專利名稱：一種包含金屬納米結(jié)構(gòu)導(dǎo)電層的復(fù)合功能夾層玻璃的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及夾層玻璃領(lǐng)域，特別是涉及一種包含金屬納米結(jié)構(gòu)導(dǎo)電層的復(fù)合功能夾層玻璃。
背景技術(shù)：
用于汽車前檔的夾層玻璃，從車輛運(yùn)行保證視野等安全方面考慮，對(duì)于其可見光透過率，國家標(biāo)準(zhǔn)要求要高于70%，歐洲標(biāo)準(zhǔn)要求高于75%。對(duì)于具有加熱功能的汽車玻璃，為滿足除霜除霧融冰等功能要求，加熱器的加熱功率需要滿足一定的加熱功率密度要求，一般為 600W/m2?，F(xiàn)有的通電加熱夾層汽車玻璃，有兩大技術(shù)類型，一種是夾絲電加熱玻璃，例如美國專利US5，540，961，布設(shè)細(xì)金屬絲在需要通電加熱的區(qū)域，金屬母線直接接上汽車電源 (12V直流)后金屬母線產(chǎn)生熱量，對(duì)布設(shè)有金屬絲的區(qū)域進(jìn)行加熱，這種夾絲汽車玻璃的缺點(diǎn)是生產(chǎn)工藝復(fù)雜，且影響視覺和美觀。另外一種是采用在玻璃基板上鍍制透明導(dǎo)電薄膜，并在鍍膜面兩側(cè)布設(shè)母線，通過母線連接電源向透明導(dǎo)電膜通電進(jìn)行加熱。按照普通汽車的標(biāo)準(zhǔn)供電電壓計(jì)算，要求透明導(dǎo)電膜的膜層方塊電阻必須小于1歐姆/口。但是可用于汽車前檔可通電加熱的透明導(dǎo)電膜的方塊電阻，一般都大于1歐姆/ 口。而且透明導(dǎo)電膜的方塊電阻與可見光透過率成反比，滿足安全玻璃的可見光透過率高于70%的透明導(dǎo)電膜，其方塊電阻大于1歐姆/ □， 使用汽車標(biāo)準(zhǔn)的12V直流電源無法滿足玻璃的加熱功率要求；而方塊電阻小于1歐姆/ 口的膜層的可見光透過率又低于70%，即無法滿足安全玻璃的最低可見光透過率的要求。因此采用單一的透明導(dǎo)電膜層加熱玻璃，無法同時(shí)滿足高于70%的可見光透過率和12V汽車標(biāo)準(zhǔn)的直流電源。美國專利US6，734，396提示一種通電加熱夾層玻璃，提供了高于12V的電壓對(duì)沉積了透明導(dǎo)電膜的區(qū)域進(jìn)行加熱，來滿足電加熱玻璃的加熱除霜除霧等性能所要求的功率密度。在考慮滿足汽車玻璃的可見光透過率要求前提下制作透明導(dǎo)電膜，通過一個(gè)提升電壓裝置提高加熱玻璃的供電電壓，可以滿足電加熱玻璃的加熱除霜除霧等性能所要求的功率密度。但是提高電壓影響汽車玻璃供電系統(tǒng)的使用性能壽命，還有電壓轉(zhuǎn)換的損失，而且從用電安全的角度考慮，提高電壓有可能違反國家標(biāo)準(zhǔn)要求，對(duì)車輛的使用存在安全隱患。另一方面，基于良好導(dǎo)電性的金屬(如銀)的納米結(jié)構(gòu)(納米顆粒和納米線) 能夠構(gòu)建性能優(yōu)良的透明導(dǎo)電薄膜，形成良好的金屬納米結(jié)構(gòu)導(dǎo)電層，中國專利申請 200910112925. 4,200910112923. 5,200910112924. X 和 2010179939. 0 中披露了采用銀納米線構(gòu)建柔性的透明導(dǎo)電薄膜的方法，形成的透明導(dǎo)電膜具有優(yōu)良的光學(xué)、電學(xué)和機(jī)械性能， 然而這些專利文件沒有涉及到用于夾層玻璃的結(jié)構(gòu)。另外，大日本印刷和富士膠片均展示了采用絲網(wǎng)印刷方式在柔性襯底上布設(shè)的超細(xì)銀絲網(wǎng)絡(luò)，其銀絲的線寬小于40微米，在高于80%的可見光透過率情況下方塊電阻只有ITO薄膜的1/10，為0. 2歐姆/ 口 (http:// china, nikkeibp. com. cn/news/elec/53839-20101029. html)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是解決以上問題，提供一種美觀、低輻射，能夠電加熱除霜融冰而且通電電壓盡可能低的包含金屬納米結(jié)構(gòu)導(dǎo)電層的復(fù)合功能夾層玻璃。本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的一種包含金屬納米結(jié)構(gòu)導(dǎo)電層的復(fù)合功能夾層玻璃，包括內(nèi)玻璃基板、外玻璃基板、透明導(dǎo)電薄膜、夾層聚合物，還包括金屬納米結(jié)構(gòu)導(dǎo)電層，其特征是內(nèi)玻璃基板和外玻璃基板是帶有曲率的玻璃曲板，兩片玻璃和夾層聚合物構(gòu)成夾層玻璃，其中一片玻璃朝向夾層聚合物的一面上沉積有透明導(dǎo)電膜，透明導(dǎo)電膜上面布設(shè)金屬納米結(jié)構(gòu)導(dǎo)電層，透明導(dǎo)電膜和金屬納米結(jié)構(gòu)導(dǎo)電層緊密結(jié)合，通過母線與電源相連接。本發(fā)明通過金屬納米結(jié)構(gòu)導(dǎo)電層布設(shè)在包括銀基低輻射薄膜的透明導(dǎo)電膜上，二者形成并聯(lián)，降低可加熱夾層玻璃的總電阻，達(dá)到兼顧并同時(shí)滿足保證可見光透過率高于 70%，和用汽車標(biāo)準(zhǔn)的12V直流電源加熱的目的，可根據(jù)不同的透明導(dǎo)電膜，調(diào)整金屬納米結(jié)構(gòu)導(dǎo)電層的結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)可加熱夾層玻璃的總電阻調(diào)整的目的，有利于形成復(fù)合功能的電加熱夾層汽車前擋玻璃新產(chǎn)品。


圖1至圖4是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意中1為內(nèi)玻璃基板，2為外玻璃基板，3透明導(dǎo)電薄膜，4為金屬納米線隨機(jī)交叉構(gòu)成的無規(guī)則網(wǎng)絡(luò)導(dǎo)電層，5為母線，6為保護(hù)膠，7為夾層聚合物，8為金屬納米顆粒形成的超細(xì)金屬絲導(dǎo)電層。具體實(shí)施方式

1對(duì)完成預(yù)處理的內(nèi)玻璃基板進(jìn)行鍍膜，在內(nèi)玻璃基板的朝向聚合物PVB(聚乙烯醇縮丁醛)7的表面上沉積了透明導(dǎo)電薄膜3，透明導(dǎo)電薄膜3可以是銀基低輻射薄膜，或銦摻雜氧化錫膜，或摻氟氧化錫膜，或摻鎵氧化鋅膜，或摻鋁氧化鋅膜。把已完成鍍膜處理的內(nèi)玻璃基板與外玻璃基板疊合在一起進(jìn)行烘彎處理，得到最終產(chǎn)品需要的幾何曲面形狀的內(nèi)玻璃基板1和外玻璃基板2。在完成透明導(dǎo)電膜3鍍制處理及烘彎處理的內(nèi)玻璃基板1的透明導(dǎo)電膜3上面， 粘結(jié)通電加熱電極母線5，并預(yù)留外部電源接入用外接引線后，噴涂金屬納米線導(dǎo)電層4， 經(jīng)過干燥處理后，再噴涂一層透明的保護(hù)膠6。所用的金屬納米線的組成材料至少包含了銅、銀、金、鈀、鉬和鋁等元素中的一種，優(yōu)選銀或者包含銀的合金。納米線的直徑在10納米到500納米之間，長度為1微米到50微米之間；優(yōu)選的直徑在10納米到100納米之間，優(yōu)選的長度在4微米到30微米之間。噴涂形成的銀納米線層4沉積在透明導(dǎo)電膜3表面上， 其中單根納米線的長度方向上在各方向上完全隨機(jī)取向，納米線隨機(jī)搭合連接在一起之后形成隨機(jī)的無規(guī)則導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò)，由于納米線的高長度/直徑比值，銀納米線層4中包含了眾多的無規(guī)則孔洞保證了納米線層4的高可見光透過率。待透明的保護(hù)膠6干燥后，依次對(duì)位疊合聚合物PVB (聚乙烯醇縮丁醛)7膠片和外玻璃基板2，對(duì)聚合物PVB (聚乙烯醇縮丁醛)7進(jìn)行切割整形后，再通過預(yù)抽真空初壓，高壓釜加熱高壓處理，完成夾層玻璃的制作。
具體實(shí)施方式

2對(duì)完成預(yù)處理的外玻璃基板進(jìn)行鍍膜，在外玻璃基板的朝向聚合物PVB(聚乙烯醇縮丁醛)7的表面上沉積了透明導(dǎo)電薄膜3，透明導(dǎo)電薄膜3可以是銀基低輻射薄膜，或銦摻雜氧化錫膜，或摻氟氧化錫膜，或摻鎵氧化鋅膜，或摻鋁氧化鋅膜。把已完成鍍膜處理的內(nèi)玻璃基板與外玻璃基板疊合在一起進(jìn)行烘彎處理，得到最終產(chǎn)品需要的幾何曲面形狀內(nèi)玻璃基板1和外玻璃基板2。在完成透明導(dǎo)電膜3鍍制處理及烘彎處理的外玻璃板2的透明導(dǎo)電膜3上面，粘結(jié)通電加熱電極母線5，并預(yù)留外部電源接入用外接引線后，噴涂銀納米線導(dǎo)電層4，經(jīng)過干燥處理后，再噴涂一層透明的保護(hù)膠6。所用的金屬納米線的組成材料至少包含了銅、銀、 金、鈀、鉬和鋁等元素中的一種，優(yōu)選銀或者包含銀的合金。納米線的直徑在10納米到500 納米之間，長度為1微米到50微米之間；優(yōu)選的直徑在10納米到100納米之間，優(yōu)選的長度在4微米到30微米之間。噴涂形成的銀納米線層4沉積在透明導(dǎo)電膜3表面上，單根納米線的長度方向上在各方向上完全隨機(jī)取向，納米線搭合連接在一起之后形成隨機(jī)的無規(guī)則導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò)，由于納米線的高長度/直徑比值，銀納米線層4中包含了眾多的無規(guī)則孔洞保證了納米線層4的高可見光透過率。 待透明的保護(hù)膠6干燥后，在內(nèi)玻璃基板1上依次對(duì)位疊合聚合物PVB (聚乙烯醇縮丁醛)7膠片和外玻璃基板2，對(duì)聚合物PVB (聚乙烯醇縮丁醛)7進(jìn)行切割整形后，再通過預(yù)抽真空初壓，高壓釜加熱高壓處理，完成夾層玻璃的制作。具體實(shí)施方式

3對(duì)完成預(yù)處理的內(nèi)玻璃基板進(jìn)行鍍膜，在內(nèi)玻璃基板的朝向聚合物PVB(聚乙烯醇縮丁醛)7的表面上沉積了透明導(dǎo)電薄膜3，透明導(dǎo)電薄膜3可以是銀基低輻射薄膜，或銦摻雜氧化錫膜，或摻氟氧化錫膜，或摻鎵氧化鋅膜，或摻鋁氧化鋅膜。把已完成鍍膜處理的內(nèi)玻璃基板與外玻璃基板疊合在一起進(jìn)行烘彎處理，得到最終產(chǎn)品需要的幾何曲面形狀的內(nèi)玻璃基板1和外玻璃基板2。在完成透明導(dǎo)電膜沉積及烘彎處理的內(nèi)玻璃板1的透明導(dǎo)電膜3上面，粘結(jié)通電加熱電極母線5，并預(yù)留外部電源接入用外接引線。在聚合物PVB(聚乙烯醇縮丁醛)7的朝向內(nèi)玻璃板1的表面，用噴墨打印或絲網(wǎng)印刷技術(shù)印刷含有金屬納米顆粒的導(dǎo)電油墨超細(xì)網(wǎng)格線條。其中包含的金屬納米顆粒的組成元素至少包含了銅、銀、金、鈀、鉬和鋁等元素中的一種，優(yōu)選銀或者包含銀的合金。其中所用的銀納米顆粒的直徑在2納米至1000納米之間，優(yōu)選直徑在10納米至500納米之間。形成的銀細(xì)絲線寬在10微米至100微米之間，優(yōu)選寬度在20微米至50微米之間；銀細(xì)絲間距在100微米至500微米之間。油墨干燥后，成為主體成分為銀的超細(xì)導(dǎo)電絲，這種超細(xì)導(dǎo)電絲構(gòu)成了具有規(guī)則圖案的銀納米結(jié)構(gòu)導(dǎo)電層8，方塊電阻在0. 5-0. 9歐姆/ □之間。銀細(xì)絲的間距和線寬的比值至少高于5，或者高于10，以保證合片后夾層玻璃的可見光透過率高于70%，或者高于75 %。細(xì)銀絲網(wǎng)格圖案可在滿足上述條件的前提下，根據(jù)需要 (如加熱的區(qū)域大小，形狀，以及功率密度要求等)進(jìn)行設(shè)計(jì)，可設(shè)計(jì)成為正交的規(guī)則網(wǎng)格圖案，平行四邊形規(guī)則網(wǎng)格圖案，或者相互平行的銀絲陣列圖案。在完成透明導(dǎo)電膜3鍍制處理，烘彎處理，母線粘接處理后的內(nèi)玻璃板1的透明導(dǎo)電膜3面上，依次對(duì)位疊合完成金屬納米層8涂布處理的聚合物PVB (聚乙烯醇縮丁醛)7，外玻璃基板2，并對(duì)對(duì)聚合物PVB (聚乙烯醇縮丁醛)7進(jìn)行切割整形后，再通過預(yù)抽真空初壓，高壓釜加熱高壓處理，完成夾層玻璃的制作。具體實(shí)施方式

4對(duì)完成預(yù)處理的外玻璃基板進(jìn)行鍍膜，在外玻璃基板的朝向聚合物PVB(聚乙烯醇縮丁醛)7的表面上沉積了透明導(dǎo)電薄膜3，透明導(dǎo)電薄膜3可以是銀基低輻射薄膜，或銦摻雜氧化錫膜，或摻氟氧化錫膜，或摻鎵氧化鋅膜，或摻鋁氧化鋅膜。把已完成鍍膜處理的外玻璃基板與內(nèi)玻璃基板疊合在一起進(jìn)行烘彎處理，得到最終產(chǎn)品需要的幾何曲面形狀的內(nèi)玻璃基板1和外玻璃基板2。在完成透明導(dǎo)電膜沉積及烘彎處理的外玻璃板2的透明導(dǎo)電膜3上面，粘結(jié)通電加熱電極母線5，并預(yù)留外部電源接入用外接引線。在聚合物PVB(聚乙烯醇縮丁醛)7的朝向外玻璃板2的表面，用噴墨打印或絲網(wǎng)印刷技術(shù)印刷含有納米顆粒的導(dǎo)電油墨超細(xì)網(wǎng)格線條。其中包含的金屬納米顆粒的組成元素至少包含了銅、銀、金、鈀、鉬和鋁等元素中的一種，優(yōu)選銀或者包含銀的合金。其中銀納米顆粒的直徑在2納米至1000納米之間。形成的銀細(xì)絲線寬在10微米至100微米之間， 優(yōu)選寬度在20微米至50微米之間；銀細(xì)絲間距在100微米至500微米之間。油墨干燥處理后，成為主體成分為銀的超細(xì)導(dǎo)電絲，這種超細(xì)導(dǎo)電絲構(gòu)成了具有規(guī)則圖案的銀納米結(jié)構(gòu)導(dǎo)電層8，方塊電阻在0. 5-0. 9歐姆/ □之間。銀細(xì)絲的間距和線寬的比值至少高于5， 或者高于10，以保證合片后夾層玻璃的可見光透過率高于70%，或者高于75%。細(xì)銀絲網(wǎng)格圖案可在滿足上述條件的前提下，根據(jù)需要(如加熱的區(qū)域大小，形狀，以及功率密度要求等)進(jìn)行設(shè)計(jì)，可設(shè)計(jì)成為正交的規(guī)則網(wǎng)格圖案，平行四邊形規(guī)則網(wǎng)格圖案，或者相互平行的銀絲陣列圖案。在內(nèi)玻璃基片1上，依次對(duì)位疊合完成金屬納米層涂布處理的聚合物PVB(聚乙烯醇縮丁醛)7，外玻璃基板2，并對(duì)對(duì)聚合物PVB (聚乙烯醇縮丁醛)7進(jìn)行切割整形后，再通過預(yù)抽真空初壓，高壓釜加熱高壓處理，完成夾層玻璃的制作。
權(quán)利要求
1.一種包含金屬納米結(jié)構(gòu)導(dǎo)電層的復(fù)合功能夾層玻璃，包括內(nèi)玻璃基板、外玻璃基板、 透明導(dǎo)電薄膜、夾層聚合物，還包括金屬納米結(jié)構(gòu)導(dǎo)電層，其特征是內(nèi)玻璃基板和外玻璃基板為帶有曲率的玻璃曲板，兩片玻璃基板和夾層聚合物構(gòu)成夾層玻璃，其中一片玻璃基板朝向夾層聚合物的一面上沉積有透明導(dǎo)電膜，透明導(dǎo)電膜上面布設(shè)金屬納米結(jié)構(gòu)導(dǎo)電層， 透明導(dǎo)電膜和金屬納米結(jié)構(gòu)導(dǎo)電層緊密結(jié)合，通過母線與電源相連接。
2.如權(quán)利要求1所述的一種包含金屬納米結(jié)構(gòu)導(dǎo)電層的復(fù)合功能夾層玻璃，其特征是透明導(dǎo)電薄膜是銀基低輻射薄膜，或銦摻雜氧化錫膜，或摻氟氧化錫膜，或摻鎵氧化鋅膜， 或摻鋁氧化鋅膜。
3.如權(quán)利要求1所述的一種包含金屬納米結(jié)構(gòu)導(dǎo)電層的復(fù)合功能夾層玻璃，其特征是金屬納米結(jié)構(gòu)導(dǎo)電層至少包含了由金屬納米線隨機(jī)交叉形成的無規(guī)則網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，或者至少包含了由金屬納米顆粒組成的金屬細(xì)絲構(gòu)成的規(guī)則圖案結(jié)構(gòu)。
4.如權(quán)利要求1和權(quán)利要求3所述的一種包含金屬納米結(jié)構(gòu)導(dǎo)電層的復(fù)合功能夾層玻璃，其特征是金屬納米結(jié)構(gòu)導(dǎo)電層的金屬納米線和顆粒的組成元素至少包含了銅、銀、金、 鈀、鉬和鋁等元素中的一種，優(yōu)選的材料為銀或者銀的合金。
5.如權(quán)利要求1和權(quán)利要求3所述的一種包含金屬納米結(jié)構(gòu)導(dǎo)電層的復(fù)合功能夾層玻璃，其特征是金屬納米結(jié)構(gòu)導(dǎo)電層的納米線的長度在1微米至50微米之間，直徑在10納米至500納米之間；金屬納米結(jié)構(gòu)導(dǎo)電層的金屬納米顆粒的直徑在2納米至1000納米之間。
6.如權(quán)利要求1和權(quán)利要求3所述的一種包含金屬納米結(jié)構(gòu)導(dǎo)電層的復(fù)合功能夾層玻璃，其特征是金屬納米導(dǎo)電層的金屬納米顆粒組成的金屬細(xì)絲的寬度范圍是10微米至100 微米之間。
全文摘要
一種包含金屬納米結(jié)構(gòu)導(dǎo)電層的復(fù)合功能夾層玻璃，涉及汽車夾層玻璃領(lǐng)域，包括內(nèi)玻璃基板、外玻璃基板、透明導(dǎo)電薄膜、夾層聚合物，還包括金屬納米結(jié)構(gòu)導(dǎo)電層，其特征是內(nèi)玻璃基板和外玻璃基板是帶有曲率的玻璃曲板，兩片玻璃和夾層聚合物構(gòu)成夾層玻璃，其中一片玻璃朝向夾層聚合物的一面上沉積有透明導(dǎo)電膜，透明導(dǎo)電膜上面布設(shè)金屬納米結(jié)構(gòu)導(dǎo)電層，透明導(dǎo)電膜和金屬納米結(jié)構(gòu)導(dǎo)電層緊密結(jié)合，通過母線與電源相連接，本發(fā)明通過金屬納米結(jié)構(gòu)導(dǎo)電層布設(shè)在透明導(dǎo)電膜上，二者形成并聯(lián)，降低可加熱夾層玻璃的總電阻，達(dá)到兼顧并同時(shí)滿足保證可見光透過率高于70％，和用汽車標(biāo)準(zhǔn)的12V直流電源加熱的目的。
文檔編號(hào)B32B17/06GK102173133SQ201110047499
公開日2011年9月7日 申請日期2011年2月28日 優(yōu)先權(quán)日2011年2月28日
發(fā)明者曾小燕, 朱謐, 林柱, 福原康太, 袁軍林 申請人:福耀玻璃工業(yè)集團(tuán)股份有限公司