[實用新型]一種以石墨烯作為透明導(dǎo)電電極的智能調(diào)光膜

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201420014226.2
• 申請日: 2014-01-10
• 公開（公告）號: CN203673191U
• 公開（公告）日: 2014-06-25
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 趙文軍;徐和平;邱玉銳;譚化兵;李慧峰
• 申請（專利權(quán)）人: 無錫格菲電子薄膜科技有限公司
• 主分類號: G02F1/1343
• 分類號: G02F1/1343;G02F1/1333;G02F1/13
• 代理公司: 北京中恒高博知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11249
• 代理人: 高松

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型涉及一種智能調(diào)光膜。

背景技術(shù)

智能玻璃，又稱電控調(diào)光玻璃，通過電控來實現(xiàn)玻璃在透明與不透明之間的轉(zhuǎn)換，目前被廣泛應(yīng)用到房產(chǎn)裝飾，汽車玻璃，大面積投影墻，辦公場所，公共娛樂設(shè)施等領(lǐng)域。智能玻璃的電控調(diào)光的轉(zhuǎn)換，是通過智能調(diào)光膜來實現(xiàn)的。作為最核心的部件，智能調(diào)光膜是由上下兩層ITO透明導(dǎo)電薄膜作為電極，以及夾在中間的液晶材料和聚合物的混合材料構(gòu)成。目前市場上ITO（氧化銦錫）是用作智能調(diào)光膜電極的唯一的可選材料，而且ITO價格昂貴，銦元素在地球上的儲量有限，但I(xiàn)TO在電子器件，光電，光伏等領(lǐng)域需求量越來越大。所以，本實用新型涉及的是智能玻璃領(lǐng)域的全新的一種透明導(dǎo)電薄膜材料，成本低，透光率可調(diào)（97.7％－10％），導(dǎo)電性可調(diào)（方塊電阻在50-300歐姆／□）。

現(xiàn)有的以ITO為透明電極的智能調(diào)光膜技術(shù)中，存在以下幾個問題：一，使用ITO透明薄膜，ITO是唯一的選擇；二，ITO價格昂貴，原材料成本太高，而且銦元素比較稀缺，地球上存量有限，ITO市場需求量越來越大，所以ITO的價格只會越來越高；三，ITO薄膜比較脆，柔韌性較差，在彎曲60度以上就會斷裂破損，導(dǎo)致器件失效，所以不適合用在對柔性要求比較高的場合；四，?ITO的透過率低，而且受方阻的限制不能夠任意調(diào)節(jié)。

石墨烯作為一種單層碳原子二維網(wǎng)絡(luò)，其厚度只有0.34納米，因此可任意彎曲，其可見光透過率為97.7%，理論導(dǎo)電率為10E8/S·m，是目前發(fā)現(xiàn)最好的電導(dǎo)體，理論上是一種極好的透明導(dǎo)電電極材料。但是，由于石墨烯的超薄性，在實際的應(yīng)用過程中，石墨烯電極跟外部電源系統(tǒng)的連接存在很大的困難，因而至今未能將石墨烯材料應(yīng)用到智能調(diào)光膜技術(shù)中。

實用新型內(nèi)容

本實用新型要解決的技術(shù)問題是克服現(xiàn)有的缺陷，提供了一種可任意彎曲、透光率可任意調(diào)節(jié)且成本低的以石墨烯作為透明導(dǎo)電電極的智能調(diào)光膜；

本實用新型的另一目的是提供上述以石墨烯作為透明導(dǎo)電電極的智能調(diào)光膜的制備方法。

本實用新型的目的通過以下技術(shù)方案來具體實現(xiàn)：

一種以石墨烯作為透明導(dǎo)電電極的智能調(diào)光膜，以上下兩側(cè)的石墨烯薄膜作為導(dǎo)電電極，將液晶混合材料夾于中間，在上下兩側(cè)的石墨烯薄膜的外側(cè)附著有透明基體，形成透明基體/石墨烯/液晶/石墨烯/透明基體的結(jié)構(gòu)，其中，上下石墨烯薄膜的邊緣處分別設(shè)有一個或多個電極引出結(jié)構(gòu)，與外部驅(qū)動電源連接。

進(jìn)一步的，所述電極引出結(jié)構(gòu)為涂布于石墨烯薄膜上的導(dǎo)電銀漿或者是與石墨烯薄膜緊密貼合的金屬。

優(yōu)選的，

所述導(dǎo)電銀漿的厚度為100納米~200微米；

所述金屬為銅，厚度為10~200微米；

所述上下電極引出結(jié)構(gòu)位于智能調(diào)光膜的同一邊，或者根據(jù)需要位于兩邊，當(dāng)所述上下電極引出結(jié)構(gòu)位于智能調(diào)光膜的同一邊時，上下電極引出結(jié)構(gòu)上下錯開。

進(jìn)一步的，所述石墨烯薄膜為一層或多層石墨烯構(gòu)成。

進(jìn)一步的，所述透明基體為透明玻璃、PET聚酯膜或者為PET聚酯膜外側(cè)附著透明玻璃的復(fù)合結(jié)構(gòu)。

上述以石墨烯作為透明導(dǎo)電電極的智能調(diào)光膜的制備方法，包括如下步驟：

1）將生長出的石墨烯轉(zhuǎn)移到透明基體上，形成透明導(dǎo)電層，作為上層；

2）通過涂布方式，在按照步驟1）中得到的透明導(dǎo)電層的石墨烯一側(cè)輔設(shè)液晶混合材料，涂布時，在透明導(dǎo)電層的邊緣留出一定寬度的區(qū)域，形成下層；

3）用步驟1）的方法所得到上層覆蓋步驟2）的方法得到的下層，形成液晶混合材料在中間，透明導(dǎo)電層在兩側(cè)的“三明治”結(jié)構(gòu)，經(jīng)壓合或固化后形成調(diào)光膜，其中，在上層覆蓋下層時，留出與液晶混合材料不相接觸的邊緣區(qū)域；

4）將上層和下層中留出的區(qū)域涂布或點覆一層導(dǎo)電銀漿，或者用導(dǎo)電膠粘合一層金屬，形成電極引出結(jié)構(gòu)，并把所述區(qū)域內(nèi)未涂有導(dǎo)電銀漿或粘合金屬的部位去除。

優(yōu)選的，所述步驟1）中制備透明導(dǎo)電層時，采用多次轉(zhuǎn)移，增加石墨烯的層數(shù)。

優(yōu)選的，所述步驟4）中，根據(jù)需要，按照步驟4）的方法在上層或下層上分別制作多個電極引出結(jié)構(gòu)，并且當(dāng)所述電極引出結(jié)構(gòu)位于智能調(diào)光膜的同一邊時，使這些電極引出結(jié)構(gòu)相互錯開。

本實用新型的有益效果：

1、本實用新型利用石墨烯具有優(yōu)異的透光率，導(dǎo)電性和機(jī)械性能，制備以石墨烯為透明導(dǎo)電層的智能調(diào)光膜，其可見光透過率（400-700納米）在10％－97.7%可調(diào)，方塊電阻（歐姆／□）：50-300；