[发明专利]一种曲面玻璃上均匀加热透明导电薄膜的热处理方法

说明书

本发明涉及一种曲面玻璃上均匀加热透明导电薄膜的热处理方法，尤其涉及风挡玻璃上的透明导电薄膜的热处理方法。本发明利用了红外加热技术的易控制、效率高等优点，根据ITO薄膜和强化玻璃对红外线的选择性吸收特性差异，使热量尽可能集中于ITO薄膜而不是强化玻璃，既保证了ITO薄膜的高效晶化又不使强化玻璃的应力产生严重衰减。本发明不仅能够使ITO透明导电膜电阻满足要求，又不会使钢化玻璃强度降低，同时具有工艺简单，效率高等优点，适合工业化生产。

技术领域

本发明涉及一种曲面玻璃上均匀加热透明导电薄膜的热处理方法，尤其涉及风挡玻璃上的透明导电薄膜的热处理方法。

背景技术

氧化铟锡(ITO)透明导电膜由于具有透光率高、电阻大范围可调、化学稳定性好等特点，在飞机、高速列车风挡玻璃上应用广泛。风挡玻璃上的ITO透明导电膜主要起到防冰除雾的作用。同时，ITO透明导电膜还可以起到电磁屏蔽、隐身等作用。以防冰除雾为例，飞机风挡玻璃上对ITO薄膜的加温功率密度要求一般在5～6Kw/m²，换算成对ITO薄膜表面电阻的要求一般为5～8Ω/□。

如果风挡玻璃的形状较为复杂，它在电加热过程中必然会出现表面温度不均匀的情况，从而会造成有些区域温度很低。如果电加热时间过长，风挡玻璃表面温差过大，风挡玻璃在使用过程中会发生炸裂，从而会危及驾驶员的安全。传统的控制复杂形状电加温玻璃温度均匀性的方法是对ITO透明导电薄膜进行刻蚀分区，以保证各个区的加热功率密度近似相等。这种方法工艺繁琐，并且大量的分区线会影响飞行员视觉舒适度。为了解决这个问题，专利CN104302026A提供了一种在曲面玻璃上梯度镀膜的方法，解决了对ITO透明导电薄膜的大量刻蚀分区问题。但是该方法的缺点在于，镀制ITO膜的温度较高，在280-330℃之间，根据ITO膜的制备工艺，时间至少1个小时。由于飞机、高速列车风挡玻璃都是采用的钢化玻璃，钢化玻璃在高温时容易产生应力松弛，从而导致玻璃强度大幅度降低，严重降低了飞机风挡玻璃的可靠性和使用寿命。因此，急需要找到一种既能使ITO透明导电膜电阻满足要求，又不会使钢化玻璃强度降低的方法。

发明内容

本发明正是针对上述问题，提供了一种曲面玻璃上均匀加热透明导电薄膜的热处理方法。本发明的目的是通过以下技术措施来实现的：

该方法的步骤是：

(1)通过磁控溅射技术在曲面玻璃上镀制非晶态ITO透明导电膜，

(2)将曲面玻璃(1)放置到模具架(2)上，模具架(2)包括底座、玻璃支撑架和红外灯管放置架，玻璃支撑架上表面的曲率外形与曲面玻璃的凸面外形一致，红外灯管放置架曲面形状与曲面玻璃的凹面外形一致，在红外灯管放置架上均匀布置红外加热灯管(3)，每一根红外加热灯管(3)与曲面玻璃的距离相等；

(3)将曲面玻璃(1)、模具架(2)和红外加热灯管(3)一起送入真空室，抽真空；

(4)待真空度降至9.0×10^-3Pa以下时，打开红外加热灯管，打开方式为如下之一：当曲面玻璃外形为规则外形时，同时打开所有加热灯管。当曲面玻璃外形为不规则外形时，以边长最短的一端对应的一排灯管为第一排，从第一排开始，以每排为单位依次打开红外加热灯管，每排灯管打开时间间隔为10～30s，每排灯管打开时间间隔相同。

(5)所有灯管都打开之后，加热时间为1～3min，然后同时关闭所有红外加热灯管。

(6)关闭加热灯管30分钟后，将玻璃从真空室取出。

磁控溅射技术镀制的非晶态ITO透明导电膜的表面电阻为17～20Ω/□。

红外加热灯管与ITO透明导电膜之间的距离为10～50mm。

曲面玻璃为化学强化玻璃或物理强化玻璃。

红外灯发射的红外线波长为1～2μm。