完全密封，达到防水效果。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：，所述绝缘载膜的聚酯膜厚度介于0.025～0.1 mm，更优选是0.038～0.05 mm;所述绝缘覆膜的聚酯膜厚度小于所述绝缘载膜的聚酯膜厚度，优选是0.025～0.038 mm;所述导电涂层的涂刷厚度介于4～12 μm;所述均热防烫伤石墨烯发热片的总膜厚介于0.08～0.4 mm;优选地，所述导电涂层包括银浆涂层，所述电阻加热涂层包括石墨烯发热涂层。

通过采用上述优选技术方案，利用特定聚酯膜厚度范围、导电涂层涂刷厚度范围与所述均热防烫伤石墨烯发热片的总膜厚范围，使得所述均热防烫伤石墨烯发热片具有足够薄的结构,更容易贴附人体或衣物表面。

本发明的主要目的二是通过以下技术方案得以实现的：

提出一种均热防烫伤石墨烯发热片的制备方法，包括以下步骤：

提供绝缘载膜，所述绝缘载膜具有印刷面;

在所述绝缘载膜的所述印刷面上第一次印刷形成导电涂层，所述导电涂层包括不互相直接电连接的正电极图案与负电极图案，所述正电极图案一体形成有多个正电极线与连接所述正电极线的第一汇流条，所述负电极图案一体形成有多个负电极线与连接所述负电极线的第二汇流条，所述正电极线与所述负电极线为等距交错排列，以区隔出多个发热模块;

在所述绝缘载膜的所述印刷面上第二次印刷形成电阻加热涂层，所述电阻加热涂层位于所述第一汇流条与所述第二汇流条之间并覆盖所述正电极线、所述负电极线及所述正电极线与所述负电极线之间的薄膜部位;其中所述正电极线具有朝向所述第二汇流条且突出于所述电阻加热涂层的第一端;所述负电极线具有朝向所述第一汇流条且突出于所述电阻加热涂层的第二端;及

在所述绝缘载膜的所述印刷面上设置绝缘覆膜。

通过采用上述基础技术方案二的整体，借以实现一种均热防烫伤石墨烯发热片的制备，在设置所述绝缘覆膜之前的制程中或成品中能够光学检测所述电阻加热涂层相对于所述导电涂层的覆盖准确度，预先排除所述电阻加热涂层覆盖不准确的发热片。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述第一端在所述印刷面上形成有外露于所述电阻加热涂层的第一单元测试点;所述第二端在所述印刷面上形成有外露于所述电阻加热涂层的第二单元测试点;所述制备方法还包括:在设置所述绝缘覆膜之前，探测所述第一单元测试点与所述第二单元测试点，以量测所述正电极线与相邻所述负电极线之间的电阻;优选地，所述第一端与所述第二端超出所述电阻加热涂层的长度介于0.5～3mm;优选地，介于1～2mm。

可以通过采用上述优选技术方案，利用在设置所述绝缘覆膜之前，由所述印刷面上探测所述第一单元测试点与所述第二单元测试点，能够在制程中检测在所述正电极线与所述负电极线之间的个别发热模块的电阻，预先排除所述电阻加热涂层的覆盖厚度不均匀或/与准确所述电阻加热涂层的印刷后组成分布不均匀的发热片。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述绝缘载膜的聚酯膜厚度介于0.025～0.1 mm，更优选是0.038～0.05 mm;所述绝缘覆膜的聚酯膜厚度小于所述绝缘载膜的聚酯膜厚度，优选是0.025～0.038 mm;所述导电涂层的涂刷厚度介于4～12 μm;所述均热防烫伤石墨烯发热片的总膜厚介于0.08～0.4 mm;优选地，所述导电涂层包括银浆涂层，所述电阻加热涂层包括石墨烯发热涂层。

综上所述，本发明包括以下至少一种有益技术效果：

1.提供一种均热防烫伤石墨烯发热片，具体可应用于可穿戴设备或衣物中，达到制程中排除所述电阻加热涂层覆盖不良的不合格或早期易于损坏的产品；

2.提供一种均热防烫伤石墨烯发热片，达到制程中排除所述电阻加热涂层中组成材料不均匀或/与厚度覆盖不良的不合格或早期易于损坏的产品；

3.能制备出一种均热防烫伤石墨烯发热片，能够在制程中预先排除由所述电阻加热涂层因素引起的不良品或早期易于损坏的产品；

4.在均热防烫伤石墨烯发热片的制备工艺中整合汇流条于发热片中，并实现所述电阻加热涂层的完全密封，达到防水效果；

5.克服以往将例如石墨烯发热涂层的电阻加热涂层直接形成在绝缘载膜上的石墨烯发热片在使用时部分产品因为不能均匀发热，导致烫伤人体肌肤的质量问题。

附图说明

图1绘示本发明第一较佳实施例的一种均热防烫伤石墨烯发热片背向印刷面的局部 底视示意图与局部放大图；

图2绘示本发明第一较佳实施例的均热防烫伤石墨烯发热片朝向印刷面的局部上视示意图与 局部放大图；

图3绘示本发明第一较佳实施例的均热防烫伤石墨烯发热片的局部剖切示意图；

图4绘示本发明第二较佳实施例的均热防烫伤石墨烯发热片的制备工艺的流程图；

图5A至图5D绘示本发明第二较佳实施例的均热防烫伤石墨烯发热片的制备工艺中各主要 步骤的局部元件横切示意图；

图6绘示本发明第一较佳实施例的均热防烫伤石墨烯发热片在测试良好时朝向印刷面的局部 上视示意图；

图7绘示本发明第一较佳实施例的均热防烫伤石墨烯发热片在第一测试异常时朝向印刷面的 局部上视示意图；

图8绘示本发明第一较佳实施例的均热防烫伤石墨烯发热片在第二测试异常时朝向印刷面的 局部上视示意图；

图9绘示本发明第三较佳实施例的另一种均热防烫伤石墨烯发热片背向印刷面的局部底视示 意图；

图10绘示本发明第三较佳实施例的均热防烫伤石墨烯发热片朝向印刷面的局部上视示意 图；

图11绘示本发明第三较佳实施例的均热防烫伤石墨烯发热片的局部剖切示意图；

图12绘示本发明第四较佳实施例的另一种均热防烫伤石墨烯发热片朝向印刷面的局部上视 示意图。

附图标记: 10、绝缘载膜; 11、印刷面; 12、透气孔; 20、导电涂层; 21、正电极线; 22、负电极线; 23、第一汇流条; 24、第二汇流条; 25、第一端 26、第二端; 27、第一单元测试点;28、第二单元测试点; 29、模组测试点; 30、电阻加热涂层; 31、避让孔; 32、异常区域; 40、绝缘覆膜。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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作为理解本发明的发明构思一部分实施例，而不能代表全部的实施例，也不作唯一实施例的解释。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在理解本发明的发明构思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内。

需要说明，若本发明实施例中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)，则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

为了更方便理解本发明的技术方案,以下将本发明的均热防烫伤石墨烯发热片及其制备方法做进一步详细描述与解释，但不作为本发明限定的保护范围。

图1绘示一种均热防烫伤石墨烯发热片背向印刷面的局部底视示意图与局部放大图;图2绘示该均热防烫伤石墨烯发热片朝向印刷面的局部上视示意图与局部放大图；图3绘示该均热防烫伤石墨烯发热片的局部剖切示意图；参照图1、图2与图3，本发明第一实施例提出一种均热防烫伤石墨烯发热片依照制程的形成次序，包括:绝缘载膜10、导电涂层20、电阻加热涂层30和绝缘覆膜40。一防水涂层(图未示出)可选择性形成于所述绝缘覆膜40与所述电阻加热涂层30之间。

所述绝缘载膜10具有印刷面11;所述绝缘载膜10具体可为PET聚酯薄膜，颜色可为透明、白色或黑色，更具体是透明绝缘载膜，可用于由底面观测所述导电涂层20的位置是否印刷良好。

所述导电涂层20印刷形成于所述绝缘载膜10的所述印刷面11上，所述导电涂层20包括不互相直接电连接的正电极图案与负电极图案，所述正电极图案一体形成有多个正电极线21与连接所述正电极线21的第一汇流条23，所述负电极图案一体形成有多个负电极线22与连接所述负电极线22的第二汇流条24，所述正电极线21与所述负电极线22为等距交错排列，以区隔出多个发热模块。一个发热模块位于在某一个所述正电极线21与相邻所述负电极线22之间且不延伸到所述第一汇流条23与所述第二汇流条24的区域，所述导电涂层20具体是银浆印刷形成的导电线路，经过印刷与固化后成形，具有较优良的导电率与柔软防断裂的韧度。但不限定地，所述导电涂层20的材质也可以包括导电碳、铜、金、铁或以上任意组合。

所述电阻加热涂层30印刷形成于所述绝缘载膜10的所述印刷面11上，所述电阻加热涂层30位于所述第一汇流条23与所述第二汇流条24之间并覆盖所述正电极线21、所述负电极线22及所述正电极线21与所述负电极线22之间的薄膜部位;其中所述正电极线21具有朝向所述第二汇流条24且突出于所述电阻加热涂层30的第一端25;所述负电极线22具有朝向所述第一汇流条23且突出于所述电阻加热涂层30的第二端26。所述电阻加热涂层30具体是石墨烯发热涂层。

所述绝缘覆膜40设置于所述绝缘载膜10的所述印刷面11上。所述绝缘覆膜40的一种具体材质可以是PET聚酯。

本实施例的实施原理为：利用所述导电涂层20与所述电阻加热涂层30依次印刷形成在所述绝缘载膜10的印刷面11上，并保持所述正电极线21与所述负电极线22各具有突出于所述电阻加热涂层30的第一端25与第二端26，以利制程中光学检测所述均热防烫伤石墨烯发热片中所述电阻加热涂层30对所述导电涂层20的覆盖准确度，预先排除所述电阻加热涂层30覆盖不准确的发热片。

关于所述第一端25与所述第二端26的一种优选具体形态，在一较佳示例中，参阅图6，所述第一端25在所述印刷面11上形成有外露于所述电阻加热涂层30的第一单元测试点27;所述第二端26在所述印刷面11上形成有外露于所述电阻加热涂层30的第二单元测试点28。在制程中尚未设置所述绝缘覆膜40之前，利用所述第一单元测试点27与所述第二单元测试点28不被所述电阻加热涂层30覆盖，能够在制程中检测在所述正电极线21与所述负电极线22之间的个别发热模块的电阻，预先排除所述电阻加热涂层30的覆盖厚度不均匀或/与准确所述电阻加热涂层30的印刷后组成分布不均匀的发热片。如图6所示，透过探测所述第一单元测试点27与所述第二单元测试点28，当测得的多个发热模块的电阻为符合要求的误差范围内，表示所述电阻加热涂层30的覆盖厚度均匀及所述电阻加热涂层30的印刷后组成分布均匀。如图7所示，当所述电阻加热涂层30具有覆盖厚度不均匀或/及组成分布不均匀的异常区域32，透过探测所述第一单元测试点27与所述第二单元测试点28，被所述异常区域32涵盖的发热模块的电阻值相对于其他良好的发热模块会显得异常的低或是特别的高，通常是偏低，能够制程中预先被发现。如图8所示，当所述电阻加热涂层30具有覆盖位置不准确的情形，可由所述第一端25与所述第二端26的外露长度轻易地光学检测所述电阻加热涂层30是否产生偏移。此外，所述第一单元测试点27与所述第二单元测试点28的针测即使造成了所述第一端25与所述第二端26的表面损坏，也不会损害所述电阻加热涂层30，也不会影响多个发热模块电阻发热的性能。此外，在一具体实例中，所述第一汇流条23与所述第二汇流条24还设置有模组测试点29，用以测试所述电阻加热涂层30所覆盖的同一区域内所有发热模块在并联后的电阻值。

关于所述第一端25与所述第二端26的一种可实施突出长度范围，在一较佳示例中，所述第一端25与所述第二端26超出所述电阻加热涂层30的长度介于0.5～3mm;优选地，介于1～2mm，使得所述第一单元测试点27与所述第二单元测试点28有足够大供针测的面积。因此，利用所述第一端25与所述第二端26超出所述电阻加热涂层30的长度范围，在不破坏所述电阻加热涂层30的条件下针测在所述正电极线21与所述负电极线22之间的个别发热模块的电阻，例如可以使用0.5mm针径的探针进行针测。

关于多个发热模块在汇流条方向的尺寸范围与边界空隙关系，在一较佳示例中，相邻的所述正电极线21与所述负电极线22之间的发热间隙介于0.4～1.2 cm;优选地，所述第一端25与所述第二汇流条24形成第一间隙，所述第二端26与所述第一汇流条23形成第二间隙，所述电阻加热涂层30与所述第一汇流条23之间及与所述第二汇流条24之间各形成有第三间隙;优选地，所述第一间隙与所述第二间隙介于0.5～3.0 mm; 所述第三间隙介于2.0～5.0 mm。因此，由于所述电阻加热涂层30已覆盖在所述正电极线21与所述负电极线22上还覆盖在相邻电极线之间的薄膜部位，形成了实现电阻发热的电接触，再利用所述正电极线21与所述负电极线22之间的发热间隙范围建立多个分区条状且紧邻的发热模块;而利用所述电阻加热涂层30与两侧汇流条的第三间隙，可以避免由汇流条到相邻电极的短路径电阻发热。优选地，利用所述第三间隙大于所述第一间隙亦大于所述第二间隙，确保在所述正电极线21的所述第一端25与所述第二汇流条24之间的第一间隙以及在所述负电极线22的所述第二端26与所述第一汇流条23之间的第二间隙不会有所述电阻加热涂层30的残留，汇流条与接近但不相接的电极线之间不会建立电阻短路径，所述第一汇流条23与所述第二汇流条24能够尽可能的靠拢排列，以达到尺寸密集化的效果。

关于所述正电极线21与所述负电极线22的多种具体可实施的排列方式，在第一实施例中，参阅图2，所述正电极线21与所述负电极线22的排列方式为直线状交错间隔。或者，在第四实施例中，参阅图12，所述正电极线21与所述负电极线22的排列方式为波浪状交错间隔。因此，利用所述正电极线21与所述负电极线22的排列形态，实现发热模块的形状改变，例如直线状交错间隔提供直条状的多个发热模块，使发热模块的实际面积与实际电阻率更容易反向计算得知与确认，又例如波浪状交错间隔提供波浪状的多个发热模块;优选地，如图12所示，所述正电极线21与所述负电极线22的排列方式为波浪状交错间隔，所述正电极线21与所述负电极线22更具有耐曲折的弹性，所述均热防烫伤石墨烯发热片曲折时不容易造成所述正电极线21与所述负电极线22的断裂。另外，所述正电极线21与所述负电极线22的引出是通过所述第一汇流条23与所述第二汇流条24再连接到外部电极或薄膜侧边的引出电极，可沿用现有技术的引出结构，在此不予详述。

关于各层膜厚的一种可实施范围，在一较佳示例中，所述绝缘载膜10的聚酯膜厚度介于0.025～0.1 mm，更优选是0.038～0.05 mm;所述绝缘覆膜40的聚酯膜厚度小于所述绝缘载膜10的聚酯膜厚度，优选是0.025～0.038 mm;所述导电涂层20的涂刷厚度介于4～12 μm;所述均热防烫伤石墨烯发热片的总膜厚介于0.08～0.4 mm;优选地，所述导电涂层20包括银浆涂层，所述电阻加热涂层30包括石墨烯发热涂层。因此，利用特定聚酯膜厚度范围、导电涂层涂刷厚度范围与所述均热防烫伤石墨烯发热片的总膜厚范围，使得所述均热防烫伤石墨烯发热片具有足够薄的结构,更容易贴附人体或衣物表面，所述导电涂层20的厚度范围可以使其线路耐曲折防止断裂。而较薄的所述绝缘覆膜40是为了平衡所述均热防烫伤石墨烯发热片内各膜层的热膨胀系数差异，通常所述导电涂层20的热膨胀系数较大且贴近所述绝缘载膜10，减薄的所述绝缘覆膜40能够减轻所述均热防烫伤石墨烯发热片在无外力下的翘曲度。

关于成品阻抗值的一种具体实施形态，在一较佳示例中，所述正电极线21与相邻的所述负电极线22的阻抗值介于10～100Ω，具体可以是50±5Ω。

关于所述导电涂层20的一种可实施使用材料，在一较佳示例中，所述导电涂层20使用的银浆材料的组成按重量比包括：球型银粉8～20%，其粒径为2.5～6微米；片状银粉40～60%，其粒径为3～6微米；纳米银粉5～12%，其粒径为18～60纳米；有机载体采用乙烯树脂15～25%，其粒径为0.9～1.5微米；DBE溶剂5～15%；氧化物添加剂0.1～1 %，其平均粒径为0.4～1.0微米。因此，利用所述导电涂层20使用的银浆材料的特定组成，实现由所述导电涂层20形成的正电极线21与负电极线22具有耐曲折防断裂的特性。

此外，本发明第二实施例提出一种均热防烫伤石墨烯发热片的制备方法，用以制作 第一实施例的均热防烫伤石墨烯发热片或具有类似功能的均热防烫伤石墨烯发热片，图4绘 示该制备工艺的流程图；图5A至图5D绘示制备工艺中各主要步骤中在横切垂直于正负电 极线22延伸方向的局部元件横切示意图；所述制备方法包括下列主要步骤S1至主要步骤 S4。

步骤S1是关于提供绝缘载膜；参照图5A，所述绝缘载膜10具有印刷面11，所述绝缘载膜10的印刷面11可区分为发热区、汇流区与周边区，所述发热区位于所述汇流区之间，所述周边区在所述汇流区的周缘；

步骤S2是关于在绝缘载膜上第一次印刷形成导电涂层；参照图5B，在所述绝缘载膜10的所 述印刷面11上第一次印刷形成导电涂层20，所述导电涂层20包括不互相直接电连接的正 电极图案与负电极图案，所述正电极图案一体形成有多个正电极线21与连接所述正电极线 21的第一汇流条23，所述负电极图案一体形成有多个负电极线22与连接所述负电极线22 的第二汇流条24，所述正电极线21与所述负电极线22为等距交错排列，以区隔出多个发 热模块；所述导电涂层20的所述正电极线21与所述负电极线22的图案具体是位于所述绝缘 载膜10的发热区；所述导电涂层20的所述第一汇流条23与所述第二汇流条24具体是位于 所述绝缘载膜10的汇流区；

步骤S3是关于在绝缘载膜上第二次印刷形成电阻加热涂层；参照图5C，在所述绝缘载膜10 的所述印刷面11上第二次印刷形成电阻加热涂层30，所述电阻加热涂层30位于所述第一 汇流条23与所述第二汇流条24之间并覆盖所述正电极线21、所述负电极线22、所述正电 极线21与所述负电极线22之间的薄膜部位；其中所述正电极线21具有朝向所述第二汇流条 24且突出于所述电阻加热涂层30的第一端25；所述负电极线22具有朝向所述第一汇流条23 且突出于所述电阻加热涂层30的第二端26；所述电阻加热涂层30的图案具体是位于所述绝 缘载膜10的发热区；

步骤S4是关于在绝缘载膜上设置绝缘覆膜；参照图5D，在所述绝缘载膜10的所述印刷面11 上以压贴方式设置绝缘覆膜40；所述绝缘覆膜40具体是覆盖了所述电阻加热涂层30与所述 导电涂层20的外露部位，例如所述第一汇流条23与所述第二汇流条24。所述绝缘覆膜40 的尺寸实质相当于所述绝缘载膜10的尺寸；但厚度可略小于所述绝缘载膜10的厚度；

具体地，以上主要步骤S1至S4都是实施在一薄膜母片上，将多个对应产品薄膜形状的单元 区整合一起，待印刷与贴合工艺完成后再裁切出所需要的单体形状。

本实施例的实施原理为：单面多次印刷分别形成所述导电涂层20、所述电阻加热涂层30，并设置所述绝缘覆膜40，借以实现一种均热防烫伤石墨烯发热片的制备，在设置所述绝缘覆膜40之前的制程中或成品中能够光学检测所述电阻加热涂层30相对于所述导电涂层20的覆盖准确度，预先排除所述电阻加热涂层覆盖不准确的发热片。

关于步骤S2中所述导电涂层20的一种可实施的图案化印刷形成方法，在一较佳示例中，其图案的形成可利用以300目斜拉22.5度角的聚酯网，涂膜感光胶厚度85微米，经特制设备微雾喷淋自动显影机制备专用聚酯涂层网板；通过不升台面全自动卷料印刷机印刷技术将银浆按技术要求的网板图形印刷形成制备一种耐水洗、耐搓揉、高延展性的导电涂层20;之后，通过新型隧道式短波辐射和热风循环进行双作用固化和老化。

关于步骤S3中所述电阻加热涂层30的印刷形态，所述电阻加热涂层30覆盖在位于预定发热区的所述绝缘载膜10的薄膜部位，还覆盖所述正电极线21、所述负电极线22，就一个剖切面观之，所述电阻加热涂层30覆盖了所述正电极线21与所述负电极线22除了底面之外的侧面与顶面，建立了非平面较为稳固的电接触关系，受到热变应力导致所述电阻加热涂层30与所述正电极线21/所述负电极线22之间电接触界面断裂的风险大幅降低。

作为一个优选示例，所述第一端25在所述印刷面11上形成有外露于所述电阻加热涂层30的第一单元测试点27;所述第二端26在所述印刷面11上形成有外露于所述电阻加热涂层30的第二单元测试点28;在步骤S3之后与步骤S4之前还可包括:在设置所述绝缘覆膜40之前，探测所述第一单元测试点27与所述第二单元测试点28，以量测所述正电极线21与相邻所述负电极线22之间的电阻;优选地，所述第一端25与所述第二端26超出所述电阻加热涂层30的长度介于0.5～3mm;优选地，介于1～2mm。因此，利用在设置所述绝缘覆膜40之前，由所述印刷面11上探测所述第一单元测试点27与所述第二单元测试点28，能够在制程中检测在所述正电极线21与所述负电极线22之间的个别发热模块的电阻，预先排除所述电阻加热涂层30的覆盖厚度不均匀或/与准确所述电阻加热涂层30的印刷后组成分布不均匀的发热片。

关于主构件的可能厚度尺寸范围，在一较佳示例中，所述绝缘载膜10的聚酯膜厚度介于0.025～0.1 mm，更优选是0.038～0.05 mm;所述绝缘覆膜40的聚酯膜厚度小于所述绝缘载膜10的聚酯膜厚度，优选是0.025～0.038 mm;所述导电涂层20的涂刷厚度介于4～12 μm;所述均热防烫伤石墨烯发热片的总膜厚介于0.08～0.4 mm;优选地，所述导电涂层包括银浆涂层，所述电阻加热涂层包括石墨烯发热涂层。

本发明第三实施例另提出一种均热防烫伤石墨烯发热片，图9绘示该均热防烫伤石墨烯发热片背向印刷面的局部底视示意图；图10绘示该均热防烫伤石墨烯发热片朝向印刷面的局部上视示意图；图11绘示该均热防烫伤石墨烯发热片的局部剖切示意图。参照图9、图10与图11，所述均热防烫伤石墨烯发热片包括:绝缘载膜10、导电涂层20、电阻加热涂层30和绝缘覆膜40。

所述绝缘载膜10具有印刷面11。所述导电涂层20印刷形成于所述绝缘载膜10的所述印刷面11上，所述导电涂层20包括不互相直接电连接的正电极图案与负电极图案，所述正电极图案一体形成有多个正电极线21与连接所述正电极线21的第一汇流条23，所述负电极图案一体形成有多个负电极线22与连接所述负电极线22的第二汇流条24，所述正电极线21与所述负电极线22为等距交错排列，以区隔出多个发热模块。所述导电涂层20具体是银浆印刷形成的导电线路，经过印刷与固化后成形，具有较优良的导电率与柔软防断裂的韧度。

所述电阻加热涂层30印刷形成于所述绝缘载膜10的所述印刷面11上，所述电阻加热涂层30位于所述第一汇流条23与所述第二汇流条24之间并覆盖所述正电极线21、所述负电极线22及所述正电极线21与所述负电极线22之间的薄膜部位;其中所述正电极线21具有朝向所述第二汇流条24且突出于所述电阻加热涂层30的第一端25;所述负电极线22具有朝向所述第一汇流条23且突出于所述电阻加热涂层30的第二端26。所述绝缘覆膜40设置于所述绝缘载膜10的所述印刷面11上。

为了增加产品的透气性，所述电阻加热涂层30在所述正电极线21与所述负电极线22之间优选地可开设有多个避让孔31，所述绝缘载膜10开设有多个对准所述避让孔31的透气孔12，所述透气孔12具有小于所述避让孔31的尺寸且贯穿至所述绝缘覆膜40。因此，利用所述避让孔31、所述透气孔12、两者位置、所述透气孔12的贯穿形态、以及尺寸关系，使得所述均热防烫伤石墨烯发热片具有透气功能，并且所述电阻加热涂层30被完全密封，达到防水效果。

本具体实施方式的实施例均作为方便理解或实施本发明技术方案的较佳实施例，并非依此限制本发明的保护范围，凡依本发明的结构、形状、原理所做的等效变化，均应被涵盖于本发明的请求保护范围内。

Claims (10)

1.一种均热防烫伤石墨烯发热片，其特征在于，包括：

绝缘载膜(10)，具有印刷面(11);

导电涂层(20)，印刷形成于所述绝缘载膜(10)的所述印刷面(11)上，所述导电涂层(20)包括不互相直接电连接的正电极图案与负电极图案，所述正电极图案一体形成有多个正电极线(21)与连接所述正电极线(21)的第一汇流条(23)，所述负电极图案一体形成有多个负电极线(22)与连接所述负电极线(22)的第二汇流条(24)，所述正电极线(21)与所述负电极线(22)为等距交错排列，以区隔出多个发热模块;

电阻加热涂层(30)，印刷形成于所述绝缘载膜(10)的所述印刷面(11)上，所述电阻加热涂层(30)位于所述第一汇流条(23)与所述第二汇流条(24)之间并覆盖所述正电极线(21)、所述负电极线(22)及所述正电极线(21)与所述负电极线(22)之间的薄膜部位;其中所述正电极线(21)具有朝向所述第二汇流条(24)且突出于所述电阻加热涂层(30)的第一端(25);所述负电极线(22)具有朝向所述第一汇流条(23)且突出于所述电阻加热涂层(30)的第二端(26);及

绝缘覆膜(40)，设置于所述绝缘载膜(10)的所述印刷面(11)上。

2.根据权利要求1所述的均热防烫伤石墨烯发热片，其特征在于，所述第一端(25)在所述印刷面(11)上形成有外露于所述电阻加热涂层(30)的第一单元测试点(27);所述第二端(26)在所述印刷面(11)上形成有外露于所述电阻加热涂层(30)的第二单元测试点(28)。

3.根据权利要求2所述的均热防烫伤石墨烯发热片，其特征在于，所述第一端(25)与所述第二端(26)超出所述电阻加热涂层(30)的长度介于0.5～3mm;优选地，介于1～2mm。

4.根据权利要求1所述的均热防烫伤石墨烯发热片，其特征在于，相邻的所述正电极线(21)与所述负电极线(22)之间的发热间隙介于0.4～1.2 cm;优选地，所述第一端(25)与所述第二汇流条(24)形成第一间隙，所述第二端(26)与所述第一汇流条(23)形成第二间隙，所述电阻加热涂层(30)与所述第一汇流条(23)之间及与所述第二汇流条(24)之间各形成有第三间隙;优选地，所述第一间隙与所述第二间隙介于0.5～3.0 mm; 所述第三间隙介于2.0～5.0 mm。

5.根据权利要求1所述的均热防烫伤石墨烯发热片，其特征在于，所述正电极线(21)与所述负电极线(22)的排列方式为直线状交错间隔或波浪状交错间隔。

6.根据权利要求1所述的均热防烫伤石墨烯发热片，其特征在于，所述电阻加热涂层(30)在所述正电极线(21)与所述负电极线(22)之间开设有多个避让孔(31)，所述绝缘载膜(10)开设有多个对准在所述避让孔(31)内的透气孔(12)，所述透气孔(12)具有小于所述避让孔(31)的尺寸且贯穿至所述绝缘覆膜(40)。

7.根据权利要求1-6中任一项所述的均热防烫伤石墨烯发热片，其特征在于，所述绝缘载膜(10)的聚酯膜厚度介于0.025～0.1 mm，更优选是0.038～0.05 mm;所述绝缘覆膜(40)的聚酯膜厚度小于所述绝缘载膜(10)的聚酯膜厚度，优选是0.025～0.038 mm;所述导电涂层(20)的涂刷厚度介于4～12 μm;所述均热防烫伤石墨烯发热片的总膜厚介于0.08～0.4mm;优选地，所述导电涂层(20)包括银浆涂层，所述电阻加热涂层(30)包括石墨烯发热涂层。

8.一种均热防烫伤石墨烯发热片的制备方法，其特征在于，包括：

提供绝缘载膜(10)，所述绝缘载膜(10)具有印刷面(11);

在所述绝缘载膜(10)的所述印刷面(11)上第一次印刷形成导电涂层(20)，所述导电涂层(20)包括不互相直接电连接的正电极图案与负电极图案，所述正电极图案一体形成有多个正电极线(21)与连接所述正电极线(21)的第一汇流条(23)，所述负电极图案一体形成有多个负电极线(22)与连接所述负电极线(22)的第二汇流条(24)，所述正电极线(21)与所述负电极线(22)为等距交错排列，以区隔出多个发热模块;

在所述绝缘载膜(10)的所述印刷面(11)上第二次印刷形成电阻加热涂层(30)，所述电阻加热涂层(30)位于所述第一汇流条(23)与所述第二汇流条(24)之间并覆盖所述正电极线(21)、所述负电极线(22)及所述正电极线(21)与所述负电极线(22)之间的薄膜部位;其中所述正电极线(21)具有朝向所述第二汇流条(24)且突出于所述电阻加热涂层(30)的第一端(25);所述负电极线(22)具有朝向所述第一汇流条(23)且突出于所述电阻加热涂层(30)的第二端(26); 及

在所述绝缘载膜(10)的所述印刷面(11)上设置绝缘覆膜(40)。

9.根据权利要求8所述的均热防烫伤石墨烯发热片的制备方法，其特征在于，所述第一端(25)在所述印刷面(11)上形成有外露于所述电阻加热涂层(30)的第一单元测试点(27);所述第二端(26)在所述印刷面(11)上形成有外露于所述电阻加热涂层(30)的第二单元测试点(28);所述制备方法还包括:在设置所述绝缘覆膜(40)之前，探测所述第一单元测试点(27)与所述第二单元测试点(28)，以量测所述正电极线(21)与相邻所述负电极线(22)之间的电阻;优选地，所述第一端(25)与所述第二端(26)超出所述电阻加热涂层(30)的长度介于0.5～3mm;优选地，介于1～2mm。

10.根据权利要求8或9所述的均热防烫伤石墨烯发热片的制备方法，其特征在于，所述绝缘载膜(10)的聚酯膜厚度介于0.025～0.1 mm，更优选是0.038～0.05 mm;所述绝缘覆膜(40)的聚酯膜厚度小于所述绝缘载膜(10)的聚酯膜厚度，优选是0.025～0.038 mm;所述导电涂层(20)的涂刷厚度介于4～12 μm;所述均热防烫伤石墨烯发热片的总膜厚介于0.08～0.4 mm;优选地，所述导电涂层(20)包括银浆涂层，所述电阻加热涂层(30)包括石墨烯发热涂层。

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