本發(fā)明涉及一種提升、控制發(fā)熱膜阻值的方法、及所得到的具有電發(fā)熱功能的電發(fā)熱膜。

背景技術(shù)：

訖今為止，新型電加熱膜的概念于2015年開(kāi)始興起，叫法不一，如加熱膜、加熱片、電加熱片，等等。由無(wú)錫格菲電子薄膜有限公司率先研發(fā)了這種通過(guò)透明導(dǎo)電發(fā)熱膜通電后發(fā)熱的加熱膜，主要結(jié)構(gòu)為防爆膜層+導(dǎo)線層+導(dǎo)電層+基底膜構(gòu)成，具體參見(jiàn)附圖1、圖2、圖3所示。其中，防爆膜層和基底膜主要作用是隔絕和保護(hù)導(dǎo)電層，導(dǎo)線層主要作用為通過(guò)導(dǎo)線層連接塊和導(dǎo)線層細(xì)線連接導(dǎo)電發(fā)熱層和外部電源。電源接通后，電子從與負(fù)極連接的導(dǎo)線層連接塊和導(dǎo)線層細(xì)線向與正極連接的導(dǎo)線層連接塊和導(dǎo)線層細(xì)線，導(dǎo)電發(fā)熱層通過(guò)本身的電阻，將電能轉(zhuǎn)化為熱能。電加熱膜發(fā)熱區(qū)域的電子遷移距離為L(zhǎng)，電子遷移寬度為W。由于電加熱膜的超薄性、柔韌性、低電壓快速加熱等眾多優(yōu)點(diǎn)集于一身，使其在短短不到兩年的時(shí)間，應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域。如，設(shè)置于衣服中，增加衣服的保暖性，設(shè)置于畫(huà)框內(nèi)，使本來(lái)只具有裝飾功能的畫(huà)同時(shí)具有了室內(nèi)加熱的效果。

迄今為止，現(xiàn)有的電發(fā)熱膜仍存在很多問(wèn)題，主要限定其進(jìn)一步發(fā)展的問(wèn)題則是電發(fā)熱膜的溫度無(wú)法過(guò)高，一般40-70℃之間。同樣電壓，決定其所能達(dá)到的溫度的因素則落在了電發(fā)熱膜的膜阻值上。由于在恒定電壓下，不同阻值的膜材的恒定發(fā)熱溫度不一樣，因此在不同的使用環(huán)境下，對(duì)加熱膜阻值就有明確的要求。對(duì)應(yīng)的在加熱膜制作過(guò)程中對(duì)原料膜材的方阻需要有明確要求。而在實(shí)際制作過(guò)程中由于原料膜材方阻不穩(wěn)定性，導(dǎo)致生產(chǎn)出來(lái)的發(fā)熱膜阻值難以卡控在規(guī)定范圍內(nèi)，超出范圍的原料膜材無(wú)法使用，容易造成浪費(fèi)。現(xiàn)有技術(shù)中，加熱膜的阻值卡控主要是通過(guò)圖紙計(jì)算出對(duì)應(yīng)原料膜材要求的目標(biāo)方阻范圍，然后按此范圍卡控原料膜材的方阻生產(chǎn)加熱膜，同時(shí)由于整體外形結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)圖紙確定后即難以更改，一旦原料膜材方阻不均勻，超出要求的方阻范圍，此種膜材只能報(bào)廢處理，無(wú)法繼續(xù)使用，這樣會(huì)造成材料的浪費(fèi)，增加生產(chǎn)成本。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供了一種圖案化導(dǎo)電膜提升導(dǎo)電膜阻值的方法，使達(dá)不到要求的目標(biāo)阻值的原料導(dǎo)電膜通過(guò)一定的圖案化工藝達(dá)到目標(biāo)目標(biāo)阻值；

本發(fā)明的另一目的是提供阻值可控的電發(fā)熱膜；

本發(fā)明的又一目的是提供上述阻值可控的電發(fā)熱膜的制備方法，即控制電發(fā)熱膜阻值的方法；

本發(fā)明的又一目的是圖案化導(dǎo)電膜提升導(dǎo)電膜阻值的方法。

本發(fā)明的目的通過(guò)以下技術(shù)方案來(lái)具體實(shí)現(xiàn)：

一種圖案化導(dǎo)電膜提升導(dǎo)電膜阻值的方法，所述導(dǎo)電膜由基底膜及設(shè)置于基底膜表面的導(dǎo)電層構(gòu)成，所述導(dǎo)電層包括平行邊和切割邊，采用對(duì)導(dǎo)電層進(jìn)行圖案化刻蝕處理，所刻蝕掉的圖案為多條清除條，所述清除條與所述導(dǎo)電層的其中一邊平行，并貫穿于導(dǎo)電層，使圖案化刻蝕后的導(dǎo)電層被分割成多塊，所述清除條的寬度為0.1mm以?xún)?nèi)，所述清除條的長(zhǎng)度與平行邊相等。

優(yōu)選的，所述圖案化刻蝕后的導(dǎo)電層被分割成形狀相同、大小相等的多塊。

作為優(yōu)選方案，上述的圖案化導(dǎo)電膜提升導(dǎo)電膜阻值的方法，具體方法步驟為：

S1：根據(jù)成品導(dǎo)電膜所要求卡控的目標(biāo)阻值得出導(dǎo)電膜的設(shè)計(jì)方阻平均值；

S2：測(cè)量原料導(dǎo)電膜的實(shí)際平均方阻，所述實(shí)際平均方阻與設(shè)計(jì)方阻的平均值進(jìn)行對(duì)比，換算出需要刻蝕掉的清除條的數(shù)量；

S3：根據(jù)清除條的寬度和條數(shù)確定刻蝕圖案，使清除條均勻分割導(dǎo)電層；

S4：按圖案刻蝕導(dǎo)電層，得到具有目標(biāo)阻值的導(dǎo)電膜。

進(jìn)一步的，所述S1中，所述導(dǎo)電膜的設(shè)計(jì)方阻平均值按如下計(jì)算得出：

r＝R×W/L，

r為導(dǎo)電膜的設(shè)計(jì)方阻平均值，單位為Ω/□；

R為導(dǎo)電膜所要求卡控的目標(biāo)阻值，單位為Ω；

L為導(dǎo)電膜電子遷移距離，單位為mm；

W為刻蝕前導(dǎo)電膜電子遷移寬度，單位為mm。

所述S2中，需要刻蝕掉的清除條的數(shù)量按下列公式的換算得出：

n＝(r-r₁)×W/(r×W₃)

n為清除條的數(shù)量，單位為條；

r為導(dǎo)電膜的設(shè)計(jì)方阻平均值，單位為Ω/□；

r₁為原料導(dǎo)電膜實(shí)際方阻平均值，單位為Ω/□；

W₃為清除條的寬度，單位為mm，且w₁≤0.1mm。

上述公式的推導(dǎo)原理為：

設(shè)：導(dǎo)電膜目標(biāo)阻值的平均值為R，導(dǎo)電膜電子遷移距離為L(zhǎng)；刻蝕前導(dǎo)電膜電子遷移寬度W；導(dǎo)電膜的設(shè)計(jì)方阻平均值為r；原料導(dǎo)電膜實(shí)際方阻平均值r₁；清除條的寬度為w₃，且w₁≤0.1mm；清除條的數(shù)量為n；計(jì)算方式如下：

阻值計(jì)算公式為R＝r*L/W；

實(shí)際由于原料導(dǎo)電膜方阻平均值為r₁，正常作業(yè)情況下得到的加熱膜實(shí)際阻值平均值為R₁，R₁＝r₁×L/W；為了使R₁＝R，則需要減少W至W₁，則W₁＝r₁/r×W

需要減少的電子遷移寬度W₂＝W-W₁＝(r-r₁)/r×W；

W₂＝n×W₁；

則n＝(r-r₁)×W/(r×W₁)。

優(yōu)選地，所述S3中，通過(guò)對(duì)清除條的數(shù)量為n和清除條的寬度為W₃的調(diào)整，使導(dǎo)電層被均勻的分割。

進(jìn)一步的，本發(fā)明提供了一種更為精細(xì)的方法，針對(duì)大批量的方阻參差不齊的原料導(dǎo)電膜進(jìn)行分類(lèi)后再用上述方法進(jìn)行圖案化處理。即，在所述S1之前，先將批量的原料導(dǎo)電膜按照設(shè)計(jì)方阻范圍的寬度進(jìn)行分級(jí)歸類(lèi)；再將導(dǎo)電膜按照所屬類(lèi)別的實(shí)際方阻針對(duì)每一片原料導(dǎo)電膜進(jìn)行圖案化，完成所述S1至S4的操作，即，相同級(jí)別的原料導(dǎo)電膜按照相同的圖案進(jìn)行圖案化。

優(yōu)選的，所述分級(jí)歸類(lèi)的方法為：設(shè)設(shè)計(jì)方阻范圍為A→B，則設(shè)計(jì)方阻范圍的寬度為(B-A)，將實(shí)際方阻低于B的原料導(dǎo)電膜按(B-A)的寬度進(jìn)行分級(jí)歸類(lèi)，分為1 類(lèi)：(2A-B)→A、2類(lèi)：(3A-2B)→(2A-B)、3類(lèi)：(4A-3B)→(3A-2B)等不同等級(jí)，正好落入相鄰兩級(jí)別共同的點(diǎn)值時(shí)，歸入上一級(jí)別。例如：根據(jù)所要卡控的導(dǎo)電膜的范圍的阻值推導(dǎo)出所需要的設(shè)計(jì)方阻的范圍為120-150Ω/□，則設(shè)計(jì)方阻范圍的寬度為30 Ω/□，一批原料導(dǎo)電膜的方阻，將實(shí)際方阻平均值低于120Ω/□的原料導(dǎo)電膜按30Ω /□的寬度進(jìn)行分級(jí)歸類(lèi)，分為1類(lèi)：90Ω/□→120Ω/□、2類(lèi)：60Ω/□-90Ω/□、3 類(lèi)：30Ω/□-60Ω/□，當(dāng)測(cè)量一原料導(dǎo)電膜的實(shí)際方阻的平均值為60Ω/□時(shí)，歸入2 類(lèi)。

本發(fā)明中，所述實(shí)際平均方阻按原料導(dǎo)電膜方阻范圍的中間值計(jì)，所述設(shè)計(jì)方阻的平均值按設(shè)計(jì)方阻范圍的中間值計(jì)。

一種控制電發(fā)熱膜阻值的方法，所述電發(fā)熱膜包括導(dǎo)電膜，包括如下步驟：

S1：根據(jù)電發(fā)熱膜發(fā)熱區(qū)域所要卡控的阻值，得到發(fā)熱區(qū)域的導(dǎo)電膜所需要的設(shè)計(jì)方阻的平均值；

S2：確定發(fā)熱區(qū)域電子遷移方向，按照上述的圖案化導(dǎo)電膜提升導(dǎo)電膜阻值的方法對(duì)導(dǎo)電膜發(fā)熱區(qū)域進(jìn)行圖案化刻蝕，即可。

發(fā)熱膜發(fā)熱區(qū)域、電子遷移方向、電子遷移距離、電子遷移寬度等概念的說(shuō)明：導(dǎo)線層連接塊接通外部電源后，電子從與負(fù)極連接的導(dǎo)線層連接塊和導(dǎo)線層細(xì)線通過(guò)導(dǎo)電層向與正極連接的導(dǎo)線層連接塊和導(dǎo)線層細(xì)線遷移，由于導(dǎo)電層具有一定的方阻，則在電子通過(guò)的地方，導(dǎo)電層放熱。故，所述發(fā)熱膜發(fā)熱區(qū)域正是電子遷移的通道，通道阻值即為電發(fā)熱膜的阻值，也是由導(dǎo)電層連接塊與導(dǎo)線層細(xì)線所圍成的區(qū)域的阻值。電子遷移方向則是從一邊緣的導(dǎo)線層細(xì)線向另一邊緣的導(dǎo)線層細(xì)線的方向。需要說(shuō)明的是，導(dǎo)線層細(xì)線并不一定為直線，也可以為波浪型、弧型等一些其他特殊形狀的曲線。此時(shí)，電子遷移方向也不是直線。電子遷移距離為電子從一邊緣的導(dǎo)線層細(xì)線向另一邊緣的導(dǎo)線層細(xì)線的方向所經(jīng)過(guò)的路程短，一般來(lái)說(shuō)，就是從一邊緣的導(dǎo)線層細(xì)線向另一邊緣的導(dǎo)線層細(xì)線的垂直距離。同樣的，導(dǎo)線層細(xì)線并不一定為直線，當(dāng)其不為直線時(shí)，電子遷線路線也為隨之垂直，自然也不是直線。從圖1中，電子遷移距離為L(zhǎng)。圖1中，電子遷移寬度則是兩導(dǎo)電層連接塊之間的距離W，在控制電發(fā)熱膜阻值的方法的方案中，體現(xiàn)為在導(dǎo)電膜上發(fā)生電子遷移區(qū)域(發(fā)熱區(qū)域)與電子遷移方向垂直形成的寬度，不一定是兩導(dǎo)電層邊接塊之間的距離，當(dāng)導(dǎo)電層細(xì)線為波浪線時(shí)，電子遷移寬度也是波浪線。由于對(duì)于電發(fā)熱膜阻控制的應(yīng)用中，電發(fā)熱膜并不一定全部處理發(fā)熱區(qū)域，而發(fā)熱區(qū)域與導(dǎo)電層細(xì)線和導(dǎo)電層細(xì)線的設(shè)置有著直接的關(guān)系，因此，在控制電發(fā)熱膜阻值的方法的方案中，電子遷移距離代替上述圖案化導(dǎo)電膜提升導(dǎo)電膜阻值的方法中的與清除條平行的邊的長(zhǎng)度，電子遷移寬度代替上述圖案化導(dǎo)電膜提升導(dǎo)電膜阻值的方法中的與清除條垂直的邊的長(zhǎng)度。這樣表述更為嚴(yán)謹(jǐn)準(zhǔn)確，且可以更為清楚說(shuō)明導(dǎo)電層所要刻蝕掉的區(qū)域(消除條)與導(dǎo)電層細(xì)線之間的關(guān)系。

優(yōu)選地，所述S1中，所述導(dǎo)電膜發(fā)熱區(qū)域所需要的設(shè)計(jì)方阻平均值按如下計(jì)算得出：

r＝R×W/L，

r為導(dǎo)電膜的設(shè)計(jì)方阻平均值，單位為Ω/□；

R為電發(fā)熱膜發(fā)熱區(qū)域所要卡控的目標(biāo)阻值，單位為Ω；

L為導(dǎo)電膜電子遷移距離，單位為mm；

W為刻蝕前導(dǎo)電膜電子遷移寬度，單位為mm。

一種膜阻可控的電發(fā)熱膜，所述電發(fā)熱膜包括：

1)導(dǎo)電膜，包括基底膜及設(shè)置基底膜表面的導(dǎo)電層；

2)設(shè)置于導(dǎo)電層上的電極，所述電極由導(dǎo)電層連接塊和若干導(dǎo)電層細(xì)線構(gòu)成，導(dǎo)電層細(xì)線由導(dǎo)電層連接塊相向延伸形成叉指電極；

所述導(dǎo)電層連接塊用于連通外部電源；

所述導(dǎo)電膜的膜阻根據(jù)需要進(jìn)行控制，所述控制方法參照上述的控制方法。

本發(fā)明所述圖案化刻蝕可通過(guò)激光、耐酸工藝、等離子刻蝕工藝等進(jìn)行處理。

一種阻值可控的電發(fā)熱膜，所述電發(fā)熱膜包括：

1)導(dǎo)電膜，包括基底膜及設(shè)置于基底膜表面的導(dǎo)電層；

2)設(shè)置于導(dǎo)電層上的電極，所述電極由導(dǎo)電層連接塊和若干導(dǎo)電層細(xì)線構(gòu)成，導(dǎo)電層細(xì)線由導(dǎo)電層連接塊相向延伸形成叉指電極；所述導(dǎo)電層連接塊用于連通外部電源；

所述導(dǎo)電層由導(dǎo)電塊構(gòu)成，所述導(dǎo)電塊并列排布構(gòu)成導(dǎo)電層，相鄰導(dǎo)電塊之間形成長(zhǎng)條形縫隙，所述縫隙與導(dǎo)電層細(xì)線垂直，所述縫隙的寬度相等且小于0.1mm。

一種阻值可控的電發(fā)熱膜，根據(jù)對(duì)電發(fā)熱膜所卡控的阻值，確定設(shè)置所述導(dǎo)電層中的縫隙的數(shù)量及導(dǎo)電塊的數(shù)量，所述縫隙的數(shù)量與寬度設(shè)置，符合如下公式：

n＝(R-r₁L)/RW₃

L為電導(dǎo)電膜發(fā)熱區(qū)域的電子遷移距離，單位為mm；

R為電發(fā)熱膜所需要卡控的阻值，單位為Ω；

r₁為導(dǎo)電膜的方阻平均值，單位為Ω/□；

W₃為縫隙的寬度，且W₃≤0.1mm；

n為縫隙的數(shù)量，單位為條；

所述導(dǎo)電層的導(dǎo)電塊的數(shù)量為n+1，每個(gè)導(dǎo)電塊的長(zhǎng)度均為L(zhǎng)、寬度均為(W-n W₃) /(n+1)，其中，W為導(dǎo)電膜整體寬度，為導(dǎo)電塊寬度和縫隙寬度的總和，單位為mm。

優(yōu)選地，所述導(dǎo)電層細(xì)線均勻分布于導(dǎo)電層上，相鄰導(dǎo)電層細(xì)線之間的距離均相等。

優(yōu)選地，所述導(dǎo)電層和電極上覆蓋有保護(hù)層。

優(yōu)選地，所述導(dǎo)電層采用ITO膜、石墨烯膜或碳納米管，優(yōu)選單層的石墨烯膜。

優(yōu)選地，所述基底膜采用聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚酰亞胺(PI)、聚丙烯(PP)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)或聚苯硫醚(PPS)；所述導(dǎo)電層細(xì)線采用銀漿、銅、MoAlMo，所述導(dǎo)電層連接塊采用銀漿、銅、MoAlMo。

優(yōu)選地，所述電發(fā)熱膜整體厚度為50μm-300μm，例如：50μm、60μm、 80μm、90μm、100μm、120μm、140μm、150μm、170μm、190μm、200μm、210μm、230μm、250μm、260μm、280μm、300μm，等；優(yōu)選100μm-200μm，例如：100μm、110μm、120μm、130μm、140μm、150μm、160μm、170μm、 180μm、190μm、200μm，等。

優(yōu)選地，所述的電發(fā)熱膜的最終升溫溫度、起始溫度、供電電壓、相鄰導(dǎo)電層細(xì)線之間的距離和電發(fā)熱膜的方塊電阻符合如下公式：

T＝kU²/d²r₁+t (1)

其中：

t——起始溫度，單位為℃；

T——電發(fā)熱膜升溫所至最終升溫溫度，單位為℃；

U——供電電壓，單位為V，U≤12V；

d——導(dǎo)電層細(xì)線的間距，單位為cm；

r₁——電發(fā)熱膜方阻，單位為Ω/□；

k——常數(shù)，取值范圍為10-200，k取值范圍根據(jù)電發(fā)熱膜與空氣之間的傳導(dǎo)系數(shù)會(huì)有不同，與電發(fā)熱膜與空氣之間的傳導(dǎo)系數(shù)成反比。

本發(fā)明有益效果：

本發(fā)明針對(duì)小于方阻范圍的原料膜材進(jìn)行特殊圖案化加工，在不影響發(fā)熱膜整體功能的情況下，使發(fā)熱膜達(dá)到設(shè)計(jì)要求的目標(biāo)阻值。從而可將實(shí)際方阻低于設(shè)計(jì)范圍的原料膜材充分利用，避免了原料膜材的浪費(fèi)，節(jié)約了加熱膜的制造成本。

本發(fā)明提供了一種阻值可控的電發(fā)熱膜，通過(guò)對(duì)導(dǎo)電層特殊結(jié)構(gòu)要求的設(shè)計(jì)，可以得到穩(wěn)定的固定目標(biāo)阻值的加熱膜，可以使后期電路的設(shè)計(jì)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)化，無(wú)需再分別的根據(jù)加熱膜的外形、設(shè)計(jì)電壓和電阻設(shè)計(jì)相應(yīng)的電路。

附圖說(shuō)明

圖1為現(xiàn)有技術(shù)中的電加熱膜的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為圖1沿a-a方向的截面示意圖；

圖3為圖1沿b-b方向的截面示意圖；

圖4為本發(fā)明實(shí)施例中加入清除條的圖案化圖紙1；

圖5為本發(fā)明實(shí)施例中加入清除條的圖案化圖紙2；

圖6實(shí)施例中加入清除條的圖案化圖紙3；

圖7為本發(fā)明所述電加熱膜的結(jié)構(gòu)示意圖；

其中，1-導(dǎo)電膜，11-基底膜，12-導(dǎo)電層，120-導(dǎo)電塊，21-導(dǎo)電層連接塊，22- 導(dǎo)電層細(xì)線，3-保護(hù)層(也是背影技術(shù)中所述的防爆膜層)，4-消除塊，40-細(xì)縫。

具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行說(shuō)明，應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的優(yōu)選實(shí)施例僅用于說(shuō)明和解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。

實(shí)施例1：

目標(biāo)阻值范圍為R1-R2的石墨烯+PI結(jié)構(gòu)加熱膜的制備

此款加熱膜采用的原料膜材為石墨烯PI膜，設(shè)計(jì)要求的目標(biāo)阻值范圍為R₁-R₂，目標(biāo)阻值中間值為(R₂-R₁)/2,根據(jù)R＝r×L/W，得到對(duì)應(yīng)的設(shè)計(jì)方阻范圍為100-120Ω/ □，設(shè)計(jì)方阻中間值為110。使用激光進(jìn)行導(dǎo)電加熱層圖案化，采用銀漿作為導(dǎo)線層, 設(shè)定加熱膜發(fā)熱區(qū)域電子遷移寬度為W，電子遷移距離為L(zhǎng)。如果不進(jìn)行圖案化，加熱膜結(jié)構(gòu)及導(dǎo)線層如圖1所示。

現(xiàn)，原料石墨烯PI膜方阻方阻都只在40-100Ω/□范圍內(nèi)，方阻低于所要求的目標(biāo)方阻范圍，現(xiàn)根據(jù)本發(fā)明方法，對(duì)低于100Ω/□的石墨烯PI膜處理如下：

1)將所有方阻低于100Ω/□的原料石墨烯PI膜按級(jí)別進(jìn)行分類(lèi)，按20Ω/□的寬度將材料分成三種類(lèi)別，分別為1(80-100)/2(60-80)/3(40-60)；

2)根據(jù)公式R＝r*L/W,為保持R不變，同時(shí)不改變L的情況下，當(dāng)r減小時(shí)，可通過(guò)減小對(duì)應(yīng)比例的W來(lái)使R值不變，即在保持加熱膜發(fā)熱區(qū)域L不變的情況下消除對(duì)應(yīng)比例的電子遷移寬度；通過(guò)計(jì)算將1/2/3等類(lèi)別的方阻中間值與設(shè)計(jì)方阻范圍中間值進(jìn)行對(duì)比，得出成品需要減少的電子遷移寬度W_總消除分別為2/11*W、4/11*W、6/11*W；

3)將W_總消除換算成寬度為0.1mm的清除條,其中清除條數(shù)量分別為20/11*W、40/11*W、60/11*W；

4)按消除條的數(shù)量、長(zhǎng)度、寬度設(shè)計(jì)激光掃除圖紙，在圖紙中的石墨烯發(fā)熱區(qū)域按陣列形式加入所述步驟3)中的長(zhǎng)方形清除條，需注意長(zhǎng)方形清除條需垂直于發(fā)熱區(qū)域銀漿細(xì)線，分別對(duì)應(yīng)不同類(lèi)別1/2/3，分別對(duì)應(yīng)圖4/圖5和圖6；

5)根據(jù)步驟4)設(shè)計(jì)中的不同類(lèi)別的刻蝕圖案，按常規(guī)的刻蝕方法，分別對(duì)1/2/3 原料石墨烯PI膜進(jìn)行相應(yīng)的圖案化刻蝕，得到設(shè)計(jì)阻值要求范圍內(nèi)的石墨烯PI加熱膜。

實(shí)施例2：

目標(biāo)阻值范圍為R₃-R₄的ITO+PET結(jié)構(gòu)加熱膜的制備

此款加熱膜采用的原料膜材為ITO+PET膜，設(shè)計(jì)要求的目標(biāo)阻值范圍為R₃-R₄，目標(biāo)阻值中間值為(R₄-R₃)/2,根據(jù)R＝r×L/W，得到對(duì)應(yīng)的設(shè)計(jì)方阻范圍為150-180Ω/ □,設(shè)計(jì)方阻中間值為165。使用PLASMA進(jìn)行導(dǎo)電加熱層圖案化，采用Cu作為導(dǎo)線層，設(shè)定加熱膜發(fā)熱區(qū)域電子遷移寬度為W，電子遷移距離為L(zhǎng)。如果不進(jìn)行圖案化，加熱膜結(jié)構(gòu)及導(dǎo)線層如圖1所示。

現(xiàn)，原料ITO+PET膜方阻只在90-150Ω/□范圍內(nèi)，低于要求方阻范圍，現(xiàn)根據(jù)本發(fā)明方法，對(duì)低于150Ω/□的原料ITOPET膜處理如下：

1)將所有方阻低于150Ω/□的原料ITO+PET膜按級(jí)別分類(lèi)，按30Ω/□的寬度將材料分成兩種類(lèi)別1(120-150)/2(90-120)；

2)根據(jù)公式R＝r*L/W,為保持R不變，同時(shí)不改變L的情況下，當(dāng)r減小時(shí)，可通過(guò)減小對(duì)應(yīng)比例的W來(lái)使R值不變，即在保持加熱膜發(fā)熱區(qū)域L不變的情況下消除對(duì)應(yīng)比例的電子遷移寬度；通過(guò)計(jì)算將1/2等類(lèi)別的方阻中間值與設(shè)計(jì)方阻范圍中間值進(jìn)行對(duì)比，得出成品需要減少的電子遷移寬度W_總消除分別為2/11*W*L、4/11*W*L；

3)將W_總消除換算成寬度為0.05mm的清除條；其中清除條數(shù)量分別為20/11*W、 40/11*W；

4)按消除條的數(shù)量、長(zhǎng)度、寬度設(shè)計(jì)激光掃除圖紙，在圖紙中的ITO發(fā)熱區(qū)域按陣列形式加入所述3)中的長(zhǎng)方形清除條，需注意長(zhǎng)方形清除條需垂直于發(fā)熱區(qū)域Cu 細(xì)線，分別對(duì)應(yīng)不同類(lèi)別1/2，分別對(duì)應(yīng)圖5/圖6；

5)根據(jù)步驟4)設(shè)計(jì)中的不同類(lèi)別的刻蝕圖案，按常規(guī)的刻蝕方法，分別對(duì)1/2/3 原料ITO+PET膜進(jìn)行相應(yīng)的圖案化刻蝕，得到設(shè)計(jì)阻值要求范圍內(nèi)的ITO+PET膜。

實(shí)施例3：

目標(biāo)阻值范圍為R₅-R₆的碳納米管+PET結(jié)構(gòu)加熱膜的制備

此款加熱膜采用的原料膜材為碳納米管PET膜，設(shè)計(jì)要求的目標(biāo)阻值范圍為 R5-R6，目標(biāo)阻值中間值為(R₆-R₅)/2,根據(jù)R＝r×L/W，得到的對(duì)應(yīng)的設(shè)計(jì)方阻為350-400 Ω/□,方阻中心值為375；使用激光進(jìn)行導(dǎo)電加熱層圖案化，采用銀漿作為導(dǎo)線層，設(shè)定加熱膜發(fā)熱區(qū)域電子遷移寬度為W，電子遷移距離為L(zhǎng)。如果不進(jìn)行圖案化，加熱膜結(jié)構(gòu)及導(dǎo)線層如圖1所示。

現(xiàn)，原料碳納米管PET膜方阻只在100-250Ω/□范圍內(nèi)，低于要求方阻范圍，現(xiàn)根據(jù)本發(fā)明方法，對(duì)低于250Ω/□的碳納米管PET膜處理如下：

1)將所有方阻低于250Ω/□的原料碳納米管PET膜按級(jí)別分類(lèi)，按50Ω/□的寬度將材料分成兩種類(lèi)別1(200-250)/2(150-200)/3(100-150)；

2)根據(jù)公式R＝r*L/W,為保持R不變，同時(shí)不改變L的情況下，當(dāng)r減小時(shí)，可通過(guò)減小對(duì)應(yīng)比例的W來(lái)使R值不變，即在保持加熱膜發(fā)熱區(qū)域L不變的情況下消除對(duì)應(yīng)比例的電子遷移寬度；通過(guò)計(jì)算將1/2/3等類(lèi)別的方阻中間值與設(shè)計(jì)方阻范圍中間值進(jìn)行對(duì)比，得出成品需要減少的電子遷移寬度W_總消除分別為2/5*W*L、8/15*W*L、 2/3*W*L；

3)將需要W_總消除換算成寬度為0.08mm的清除條；其中清除條數(shù)量分別為4W、 16/3*W、20/3*W；

4)修改激光掃除圖紙，按照消除條的總面積、數(shù)量、長(zhǎng)度、寬度，在碳納米管發(fā)熱區(qū)域按陣列形式加入3)中的長(zhǎng)方形清除條，需注意長(zhǎng)方形清除條需垂直于發(fā)熱區(qū)域 Cu細(xì)線，分別對(duì)應(yīng)不同類(lèi)別1/2/3，分別對(duì)應(yīng)圖4/圖5/圖6；

5)根據(jù)步驟4)設(shè)計(jì)中的不同類(lèi)別的刻蝕圖案，按常規(guī)的刻蝕方法，分別對(duì)1/2/3 原料碳納米管PET膜進(jìn)行相應(yīng)的圖案化刻蝕，得到設(shè)計(jì)阻值要求范圍內(nèi)的碳納米管PET 膜。

實(shí)施例4：

如圖1、2、7所示(圖1、2也適用于本發(fā)明電發(fā)熱膜)，一種阻值可控的電發(fā)熱膜，所述電發(fā)熱膜包括：

1)導(dǎo)電膜1，包括基底膜11及設(shè)置于基底膜表面的導(dǎo)電層12；

2)設(shè)置于導(dǎo)電層上的電極，所述電極由導(dǎo)電層連接塊21和若干導(dǎo)電層細(xì)線22構(gòu)成，導(dǎo)電層細(xì)線22由導(dǎo)電層連接塊21相向延伸形成叉指電極；所述導(dǎo)電層連接塊21 用于連通外部電源；所述導(dǎo)電層細(xì)線均勻分布于導(dǎo)電層上，相鄰導(dǎo)電層細(xì)線之間的距離均相等；

3)所述導(dǎo)電層12和電極2上覆蓋有保護(hù)層3。

所述導(dǎo)電層12由導(dǎo)電塊120構(gòu)成，所述導(dǎo)電塊120并列排布構(gòu)成導(dǎo)電層12，相鄰導(dǎo)電塊120之間形成長(zhǎng)條形縫隙40，所述縫隙40與導(dǎo)電層細(xì)線22垂直，所述縫隙40 且寬度相等且小于0.1mm。

根據(jù)對(duì)電發(fā)熱膜所卡控的阻值，確定設(shè)置所述導(dǎo)電層中的縫隙的數(shù)量及導(dǎo)電塊的數(shù)量，所述縫隙的數(shù)量與寬度設(shè)置，符合如下公式：

n＝(R-r₁L)/RW₃

L為電導(dǎo)電膜發(fā)熱區(qū)域的電子遷移距離，單位為mm；

R為電發(fā)熱膜所需要卡控的阻值，單位為Ω；

r₁為導(dǎo)電膜的方阻平均值，單位為Ω/□；

W₃為縫隙的寬度，且W₃≤0.1mm；

n為縫隙的數(shù)量，單位為條；

所述導(dǎo)電層的導(dǎo)電塊的數(shù)量為n+1，每個(gè)導(dǎo)電塊的長(zhǎng)度均為L(zhǎng)、寬度均為(W-n W₃) /(n+1)，其中，W為導(dǎo)電膜整體寬度，為導(dǎo)電塊寬度和縫隙寬度的總和，單位為mm。

例如：目標(biāo)方阻為120Ω/□，導(dǎo)電膜實(shí)際方阻為90Ω/□，n＝30×W/(120× w₁)，當(dāng)w₁＝0.1mm，n＝(30/12)×W。

實(shí)施例5：

本實(shí)施例作為進(jìn)一步的優(yōu)選實(shí)施例，在實(shí)施例5的基礎(chǔ)上，對(duì)導(dǎo)電層的材料進(jìn)行了選擇比較。本發(fā)明電發(fā)熱膜的導(dǎo)電層采用ITO膜、石墨烯膜或碳納米管，發(fā)熱效果均很好。選用石墨烯膜時(shí)，可使電發(fā)熱膜的柔性更強(qiáng)，且不容易因?yàn)榛啄ず捅Ｗo(hù)層材料厚度不夠?qū)е缕溆行┤彳洉r(shí)導(dǎo)至內(nèi)部的導(dǎo)電層破壞。選用石墨烯膜時(shí)，優(yōu)選單層石墨烯膜。

所述電發(fā)熱膜整體厚度為50μm-300μm，例如：50μm、60μm、70μm、90μm、 100μm、120μm、130μm、150μm、160μm、170μm、190μm、200μm、210μm、 220μm、240μm、250μm、260μm、280μm、290μm、300μm，等，均可；優(yōu)選 100μm-200μm，例如：100μm、110μm、120μm、130μm、140μm、150μm、 160μm、170μm、180μm、190μm、200μm，等等。使用石墨烯時(shí)，因其柔性較其它膜更強(qiáng)，對(duì)基底膜和保護(hù)層的厚度無(wú)要求，故而可實(shí)現(xiàn)非常薄的電發(fā)熱膜，可使發(fā)熱膜整體厚度實(shí)現(xiàn)50μm。

實(shí)施例6：

本實(shí)施例作為進(jìn)一步的優(yōu)選實(shí)施例，所述基底膜的導(dǎo)電層細(xì)線的采料進(jìn)行了選擇。所述基底膜可采用聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚酰亞胺(PI)、聚丙烯(PP)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)或聚苯硫醚(PPS)；所述導(dǎo)電層細(xì)線采用銀漿、銅或MoAlMo，所述導(dǎo)電層連接塊采用銀漿、銅、MoAlMo。

以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例而已，并不用于限制本發(fā)明，盡管參照前述實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說(shuō)明，對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，其依然可以對(duì)前述各實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對(duì)其中部分技術(shù)特征進(jìn)行等同替換。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。