专利名称：消反射电热书写台板的制作方法
技术领域：
本发明是关于一种消除反射光线的电热书写台板。
已有技术中实用新型专利91230965.2提供一种电热书写台板，是供冬天在玻璃台板上书写时暖手之用。其结构是把镍铬丝盘绕到一个平面上，然后覆盖一层绒毛垫子，压上玻璃板，通过对镍铬丝通电加热垫子，再由垫子传热到玻璃，达到伏案时暖手的目的。从这个专利产品中可以看出，这种类型的产品虽然可暖手，但存在一些不足之处(1)热效率不高，大部份热量通过垫子底部散失；(2)玻璃的表面反射光无法消除，时刻对人的双眼产生刺激，引起疲劳，导致人的注意力不集中，降低工作效率，若长时间使用还会影响视力；(3)在垫子边缘从使用安全角度考虑，不宜多布电热丝，而玻璃的热传导能力差，使玻璃边缘周围区域无法得到加热，造成台板表面温度不均匀；(4)使用220伏电压，存在不安全因素；(5)台板局部可能会出现过热现象，使手的感觉不舒服。
针对以上不足和缺陷，本发明的目的将使上述问题得到比较完满的解决，达到台板反射光小，热效率比较高，温度分布均匀，使用安全等。
本发明是通过直接在玻璃基板1的一个表面上镀上减反加热层7，而减反加热层7包含有膜层2、3、4，使其具有一定的光学厚度和一定的电阻率，通过对减反加热层7通电，就可起到一般电热板效果的同时，还可以消除玻璃表面的有害反射光，起到保护眼睛和暖手的作用。在本发明中，制备减反加热层7所用到的材料有氧化铟(In2O3)、氧化锡(SnO2)、氧化铝(Al2O3)等，其中氧化铟是本发明所使用的关键材料，这是一种透明导电材料，折射率为2.0左右，可通过在真空中用铂舟、电子束加热或溅射蒸发的方法制备，下面分两部分进一步说明本发明电热书写台板1.减反加热层7对玻璃基板1表面反射光的消除人眼所能感受到的光谱范围可从400-760nm，任何一个物体表面对光都具有反射作用。本发明中所用到的载体--玻璃基板1，可分为上下两个表面，每个表面的反射率可由下式求出R＝[(no-ng)/(no+ng)]2，这里空气折射率no＝1，一般的玻璃折射率ng＝1.52，通过简单计算可得R＝4％，那么两个表面的总反射率约为8％，对于经常在普通玻璃板上伏案工作的人来说都体验到很难回避玻璃表面对光源如台灯、日光灯或自然光线的强烈反射或漫反射进入视野，这些杂光的干扰是十分令人讨厌的。要消除这些反射光，只有一种办法那就是采用在玻璃基板1表面镀制宽带减反射膜层，以消除玻璃表面的剩余反射。所以，本发明书写台板的结构为玻璃基板1和玻璃基板1表面上的减反加热层7，减反加热层7含有2、3、4膜层，膜系结构为膜层2的材料是中等折射率nM材料，nM＝1.6～1.8，如Al2O3，其折射率nM＝1.65；膜层3的材料是高折射率nH材料，nH＝2～2.4，如In2O3，其折射率nH＝2.1；膜层4的材料是低折射率nL材料，nL＝1.3～1.46，如MgF2、SiO2，其折射率nL＝1.38；设中心波长λo＝520nm，膜层2和4的光学厚度相对中心波长λo都是四分之一波长，膜层3相当于两层高折射率nH材料构成，所以膜层3的光学厚度相对中心波长λo为两个四分之一波长。由于玻璃基板1属于低折射率材料，镀上一层中等折射率nM材料的膜层2后，其等效折射率变大，半波的高折射率膜层3虽然对中心波长的光学性能没有作用，如同虚设层，但对于偏离中心波长的其它波长来说，相当于一个非四分之一膜层，镀上低折射率nL材料的膜层4，将有效地降低玻璃基板1表面的反射率。
2.加热功能由于在上述减反加热层7中使用了氧化铟作为膜层3的材料，该材料有两个作用一是在减反膜中用作拓展带宽，二是利用其导电性，只要对膜层3加入电流，便成为热源，相当于镍铬丝的作用。考虑到安全性，本发明采用低电压电源5，电源5电压为10～36V，加热功率P设计为60W，通过电功率公式P＝U2/R，U为导电膜两侧的电压，升温时取30V，恒温时取20V，则面电阻R＝15Ω/CM2。在满足光学厚度需要的前提下，通过对In2O3掺入一定比例的氧化锡SnO2，可以很容易实现这个电阻值。
本发明的优点有1.由于减反加热层7中含有减反射膜层，因此无论是否用其电热功能，膜层对于消除表面反射光，保护眼睛视力的功能都是有效的。
2.减反加热层7直接敷在玻璃基板1的表面，具有传热效率高的特点，如果把玻璃台板与台面悬空搁置，更可大大地减少热量损失。若采用加热电压分档来调节温度，则可更大地节约能源。
3.具有安全性和温度的均匀性由于减反加热层7使用低于36V的电压加热，对人体十分安全，不必担心因破损、潮湿等所引起的漏电事故的发生，并且只要膜层均匀沉积到的地方，对台板的加热都是均匀的。此外，还具有结构紧凑，使玻璃台板的厚度可作到比较薄的水平。
4.膜层具有良好的机械性能，耐磨耐擦耐腐蚀。
图1是本发明的消反射电热书写台板的结构示意2是减反加热层7对玻璃基板1减反射光谱曲线2中横坐标表示波长，纵坐标表示反射率，从图2中可以看出台板玻璃镀膜后在可见光波段反射率从4.2％降低到0.5％以下，有效地消除了玻璃表面的反射光的影响。
实施例台板减反加热层7的制备台板的结构如图1所示玻璃基板1选为普通玻璃，选钢化玻璃更好，减反加热层7中，膜层2为Al2O3膜，折射率nM＝1.65，膜层3为In2O3膜，折射率nH＝2.1，膜层4为MgF2膜，折射率nL＝1.38。膜层4面积小于膜层3，因此，膜层4的两侧边上露出的膜层3的表面上为电极8的两导线6的引入端。导线6接入输出为低电压的电源5。本实施例中，制备减反加热层7是采用真空镀膜的方法。
制备过程如下把玻璃基板1用纱布蘸酒精清洗干净，放入真空室，加入镀膜材料到坩埚中，抽真空至3×10-3pa，用反射光监控，监控波长即中心波长λo采用520nm。先用电子束蒸发氧化铝材料，随着膜厚增加，反射信号增大至极值时停止，这表示完成了膜层2厚为λo/4的氧化铝膜；然后再蒸镀掺有氧化锡的氧化铟材料，新的信号将在膜层2的信号基础上继续走强，达到新的极大值，让其往回走，回到膜层2的信号停止，这表示完成了λ0/2的第二膜层3的制备；通过专用夹具遮挡住刚才镀上的膜层的两侧，分别留下两条边作为电极引入端。镀上氟化镁材料作为膜层4，信号将回到最小值，整个镀膜过程结束。
把镀完膜的玻璃基板1从真空室中取出，让膜层4两端露出膜层3的两条表面上压在长条形电极上，连接导线6接入电源5输入经过降压为30伏的电压，就制成了本发明的高效安全的消反射电热书写台板。
权利要求
1.一种消反射电热书写台板，包括玻璃基板(1)，导线(6)，电源(5)，其特征在于具体结构是(1)在玻璃基板(1)的一表面上有减反加热层(7)；(2)减反加热层(7)含有三层膜层(2)、(3)、(4)；(3)其中膜层(2)是由中等折射率nM材料构成，直接敷于玻璃基板(1)的表面上；(4)其中膜层(3)是由高折射率nH材料构成，敷于膜层(2)的表面上；(5)其中膜层(4)是由低折射率nL材料构成，敷于膜层(3)的表面上；(6)膜层(4)的面积小于膜层(3)，在膜层(4)的两条边上露出两条膜层(3)的表面上是连接于低电压电源(5)上导线(6)的电极(8)。
2.根据权利要求1的一种书写台板，其特征在于构成膜层(2)材料的中等折射率nM＝1.6～1.8。
3.根据权利要求1的一种书写台板，其特征在于构成膜层(3)材料的高折射率nH＝2～2.4。
4.根据权利要求1的一种书写台板，其特征在于构成膜层(4)材料的低折射率nL＝1.3～1.46。
5.根据权利要求1或2或4的一种书写台板，其特征在于膜层(2)或膜层(4)的光学厚度相对于中心波长λ0为四分之一波长。
6.根据权利要求1或3的一种书写台板，其特征在于膜层(3)的光学厚度相对于中心波长λ0为二分之一波长。
7.根据权利要求1的一种书写台板，其特征在于低电压电源(5)的电压是10～36V。
全文摘要
一种消反射电热书写台板,包括玻璃基板,基板的一表面有减反加热层。减反加热层含有由中等折射率n
文档编号A47B13/08GK1200906SQ9710644
公开日1998年12月9日 申请日期1997年5月29日 优先权日1997年5月29日
发明者黄日成, 陆月妹, 孙珍敏, 范正修 申请人:中国科学院上海光学精密机械研究所