[发明专利]一种低电压透明电热膜

说明书

技术领域

本发明涉及一种透明电热膜及其制备工艺，尤其是一种低电压透明电热膜及其制备方法。

背景技术

透明加热膜通常采用在膜材表面镀透明导电涂层，然后在导电涂层表面制作导电电极，电极通常为两平行的金属条，两金属条分别接电源正极和负极，电流流经透明导电涂层产生热量，如图1所示(参见公开号为CN103828482A的专利)。目前常用的透明导电层石墨烯、碳纳米管、ITO、FTO、AZO等在膜厚较薄时方块电阻较大，这使得必须使用较高的供电电压才能满足加热要求，不利于电热膜的安全和便携性使用要求；而且，厚度增加虽可以降低使用电压，但增加了材料成本，同时降低了生产效率和透光率。

公开号为CN102883486A、名称为“一种基于石墨烯的透明电加热薄膜及其制备方法”的专利中，透明电加热薄膜包括透明柔性衬底，透明柔性衬底上设置石墨烯膜，石墨烯膜上设有导电连接网膜，导电连接网膜上设有电极，电极与导电连接网膜及石墨烯膜电连接；电极上设置防护层，防护层覆盖在电极上，并覆盖在石墨烯膜及导电连接网膜上。该专利提出采用石墨烯和导电连接网膜作为电热膜的透明加热材料，该方法可以通过导电连接网膜降低整体透明导电材料的方阻，但存在如下缺点：

1)导电连接网膜的方阻通常远小于石墨烯方阻，而二者是并连关系，这样起加热作用的主要是导电连接网膜而不是石墨烯。

2)导电连接网膜的线径<5μm，采用常规的金属材料通电时极易被烧毁使电热膜失效。

现有技术中也曾提出一种石墨烯柔性透明加热元件及其制备方法，为增强加热的均匀性使用图案化透明电极，透明电极中部接电极。但图案化电极也使用透明导电材料，因透明导电材料导电性较差，引入图案化电极后也很难获得降低使用电压的效果，因此必须使用多层(5-6层)石墨烯降低电阻以降低使用电压。此外，如果使用两平行电极而不是图案化电极，则获得的加热均匀性较差，温度最高点和最低点差别60K以上，难以实现实用化的要求。

发明内容

为了解决现有技术中存在的问题，本发明提供了一种低电压透明电热膜，该透明电热膜 可以在低电压(≤12V)下工作，达到预期的温度。

进一步地，该透明电热膜加热均匀性良好。

更进一步地，该透明电热膜使用较薄的透明导电层加热，使用石墨烯作为透明导电层时可使用单层石墨烯，同时该电热膜使用很低的电压(如≤1.5V)即可获得与传统透明电热膜相同的加热效果，且起发热作用的是透明导电层。

本发明的另一目的是提供上述低电压透明电热膜的制备工艺。

本发明的又一目的是提高低电压透明电热膜的柔性，使其可以自由的弯曲。

为了解决前述技术问题，达到上述技术效果，本发明提供了如下的技术方案：

一种低电压透明电热膜，包括透明基材、透明导电层、电极；透明导电层形成于透明基材的至少一侧；电极由汇流条和内电极构成，内电极由汇流条相向延伸形成叉指电极；汇流条接电源的正极或负极，使得两相邻的内电极极性相反，通电时正极汇流条提供的电流由各正极内电极流入对应负极内电极最终全部汇入负极汇流条；电极位于透明导电层上且与透明导电层电接触。

优选的，所述内电极中，位于电热膜边缘的内电极为单支电极，其余内电极为由多个单支电极组成的条分叉电极，所述分叉电极的单支电极间形成细小的夹缝；

优选的，所述分叉电极可以均由两个单支电极组成，也可以分别由不同个数的单支电极组成；

优选的，所述内电极间的间距相等；

优选的，所述分叉电极的宽度相等，即每个分叉电极的单电极的宽度与其之间夹缝宽度之和是相等的；

优选的，每个分叉电极的单电极的宽度相等，且单支电极间的夹缝的宽度相等；

优选的，所述分叉电极中，单支电极间的间距为2μm至单支电极的宽度，宽度在此范围内，根据单支电极的线宽通过电流能力设定；

优选的，所述夹缝为直线形、折线形或者曲线形；

进一步优选的，所述分叉电极均由两个单支电极组成，均匀分布于汇流条上进一步优选 的，所述分叉电极均由两个单支电极组成，均匀分布于汇流条上。

分叉电极的设置，可提高电热膜的柔性。

优选的，所述汇流上设有多个第一开孔，第一开孔设置的位置优选为相对电极的分叉电极所指向的位置；优选的，所述第一开孔为两头倒圆的长方形结构；进一步优选的，所述长边的长度与分叉电极的宽度相等。开孔的宽度根据材料以不影响电流通过不宜，开孔设置可进一步提高电热膜的柔性。