一种柔性智能调光膜制造技术

本实用新型专利技术公开的一种柔性智能调光膜，包括将液晶层夹设的柔性导电层，柔性导电层包括由氧化石墨烯层夹设的银纳米线层、与氧化石墨烯层一侧接触的衬底层，液晶层为高分子‑液晶共混功能层，导电薄膜由氧化石墨烯包覆银纳米线复合而成，方阻小、机械性能强、透光率高、雾度低，具有柔性可卷曲的特点，对基底表面形状依赖性较小，可用于车窗等的弯曲表面，通过增加光学改善层，氧化石墨烯在衬底上附着力有很大提高，解决了石墨烯与衬底不兼容的问题，导电薄膜和高分子‑液晶共混功能层协同配合实现高效的柔性智能调光膜，具有柔性可卷曲以及可溶液加工的特点，对基底表面形状依赖性较小，可以在一些弯曲表面以及柔性表面上得到更广阔的应用。

A flexible intelligent dimming film

【技术实现步骤摘要】
一种柔性智能调光膜
本技术涉及调光膜领域，具体涉及一种柔性智能调光膜。
技术介绍
调光膜是一种新型的电子调光产品，电控智能调光膜器件是在两张透明导电膜中间注入液晶/聚合物混合材料，在没有电场作用的情况下，电控智能调控膜处于不透明状态，通电产生电场，使中间的聚合物液晶层形成有规律的排序，达到透明状态。最为普遍的智能调光膜由上下两层ITO透明薄膜作为电极，以及夹在中间的液晶材料和聚合物的混合材料构成，然而，由于其铟元素资源匮乏、原材料过度浪费、制备成本高、高温条件、脆性、泛黄等缺点，无疑己经不能满足人们对柔性透明导电薄膜的需求，现有技术中用石墨烯膜代替ITO透明薄膜以降低成本，然而，利用液相法剥离石墨烯过程并不完美，不是所有石墨烯都是单层的，多层石墨烯构筑的透明导电薄膜的透光性能差、方阻大，比如当透过率为80%时，方阻为3KΩ/口，如果采用化学气相沉积法制备单层石墨烯，其温度高达1000℃，石墨烯导电薄膜的生产成本高、良率差，而且与大多数的柔性衬底如PET、PEN及PI等不兼容，在调光膜的制备中中石墨烯需要转移到所需要的衬底上，过程极为复杂。而金属纳米材料传热导电性高、抗菌及催化能力强，其中银纳米线(AgNWs)因其优越的光电性能与耐弯折性能更是受到研究人员的青睐，然而对银纳米分散性的控制及图案化是现在面临的难题，且银纳米线存在高雾性、高均匀性的制备难题，所以银纳米线导电膜现主要应用于触摸屏产品，在调光膜产品上未见应用。
技术实现思路
为解决上述问题，本技术提供一种柔性智能调光膜，解决现有智能调光产品中柔性透明导电薄膜所面临的工艺路线复杂、成本高、难以投入量产等问题，且具有柔性可卷曲、高透光性、低方阻的特点，使智能调光产品得到更广阔的应用。本技术解决的技术方案是提供一种柔性智能调光膜，包括将液晶层夹设的柔性导电层，所述柔性导电层包括二层氧化石墨烯层、由氧化石墨烯层夹设的银纳米线层、设置在其中一层氧化石墨烯层表面的衬底层，所述液晶层为高分子-液晶共混功能层优选地，所述还包括与银纳米线接触的光学改善层。优选地，所述柔性导电层还设有用于贴合基底表面的粘黏层。优选地，所述粘黏层为硅胶或静电贴。优选地，所述银纳米线的直径为21-30nm。优选地，所述衬底层为PET膜或PI膜。优选地，所述液晶为胆淄醇壬酸酯单体液晶。优选地，所述银纳米线层的方块电阻为65.2Ω/口-71.2Ω/口，雾度为0.77%-1.0%。优选地，所述氧化石墨烯层为多层。优选地，所述光学改善层为改性丙烯酸树脂膜。本技术的有益效果为，导电薄膜由氧化石墨烯包覆银纳米线复合而成，方阻小、机械性能强、透光率高、雾度低，具有柔性可卷曲的特点，对基底表面形状依赖性较小，可用于车窗等的弯曲表面，通过增加光学改善层，氧化石墨烯在衬底上附着力有很大提高，解决了石墨烯与衬底不兼容的问题，导电薄膜和高分子-液晶共混功能层协同配合实现高效的柔性智能调光膜，具有柔性可卷曲以及可溶液加工的特点，对基底表面形状依赖性较小，可以在一些弯曲表面以及柔性表面上得到更广阔的应用。附图说明图1为柔性智能调光膜的截面图；图2为柔性导电层的截面图；图中：1、柔性导电层；2、氧化石墨烯层；3、银纳米线层；4、衬底层；5、液晶层；7、光学改善层；6、粘黏层。具体实施方式为了使本技术所述的内容更加便于理解，下面结合附图及具体实施方式对本技术所述的技术方案做进一步的说明，但是本技术不仅限于此。如图1所示，提供一种柔性智能调光膜，包括将液晶层5夹设的柔性导电层1，所述柔性导电层1包括由氧化石墨烯层2夹设的银纳米线层3、与氧化石墨烯层2一侧接触的衬底层4，所述液晶层5为高分子-液晶共混功能层。此处高分子-液晶共混功能层可使用共知的技术来制作，首先将高分子混合物搅拌均匀后，然后加入胆淄醇壬酸酯单体液晶和促进剂聚乙烯，最后高速搅拌均匀得到高分子-液晶共混功能层，其中，高分子混合物由固化剂、分散剂、功能剂、引发剂、增效剂等混合而成，固化剂可以是芳香胺、酸酐、线性合成树脂低聚物中的一种或几种，所述的柔性智能调光膜的制备方法如下：先将高分子-液晶共混功能层涂覆到两层柔性导电膜之间，精密涂布挤压热固化复合，再用紫外光照射固化，得到智能调光膜。银纳米线的直径只有几十纳米，长度可达几十到几百微米，成膜后基本以无规律网状结构分布，这样使得银纳米线在具备高透光率的情况下，可以达到较低的方块电阻，并且机械柔韧性也非常好，但是银纳米线薄膜的表面粗糙度一般较大，几根纳米线堆叠处的峰谷粗糙度就能达到几百纳米，必然会导致基于银纳米线电极的光电器件的短路，而由于银纳米线和氧化石墨烯可以通过相互作用形成化学键连接，在银纳米线原有的导电通道上开辟了新的导电通路，进而降低了薄膜方阻，银纳米线类似于通过3D堆积方式覆盖在氧化石墨烯表面，这时银纳米线只有底部与氧化石墨烯接触，接触面积很小，因此薄膜电阻必然较大，而将银纳米线作为夹心，如图2所示，被氧化石墨烯夹住，这样就增大了薄膜材料间接触面积从而有效地降低薄膜电阻，银纳米线与碳系材料复合可以有效改善提高透明导电薄膜的电学性能，且由于银纳米线被包覆，含量少，不至于引入较大的表面粗糙度，复合电极三层涂层结构中的氧化石墨烯还可起到保护银纳米线不被氧化，提高其稳定性，改善单层材料的缺陷，所述的柔性导电膜的制备方法如下：首先将衬底表面进行溶剂超声清洗，紫外臭氧处理，然后在衬底上依次旋涂丙烯酸树脂、氧化石墨烯、银纳米线、氧化石墨烯的溶液进行制备，最后进行热处理，得到导电薄膜。柔性智能调光膜采用全溶液加工，采用氧化石墨烯和银纳米线的复合电极，具有柔性可卷曲的特点，对基底表面形状依赖性较小，可用于车窗等的弯曲表面，达到智能调光的目的。同时，由于氧化石墨烯可通过溶液法制得，制备方法简单，其本身具有高杨氏模量、高柔韧性，且氧化石墨烯表面含有羟基、羧基、环氧化物、酮等多种含氧官能团，易于与银纳米线进行复合，因此将其包覆在银纳米线连接处时可以减小银纳米线间距以提高导电网络的电学性能，降低银纳米线连接处与非连接处高度差以减小薄膜表面粗糙度，并且当在受外力作用时，外加应力集中在氧化石墨烯包覆处，防止银纳米线导电网络发生不可逆的形变，提高其机械稳定性。所述还包括与银纳米线接触的光学改善层7，依据光的干涉原理，从光学角度出发来设计光堆结构，涂覆光学改善层7、减少光反射造成的损失，从而提高薄膜的透过率、降低薄膜雾度，本实施例中，光学改善层7为改性丙烯酸树脂膜，当丙烯酸树脂膜涂覆后，填充了氧化石墨烯网络间的空隙，使得整个薄膜的平整度提高，粗糙度降低了，因此散射率及雾度都下降了，依据上述光干涉理论，入射光的反射会被削弱，另外一个方面是丙烯酸树脂膜中含有大量的羧基羟基等化学基团，通过热固和紫外光固化后，丙烯酸树脂膜中的化学基团和称底层如PET上的化学基团相互作用，使得氧化石墨烯在衬底上附着力有很大提高，解决了石墨烯与衬底不兼容本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种柔性智能调光膜，包括将液晶层夹设的柔性导电层（1），其特征在于，所述柔性导电层（1）包括二层氧化石墨烯层（2）、由氧化石墨烯层（2）夹设的银纳米线层（3）、设置在其中一层氧化石墨烯层（2）表面的衬底层（4），所述液晶层（5）为高分子-液晶共混功能层。/n

【技术特征摘要】
1.一种柔性智能调光膜，包括将液晶层夹设的柔性导电层（1），其特征在于，所述柔性导电层（1）包括二层氧化石墨烯层（2）、由氧化石墨烯层（2）夹设的银纳米线层（3）、设置在其中一层氧化石墨烯层（2）表面的衬底层（4），所述液晶层（5）为高分子-液晶共混功能层。


2.根据权利要求1所述的一种柔性智能调光膜，其特征在于，还设有在氧化石墨烯层（2）与衬底层（4）之间的光学改善层（7）。


3.根据权利要求1所述的一种柔性智能调光膜，其特征在于，所述柔性导电层（1）还设有用于贴合基底表面的粘黏层（6）。


4.根据权利要求3所述的一种柔性智能调光膜，其特...

【专利技术属性】
技术研发人员：石胜伟，阮飘，陶玉婷，蔡紫琼，张思洁，王清清，
申请(专利权)人：武汉工程大学，
类型：新型
国别省市：湖北;42