一种柔性透明调光膜的制备方法与流程

本发明涉及透明导电薄膜领域，更具体地，涉及一种柔性透明调光膜的制备方法。

背景技术：

聚合物分散液晶（polymerdispersedliquidcrystal，pdlc）是一种新兴的光电复合材料。自从1986年doane等提出利用相分离的方式制备固态液晶薄膜后，聚合物分散液晶开始重新回到人们的视线当中，并得到越来越多的重视和发展。pdlc因其制作工艺简单，成本低廉，适合大面积生产，而受到广泛关注，在柔性显示、可控光开关和智能玻璃等方面均有应用和发展。

调光玻璃是一款将pdlc夹在两层导电玻璃中间，经紫外光固化胶合后形成一种夹层结构的新型特种光电玻璃产品。用户可以通过控制是否施加电压来控制玻璃的透明状态和散射状态。玻璃本身不仅具有一切安全玻璃的特性，同时又具备控制玻璃透明与否的隐私保护功能，由于液晶膜夹层的特性，调光玻璃还可以作为投影屏幕使用，替代普通幕布，在玻璃上呈现高清画面图像。

pdlc作为一种固态液晶材料，其制作工艺简单，成本低廉，应用于智能玻璃有着很不错的前景。但是目前的智能玻璃都是刚性的，不能弯曲，这大大的限制了其制作工艺的提升，无法整合到rolltoroll卷对卷的工艺当中，并且制约了其应用面的拓展。

技术实现要素：

本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本发提出一种透明调光膜的制备方法以及利用该方法实现卷对卷制备的一套系统，从而实现产量高，均匀性好，耐弯曲的透明调光膜。

另外，本发明还想解决调光膜在弯曲时，调光膜中的透明导电膜会塌陷的问题。

一种柔性透明调光膜，包括第一柔性透明导电膜、第二柔性透明导电膜、多个支撑结构及pdlc膜层，所述的pdlc膜层设置于第一柔性透明导电膜、第二柔性透明导电膜之间，所述的支撑结构嵌于pdlc膜层中，并按阵列排列，所述的支撑结构同时连接第一柔性透明导电膜和第二柔性透明导电膜。

本发明不但解决了pdlc不能弯曲的问题，同时还解决了当调光膜弯曲时调光膜均匀性的问题，主要原因是在pdlc膜层中固化了多个支撑结构，当弯曲时支撑结构提供一定的支撑力，从而使得整个调光膜的任性提高，pdlc在完全时也不容易断裂。

所述的支撑结构为柱体，所述的柱体的横截面为圆形、椭圆形、十字形、正多边形、花型或菱形，所述的支撑结构由固化胶固化而成。

所述第一柔性透明导电膜和第二柔性透明导电膜为纳米银导电膜，石墨烯导电膜，金属网格导电膜，ito导电膜，纳米材料复合薄膜或二维材料薄膜。

所述的多个支撑结构的间距为20~500微米，所述支撑结构的高度为2-30微米。

更进一步提供一种商述的柔性透明调光膜的制备方法，包括以下步骤

s1.第一柔性透明导电膜出卷，

s2.在第一柔性透明导电膜上涂布固化胶，并通过滚轴印压，在印压的同时进行固化，

s3.涂布pdlc溶液，形成pdlc膜层，

s4.第二柔性透明导电膜出卷，并将其铺于pdlc膜层上方，

s5.pdlc固化，收卷。

所述的滚轴上设有多个孔，所述的孔的深度为固化胶的铺设厚度的2倍以上，所述的孔的横截面为圆形、椭圆形、十字形、正多边形、花型或菱形。

s2所述的固化为机械力固化、热固化或紫外固化；s5所述的固化为热固化或紫外固化。

所述的固化胶为光固胶、压敏胶或热敏胶，优选的固化胶为光刻胶。

所述的pdlc膜层的厚度和孔的深度相近。

再进一步提供一种上述的柔性透明调光膜的固化设备，依次包括出卷结构、固化胶涂布结构、压印固化结构、pdlc涂布结构、压合固化结构和收卷结构，还设有与压合固化结构连接的第二柔性透明导电膜出卷结构。

所述的出卷结构和固化胶涂布结构之间设有用于分离柔性透明导电薄膜表面的保护膜的分膜辊轴，及收集保护膜的保护膜收卷结构。

所述的第二柔性透明导电膜出卷结构和压合固化结构之间设有用于分离柔性透明导电薄膜表面的保护膜的分膜辊轴，及收集保护膜的保护膜收卷结构。

本发明具有以下有益效果，

1.解决了pdlc作为一种固态液晶材料不能弯曲的问题。

2.解决了调光膜弯曲时两端大中间小的不均匀的问题，从而不影响显示效果。

3.实现了调光的连续化生产，提高生产速度的同时不影响整体的质量。

4.本发明可以实现柔性屏幕的透明及不透明的调节。

附图说明

图1为柔性透明调光膜的固化设备的结构示意图。

图2为支撑结构的形状示意图。

图3为本发明的柔性透明调光膜的结构示意图。

其中，101为出卷结构，102为分膜辊轴，103为保护膜收卷结构，104为固化胶涂布结构，105为压印固化结构，107为pdlc涂布结构，108结合109为pdlc涂布结构，110为收卷结构，120为第一柔性透明导电膜，121为支撑结构，122为pdlc。

具体实施方式

实施例1

结合图1，透明导电膜从出卷模块出卷，经分膜辊轴分离保护膜，保护膜由收卷模块收卷，剥离保护膜的透明导电膜经过涂布模块涂布快速紫外固化纳米压印光刻胶，再进压印-曝光模块固化形成支撑结构，再经涂布模块涂布pdlc，最后经过压合模块与另一片剥离保护膜的透明导电膜压合再经紫外固化模块曝光固化形成柔性智能玻璃膜，最后又收卷模块收卷。

实施例2

提供第一柔性透明导电膜；

在所述导电膜上形成支撑结构；

旋涂su-8光刻胶于透明导电膜，初转速600r/min持续18s，后转速1800r/min持续120s，结束后刮去周边余胶，静置1小时。以5℃/min升温缓慢加热su-8光刻胶至90℃，恒温20min，再以1℃/min降至室温。光刻胶干后，使用掩膜版对涂层衬底进行曝光。可以通过调节曝光剂量可以调节负型侧壁轮廓的斜率接近于90°。依据曝光曲线，选择胶厚的函数确定曝光剂量，以便于不产生任何裂痕、剥离或者“台阶效应”。曝光后让涂层衬底在室温下至少保持10min，这段时间内可以让化学物质扩散从而使得曝光区域的化学增幅效应变得更加均一。等待时间过后，在与前烘相同的温度曲线下进行涂层衬底的烘烤，但是要将前烘的90℃变成80℃。过低的温度会产生较低的内应力。这个步骤加快了曝光区域的交联反应，使其在显影液中不能被溶解。具体后烘时间随胶层厚度而异，薄层烘烤时间20~30min为宜，然后关掉电源或者降温至室温。在pgmea中显影。当图形被完全显影（或者清除）后，要再在干净的容器中增加总显影时间的10%，从而保证侧壁轮廓。在异丙醇中漂洗。当没有白色痕迹时显影即结束，得到支撑结构如图2。

pdlc的配制，涂布；

pdlc主要由聚合物单体，稀释单体和光引发剂，其中聚合物单体为聚酯丙烯酸酯、环氧丙烯酸酯、不饱和聚酯、聚氨酯丙烯酸酯的一种或多种；稀释单体为三羟甲基丙烷三丙烯酸酯(tmpta)、丙烯酸异冰片酯(iboa)、1,6己二醇二丙烯酸酯(hdda)、2-(2-乙氧基乙氧基)乙基丙烯酸酯(eoeoea)的一种或多种。

pdlc中液晶占总组分的50%~90%，聚合物基体占总组分的10%~50%，其中聚合物为noa65，液晶为e7液晶。本实施例中，液晶和聚合物基体以大约6:4的比例进行混合，充分进行搅拌，脱泡后待用。在已涂有银纳米线的透明导电薄膜上，用迈耶棒或刮刀刮涂的方式涂布一层pdlc原液，而后置于中心波长为365nm的uv灯下，以100mw/cm²的光辐照度曝光3min。

透明导电膜的压合，曝光；

在曝光后的涂有pdlc，已有支撑结构的透明导电膜表面涂上一层uv光固化胶，将涂有银纳米线的透明导电薄膜上基板缓慢贴合，并置于uv光下固化1min，然后裁剪成所需尺寸的薄膜，即得到所需柔性pdlc薄膜如图3。