CN106291991B - 一种智能调光膜的全程卷对卷制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种智能调光膜的全程卷对卷制备方法，包括：（1）在卷对卷生产线上，含碳有机大分子或/和高分子在金属箔衬底上下表面上裂解形成石墨烯导电层；（2）石墨烯导电层通过卷对卷转移至第一和第二柔性透明衬底上形成第一和第二石墨烯透明导电薄膜；（3）在第一或/和第二石墨烯透明导电薄膜上涂敷或印刷光线调节单元，将第一石墨烯透明导电薄膜与第二石墨烯透明导电薄膜以及两者之间的光线调节单元一起进行压合或贴合处理制成智能调光膜。该制备方法将石墨烯制备、石墨烯透明导电薄膜制备以及调光膜制备无缝衔接在连续的卷对卷生产线上；本发明所提供的卷对卷制备方法具有高通量、工艺简单、成本低廉、自动化程度高等优点。

Description

一种智能调光膜的全程卷对卷制备方法

技术领域：

本发明涉及一种智能调光膜的全程卷对卷制备方法，尤其涉及一种将石墨烯制备、石墨烯透明导电薄膜制备及后续调光膜制备无缝衔接的卷对卷制备方法。

发明背景:

智能调光膜是一种通过电信号的输入来改变其透光率、雾度等光学参数的光电器件。其常被应用在建筑外墙、房产装饰、汽车玻璃、汽车后视镜、投影幕墙、办公场所、公共娱乐设施等领域。以智能调光膜的最典型应用建筑物上的智能窗为例，智能调光膜通过贴敷、夹合等方式与建筑玻璃结合，通过向调光膜上输入电信号从而调节从玻璃窗体入射的光线强度，进而达到节能的目的。

通常智能调光膜是由两个透明导电电极材和中间夹合的光线调节层构成，由于智能调光膜器件的生产，通常是采用涂敷和印刷工艺来实现，更加适合高通量的卷对卷生产方式。但是由于制备调光膜所需的透明导电电极，以及制备透明导电电极所需的导电材料其生产工艺通常难以和卷对卷工艺匹配，导致目前智能调光膜产品只能采用单片涂敷的方式生产，还难以实现高通量、低成本的全程卷对卷生产。

新兴的石墨烯材料其可绕曲性、高导电性、高透光率、耐腐蚀性等特点，使其应用在透明导电薄膜领域是适宜的。但普通石墨烯和石墨烯透明导电薄膜制备方法难以通过卷对卷的生产工艺实施，难以和后续调光膜制备进行连续化衔接。

针对上述技术问题，亟待提供一种新的智能调光膜的生产工艺，解决导电材料、透明导电薄膜以及调光膜无法实现有效衔接和连续化生产的问题。

发明内容：

针对上述问题，本发明提供了一种智能调光膜的全程卷对卷生产工艺，实现了石墨烯制备、石墨烯透明导电薄膜制备以及后续调光膜制备在设备和工艺上的无缝衔接和连续化生产。

一种智能调光膜的全程卷对卷制备方法，其特征在于，所述全程卷对卷制备方法包括以下步骤：（1）第一放卷辊轴上的柔性金属箔衬底，通过第一收卷辊轴的牵引经过各工作站处理，在柔性金属箔衬底的双面各形成一层石墨烯导电层，其中步骤（1）中至少包括：在柔性金属箔衬底的双面涂敷或印刷含碳有机大分子或/和高分子，将涂敷有含碳有机大分子或/和高分子的柔性金属箔衬底在惰性气氛或非氧化性气氛中进行高温热处理；（2）第二放卷辊轴和第三放卷辊轴上的第一柔性透明衬底和第二柔性透明衬底，通过第二收卷辊轴的牵引经过各工作站处理，成为第一石墨烯透明导电薄膜以及第二石墨烯透明导电薄膜，其中步骤（2）中至少包括：在第一柔性透明衬底和第二柔性透明衬底上涂敷或印刷上粘结层，将步骤(1)中柔性金属箔两面上的石墨烯导电层通过粘结层分别转移至第一柔性透明衬底和第二柔性透明衬底；（3）第一石墨烯透明导电薄膜和第二石墨烯透明导电薄膜在第二收卷辊轴的牵引下经过各工作站处理，成为智能调光膜，其中步骤（3）中至少包括：在第一石墨烯透明导电薄膜或/和第二石墨烯透明导电薄膜上涂敷或印刷光线调节单元、将第一石墨烯透明导电薄膜与第二石墨烯透明导电薄膜以及两者之间的光线调节单元一起进行压合或贴合处理制成智能调光膜。

所述石墨烯导电层是由含碳有机大分子或/和高分子在金属箔衬底上高温裂解而成；所述含碳有机大分子或/和高分子能和金属箔衬底表面作用形成配位键，从而使得金属箔衬底表面能够吸附上一层有机大分子或/和高分子；所述含碳有机大分子或/和高分子能通过氢键、范德华力、静电力、亲疏水作用力、π-π堆积作用、阳离子吸附作用、阴离子吸附作用在催化剂衬底表面形成自组装的单层或多层分子膜。

在所述全程卷对卷制备方法的步骤（1）中，为了得到质量更佳的石墨烯膜，所述含碳有机大分子和高分子结构中含有大π键、芳香环或杂化芳香环或其组合。

在一些实施方式中，含碳有机大分子或/和高分子能和金属箔衬底表面作用形成配位键，从而使得金属箔表面能够能够吸附上一层含碳有机大分子或/和高机分子。如图1^[1]所示，图中M代表金属原子，聚乙烯吡咯烷酮分子的吡咯基团中的氮原子和氧原子上的孤对电子能够和金属表面原子形成配位键，从而在金属表面形成一层薄膜。

在一些实施方式中，含碳有机大分子或/和高分子能通过氢键、范德华力、亲疏水作用，在催化剂衬底表面形成自组装的单层或多层分子膜。所述自组装分子膜的层数能够控制裂解制备的石墨烯膜的层数。

在一些实施方式中，可在所述含碳有机大分子和高分子的空间结构中添加层状结构，以实现对石墨烯膜的层数控制。所述层状结构，可通过在含碳有机大分子和高分子的支链或主链中添加夹心化合物结构、多层酞菁及其衍生物结构得以体现。例如图2^[2]所示的一种多层酞菁结构就可以添加进入有机聚合物的支链中或主链中，图中的M代表金属原子。

在一些实施方式中，含碳有机大分子和高分子还可以由小分子在催化剂衬底上聚合而来。例如将催化剂衬底浸泡进入葡萄糖的水热反应液中，催化剂衬底上将形成一层葡萄糖的碳化聚合物。

在一些实施方式中，含碳有机大分子和高分子还可以选择为杂链聚合物、导电聚合物、两亲性聚合物、液晶聚合物、碳链聚合物。

在所述全程卷对卷制备方法步骤（1）的具体实施方式中，所述金属箔衬底材料包括Ni, Co, Fe, Pt, Au, Al, Cr, Cu, Mg, Mn, Mo, Rh, Si, Ta, Ti, W, U, V 和 Zr的单质、合金或混合物。

在所述全程卷对卷制备方法步骤（1）的具体实施方式中，其中高温热处理方式包括：感应热、辐射加热、激光、红外线、微波、等离子体加热、紫外线、表面等离子体加热。

所述石墨烯透明导电薄膜至少包括柔性透明衬底、粘结层和石墨烯导电层；可选的，所述石墨烯透明导电薄膜包括：保护层、增透层、减反层、防眩光层、阻隔层、粘结层中的一种或多种；所述光线调节单元包括：液晶型光线调节单元、电致变色光线调节单元或其组合；所述液晶型光线调节单元由液晶和聚合物混合构成；所述电致变色光线调节单元，至少包括三层结构的叠加：离子存储层、电解质层、电致变色层；所述电致变色层包括有机电致变色层和无机电致变色层；可选的，所述电致变色光线调节单元还包括：势垒调节层、过渡层、电子阻挡层、空穴阻挡层、缓冲层中的一种或几种。

所述全程卷对卷制备方法步骤（1）、（2）、（3）中的各工作站的处理方式包括：前处理、后处理、涂敷或印刷处理、贴合处理、压合处理或其组合；可选的，在任意贴合处理、压合处理、涂敷或印刷处理之前，需要经过前处理来处理需要压合、贴合、涂敷或印刷的表面；可选的，在任意贴合处理、压合处理、涂敷或印刷处理之后，需要经过后处理。

所述涂敷或印刷处理是指将含碳有机大分子或/和高分子、保护层材料、增透层材料、减反层材料、防眩光层材料、阻隔层材料、粘结层材料、液晶和聚合物的混合材料、离子存储层材料、电解质层材料、电致变色层材料、势垒调节层材料、过渡层材料、电子阻挡层材料、空穴阻挡层材料及缓冲层材料处理成可涂敷或印刷的分散液、浆料或油墨，再将分散液、浆料或油墨涂敷或印刷在已存在的表面上以形成相应的层。所述涂敷和印刷包括：纳米压印、喷涂、刮涂、棒涂、微凹涂敷、狭缝挤压式涂敷、唇模挤出涂布、逗号涂敷、丝网印刷、网纱印刷、喷墨打印或其组合。

所述可涂敷或印刷的分散液，通常要求对分散液进一步进行流变参数调节以配置成适合涂敷或印刷的油墨或浆料，通常可以加入粘度调节剂、分散剂、表面活性剂、防沉剂、流平剂来调节其流变参数。

典型的分散剂包括但不限于：迪高助剂系列、比克助剂系列，马来酸酐，聚马来酸，聚丙烯酸，醇酸树脂，楠本化工助剂中的一种或组合。典型的表面助剂包括但不限于：非离子型氟碳表面活性剂、Zonyl®FSN, Zonyl® FSO, Zonyl® FSH, Triton (×100, ×114, ×45), Dynol (604, 607), n-Dodecyl b-D-maltoside、迪高助剂，毕克助剂等中的一种或多种。典型粘度调节剂包括但不限于：羧甲基纤维素、二羟基乙基纤维素、羟丙基甲基纤维素、甲基纤维素、聚乙烯醇、三丙烯乙二醇醚、黄原胶。典型的防沉剂包括但不限于：比克助剂系列，迪高助剂系列、楠本化工防沉剂，邻苯二甲酸二丁酯(DBP)，邻苯二甲酸二辛脂(DOP)中的一种或组合。典型的流平剂包括但不限于：甲基硅油，聚醚改性硅油，迪高助剂系列或组合。

针对不同的材料，需要根据材料本身的特性来选择不同的涂敷或印刷方式。例如，在一些实施方式中，石墨烯涂敷液更适合刮涂、棒涂、狭缝式挤压涂敷、唇模挤出涂布、逗号涂敷。

所述前处理包括：UV处理、电子束处理、辐射处理、热处理、物理清洗、化学清洗、紫外臭氧处理、Plasma处理、电晕放电处理、压力处理或其组合。在一些实施方式中，针对于柔性的PET衬底需要在涂敷前先经过热处理老化，再经过清洗处理。在一些实施方式中，PET膜在涂敷其余石墨烯涂敷液、无机物涂敷液、石墨烯/无机物复合涂敷液之前，需要经过Plasma处理，以增强浸润性。

所述后处理包括：掺杂处理、还原处理、UV处理、固化处理、电子束处理、辐射处理、热处理、物理清洗、化学清洗、紫外臭氧处理、Plasma处理、电晕放电处理、压力处理或其组合。例如，在本专利实施例中涂敷的液晶型光线调节层在压合后还需要经过固化处理。

所述卷对卷生产工艺其实施方式可以是多种多样的，包括：步骤（1）、（2）、（3）设计在一条生产线上的一体式制备，步骤（1）、（2）、（3）分别设计在不同生产线上的分布式制备。

本发明的优点，第一：选择以含碳有机大分子或/和高分子为原料制备的石墨烯透明导电薄膜能够极大降低调光膜的电极成本，使得调光膜能够大规模商业化；第二：本发明所生产的调光膜器件具有柔性；第三，本发明的所有制程全程按照卷对卷工艺设计生产，工艺流程简单、自动化程度高、生产成本低廉。

附图说明

图1 PVP分子和金属原子的配位作用

图2 一种多层酞菁结构

图3 一种智能调光膜的全程卷对卷一体式制程

图4 一种石墨烯透明导电薄膜的卷对卷分布式制程

图5一种智能调光膜的卷对卷分体式制程

具体实施方式。

卷对卷涂敷制程应用具有高通量的优点。非常适合于本发明的石墨烯制备，石墨烯透明导电薄膜制备以及后续智能调光膜制备连续化生产实施。卷对卷生产线设备简单，并且能够自动化运行，可以极大的降低石墨烯、石墨烯透明导电薄膜和调光膜的制造成本。卷对卷涂敷工艺可以是一个整合的生产线进行一体式生产，也可以是划分成不同功能的生产线进行分布生产。在各工作站的处理中，许多操作既可以是在线下进行，也可以是在线上连续进行。

一个非限制性的示例卷对卷一体式智能调光膜生产线如图3所示，通过传送路径801，柔性金属箔催化剂衬底501能够被连续的涂敷或者处理，收卷辊轴714牵引金属箔501从放卷辊轴701沿着801方向运动。通过传送路径803、805、807、809、811、812，透明柔性衬底505能够被连续的涂敷或者处理，辊轴705、707、709、711、713以及收卷辊轴714牵引透明衬底504，从放卷辊轴703依次沿着803、805、807、809、811、812方向运动。通过传送路径802、805、806、808、810、812，透明柔性衬底 504能够被连续的涂敷或者处理，辊轴704、706、708、710、712以及收卷辊轴714牵引透明衬底504从放卷辊轴702依次沿着802、805、806、808、810、812方向运动。

在石墨烯制备流程400中，金属箔501首先进入前处理工作站（组）601。在涂敷或印刷任意功能层、含碳有机大分子或高分子涂敷液、缓冲层、势垒调节层、电子阻隔层、电解质层、离子存储层、电致变色层以及液晶@聚合物混合层之前。所需涂敷或印刷的表面，通常要经过一系列的前处理，此处所述表面即可以是原始衬底也可以是任意已经存在的层。这些前处理过程通常包括但不限于：物理或化学清洗、紫外臭氧处理、Plasma处理、电晕放电处理、压力处理或前述处理的组合。在图所示的示例中，金属箔601在电极前处理工作站（组）601处被施以物理和化学清洗，在后续的涂敷或印刷任意层之前均可以经过如此前处理。

随后，金属箔501进入电极单元涂敷或印刷工作站（组）602，含碳有机大分子或/和高分子被涂敷在金属箔501的双面形成湿膜502和503，电极单元涂敷或印刷工作站（组）和后续的光线调节单元涂敷工作站（组）其涂敷或印刷的方式是类似的。通常涂敷或印刷的方式包括但不限于：纳米压印、喷涂、刮涂、棒涂、微凹涂敷、狭缝挤压式涂敷、唇模挤出涂布、逗号涂敷、丝网印刷、网纱印刷、喷墨打印、浸渍提拉或其组合。可以理解的是，在卷对卷生产的所有需要涂敷或印刷处理的流程中，均可以采用上述的涂敷液类似的制程进行涂敷。可以理解的是收卷速度、沉积速度、涂敷物的浓度及物理参数、以及其余后处理的均会影响形成的石墨烯导电层的均匀性和厚度。

随后502和503层进入603工作站（组）进一步进行加热后处理，使501金属箔的两面形成固化的含碳有机大分子或/和高分子层。通常在任意印刷或涂敷操作之后，涂敷的层需要经过一系列的后处理，这些后处理的方式通常包括但不限于：掺杂处理、还原处理、UV处理、固化处理、电子束处理、辐射处理、热处理、物理清洗、化学清洗、紫外臭氧处理、Plasma处理、电晕放电处理、压力处理或前述处理的组合。

可以理解的是，对于多层电极单元，前处理制程、涂敷制程和后处理制程并不是一次性完成的，可以设计重复多次进行前处理、涂敷（印刷）和后处理工艺的组合。

在随后的运行中502、503层将进入高温处理工作站608，所述高温处理通常要求温度大于500℃。通常高温处理的方式包括但不限于：感应热、辐射加热、激光、红外线、微波、等离子体加热、紫外线、表面等离子体加热。在经过高温处理后，就会在金属箔的两面分别形成石墨烯膜层508和509。

在石墨烯膜转移制程401中，形成的石墨烯膜层508和509需要被转移至柔性透明衬底上。透明柔性衬底504和505会分别经过前处理工作站（组）604和605处理清洗表面，而后将在工作站（组）606和607处被分别涂敷上一层透明胶黏剂形成粘结层506和507。而后在辊轴704和705处通过热压的方式将透明衬底粘结层和金属箔上的石墨烯膜结合在一起，热压可以使粘结层固化，并在随后的805运动方向上冷却。通常也可以在705和707辊轴之间加入其它工作站（组）进行相应的热处理或其它处理来辅助剥离。之后，石墨烯膜508将在辊轴706处通过粘结层506从金属箔上被剥离，而后转移至透明柔性衬底504表面上；同时，石墨烯膜509将在辊轴707处通过粘结层507从金属箔上被剥离，而后转移至透明柔性衬底505表面上。715收卷辊轴将会收起金属箔501，可以理解的是收起的金属箔仍然可以重复使用。

在光线调节单元涂敷和器件的组装制备流程402中，光线调节单元也会经历电极单元制备类似的历程，包括：光线调节单元前处理工作站（组）610和609、光线调节单元涂敷或印刷工作站（组）612和611、光线调节单元后处理工作站（组）614和613。可以理解的是，612和611工作站（组）所涂敷或印刷的光线调节单元即可以是整个光线调节单元也可以是光线调节单元的一部分。例如：对于液晶调光膜来说，其光线调节单元可以只有一层，那么其可以选择通过工作站（组）612和611中的任意一个，将光线调节单元涂敷或印刷在一个电极上；而对于电致变色型光线调节单元，可以在上下两个电极上均涂敷光线调节单元中不同的层，而后再在辊轴713和712贴合在一起形成完整的光线调节单元512。

可以理解的是，对于多层光线调节单元，前处理制程、涂敷制程和后处理制程并不是一次性完成的，可以设计重复多次进行前处理、涂敷（印刷）和后处理工艺的组合。

贴合好的调光膜器件雏形再经过615后处理工作站（组）处理，616引出电极涂敷和印刷工作组处理，之后再经过后处理工作组617处理。到此调光膜的全程卷对卷制备流程基本完成。调光膜器件经过收卷辊轴714收卷。

在此卷对卷的制程中，多步涂敷、印刷和处理能够沿着传送方向被有效实施。整个卷对卷涂敷系统同样能够被客制化，或者说按需要增加其他的涂敷或处理工作站（组）。例如：还可以增加封装材料涂敷和处理工作组。

可以理解的是，上述一体式的卷对卷生产线，同样可以被设计成分布式卷对卷生产线。在一些实施方式中，为了提高每个环节的可控性，石墨烯透明导电薄膜制备，例如图4示例的石墨烯透明导电薄膜制备的卷对卷生产线；后续调光膜的生产线也被分离出来，例如图5示例的调光膜制备卷对卷生产线。

实施例1

石墨烯透明导电薄膜的分布式制程

(1) 含碳有机大分子和高分子涂敷液制备

配置浓度为1.2g/ml的聚乙烯吡咯烷酮（PVP）/ N，N-二甲基甲酰胺(DMF)溶液。

（2）卷对卷制程

制备生产线示意如图4所示，通过传送路径柔性衬底能够被连续的涂敷或者处理。收卷辊轴701牵引着50μm厚、0.5m宽的Cu箔衬底 501，从放卷辊轴701沿着801方向运动，运行速度为0.1m/min。Cu箔衬底随后要在801方向上经历一系列的涂敷过程和处理过程。

在前处理工作站601中，Cu箔的双面经过清洗处理，而后进入涂敷工作站602，此处的涂敷工作站将涂敷PVP分子于Cu箔衬底表面，由于在一定温度下PVP能与衬底表面分子发生配位作用，将在Cu箔衬底表面吸附一层均匀的PVP分子。涂敷工作站的处理方式为直接将催化剂衬底浸泡进入1.2g/ml的PVP/DMF溶液，溶液温度设置为120℃。

随后，Cu箔衬底将进入后处理工作站603处，首先清洗掉表面未形成配位键的PVP；而后在通过烘烤处理将表面的水份烘干，这样Cu箔衬底的上下两个表面将形成PVP层502和503。

之后，Cu箔衬底进入高温处理工作组608，此时的608工作站将处于惰性气体气氛下。在该工作组Cu箔衬底将经受500℃~1000℃的高温处理，使得表面的PVP经过Cu箔催化裂解成石墨烯膜508和509。

同时，两个PET衬底504和505分别从702和703辊轴释放，504衬底将经过604前处理工作组的热处理、O₂ Plasma处理（处理功率为150W），随后进入606涂敷工作站，在表面涂敷一层1微米厚的环氧胶层506；505衬底将经过605前处理工作组的热处理、Plasma处理，随后进入607涂敷工作站，在表面涂敷一层1微米厚的环氧胶层507。

之后，两个PET衬底以及Cu箔衬底在705和704辊轴处经历热压过程，热压的温度为150℃，压力为150Kpa；705和707之间（以及704和706之间）设置固化工作站（固化温度设置为150℃），PET上的环氧胶在固化后将对石墨烯牢牢黏附。

在707辊轴处，509石墨烯膜将通过环氧胶被黏附在PET衬底505上形成石墨烯透明导电薄膜，并且在706和708辊轴之间增加的离型膜贴合工作站，在此将贴合上起保护作用的离型膜保护石墨烯膜，最后整个衬底由709辊轴收卷。在706辊轴处，508石墨烯膜将通过环氧胶被黏附在PET衬底504上形成石墨烯透明导电薄膜，并且在707和709辊轴之间增加的离型膜贴合工作站，在此将贴合上起保护作用的离型膜保护石墨烯膜，最后整个衬底由708辊轴收卷。而Cu箔衬底501，将被715辊轴收卷，收卷的Cu箔衬底仍然可以被重复使用。

实施例2

液晶型智能调光膜的分布式制程

（1）液晶@聚合物混合涂敷液的制备

将环氧树脂：聚酰胺改性剂：环氧氯丙烷（小分子调节折射率）按照4:1:3.2的比例调和，再加入70%的相同折射率的液晶混合物（LC-北京八亿时空液晶科技股份有限公司），在常温的条件下充分混合搅拌3小时，即为液晶@聚合物的混合涂覆液。

（2）卷对卷制程

卷对卷生产线如图5所示，按照实施例1制备好的两辊薄膜电极，将被分别放置在放卷辊轴710和711之上，之后收卷辊轴714将牵引710处释放的薄膜电极进入离型膜剥离工作站610；同时714也将牵引711处释放的薄膜电极进入离型膜剥离工作站609。

之后，714收卷辊轴将牵引710处释放的薄膜电极进入液晶@聚合物混合液涂敷工作站612，在透明导电薄膜电极表面的石墨烯导电层508上形成液晶@聚合物层510，而后再由614工作站撒上少量的2000目的玻璃纤维粉作为垫衬物。同时，714将牵引711处释放的薄膜电极进入液晶@聚合物涂敷工作站611，在透明导电薄膜电极表面的石墨烯导电层509上形成液晶@聚合物层511，而后再由613工作站撒上少量的2000目的玻璃纤维粉作为垫衬物。

之后，两个均已涂敷液晶层的透明电极，将通过713和712辊轴的夹合，使得上下两个电极被贴合在一起，而511和510层将融合为光线调节单元512。

夹合好的多层薄膜器件被收卷辊轴714牵引进入紫外固化工作站615，进行固化处理，由此使上下电极粘合在一起，保障了整个器件具有强效的力学性能。之后再通过引出电极涂敷工作站616涂敷引出电极，617后处理工作站对整个调光膜器件进行后处理。到此调光膜的卷对卷制备流程基本完成。整个多层薄膜器件由收卷辊轴714收卷。

实施例3

液晶型智能调光膜的一体式制程

(1)含碳有机大分子和高分子涂敷液制备

配置浓度为1.2g/ml的聚乙烯吡咯烷酮（PVP）/ N，N-二甲基甲酰胺(DMF)溶液。

电致变色层涂敷液制备

将购买至珠海凯为的PEDOT:PSS液体，通过1000目滤网去除掉不溶物，便形成直接可用的电致变色层涂敷液。

电解质层涂敷液制备

将2.4份质量的高氯酸锂溶解于30份质量的碳酸丙烯酯溶剂，加热溶解，再称取3份质量的聚甲基丙烯酸甲酯加入到溶液中，在70℃油浴，加热8小时，形成粘稠状液体，该液体便是电解质层涂敷液。

卷对卷制程

制备生产线示意如图3所示，通过传送路径柔性衬底能够被连续的涂敷或者处理。收卷辊轴701牵引着100μm厚、0.5m宽的Cu箔衬底501，从放卷辊轴701沿着801方向运动，运行速度为0.1m/min。Cu箔衬底随后要在801方向上经历一系列的涂敷过程和处理过程。

在前处理工作组601中，Cu箔的双面经过清洗处理，而后进入涂敷工作站602，此处的涂敷工作站将涂敷PVP分子于催化剂衬底表面，由于PVP能与衬底表面分子发生配位作用，将在Cu箔衬底表面吸附一层均匀的PVP分子。涂敷工作站的处理方式为直接将催化剂衬底浸泡进入1.2g/ml的PVP/DMF溶液，溶液温度设置为120℃。

随后，Cu箔衬底将进入后处理工作站603处，首先清洗掉表面未形成配位键的PVP；而后再通过烘烤处理将表面的水份烘干，这样Cu箔衬底的上下两个表面将形成PVP层502和503。

之后，Cu箔衬底进入高温处理工作站608，此时的608工作站将处于惰性气体气氛下。在该工作组Cu箔衬底将经受500℃~1000℃的高温处理，使得表面的PVP经过Cu箔催化裂解成石墨烯膜508和509。

同时，两个PET衬底504和505分别从702和703辊轴释放，504衬底将经过604前处理工作组的热处理、O₂ Plasma处理（处理功率为150W），随后进入606涂敷工作站，在表面涂敷一层1微米厚的环氧胶层506；505衬底将经过605前处理工作组的热处理、O₂ Plasma处理，随后进入607涂敷工作站，在表面涂敷一层1微米厚的环氧胶层507。

之后，两个PET衬底以及Cu箔衬底在705和704辊轴处经历热压过程，热压的温度为150℃，压力为150Kpa；705和707之间（以及704和706之间）设置固化工作站（固化温度设置为150℃），PET上的环氧胶在固化后将对石墨烯牢牢黏附。

在707辊轴处，509石墨烯膜将通过环氧胶被黏附在PET衬底505上形成石墨烯透明导电薄膜；在706辊轴处，508石墨烯膜将通过环氧胶被黏附在PET衬底504上形成石墨烯透明导电薄膜。而Cu箔衬底501，将被715辊轴收卷，收卷的Cu箔衬底仍然可以被重复使用。

714收卷辊轴将牵引708处的石墨烯透明导电薄膜电极进入电致变色层涂敷工作站612，在透明导电薄膜电极表面的石墨烯导电层508上形成PEDOT:PSS层510。同时，714将牵引709处的薄膜电极进入电解质层涂敷工作站611，在透明导电薄膜电极表面的石墨烯导电层509上形成电解质层511，而后再由613工作站喷涂少量的2000目的玻璃纤维粉作为垫衬物。

之后，两个均以涂敷光线调节单元的透明电极，将通过713和712辊轴的夹合，使得上下两个电极夹被贴压合在一起，而511和510层将组合成为一个完整的光线调节单元512。

夹合好的多层薄膜器件被收卷辊轴714牵引进入热处理工作站615。之后再通过引出电极涂敷工作站616涂敷引出电极，617后处理工作站对整个调光膜器件进行后处理。到此有机型电致变色调光膜的全程卷对卷制备流程基本完成。整个多层薄膜器件由收卷辊轴714收卷。

需要指出的是上述内容中，所述的工作组是多个工作站的集合。

应该注意到并理解，在不脱离本发明的权利要求所要求的本发明的精神和范围的情况下，能够对上述详细描述的本发明做出各种修改和改进。因此，要求保护的技术方案的范围不受所给出的任何特定示范教导的限制。

申请人声明，本发明通过上述实施例来说明本发明的详细工艺设备和工艺流程，但本发明并不局限于上述详细工艺设备和工艺流程，即不意味着本发明必须依赖上述详细工艺设备和工艺流程才能实施。所属技术领域的技术人员应该明了，对本发明的任何改进，对本发明产品各原料的等效替换及辅助成分的添加、具体方式的选择等，均落在本发明的保护范围和公开范围。

参考文献：

[1] Jiang P, Li S Y, Xie S S, et al. Machinable Long PVP‐StabilizedSilver Nanowires[J]. Chemistry-A European Journal, 2004, 10(19): 4817-4821.

[2] Li X, Qi D, Chen C, et al. Bis [octakis (2, 6-dimethylphenoxy)phthalocyaninato] rare earth (III) complexes: Structure, spectroscopic, andelectrochemical properties[J]. Dyes and Pigments, 2014, 101: 179-185.

Claims (11)

1.一种智能调光膜的全程卷对卷制备方法，其特征在于，所述全程卷对卷制备方法包括以下步骤：(1)第一放卷辊轴上的柔性金属箔衬底，通过第一收卷辊轴的牵引经过各工作站处理，在柔性金属箔衬底的双面各形成一层石墨烯导电层，其中步骤(1)中至少包括：在柔性金属箔衬底的双面涂敷或印刷含碳有机大分子或/和高分子，将涂敷有含碳有机大分子或/和高分子的柔性金属箔衬底在惰性气氛或非氧化性气氛中进行高温热处理；(2)第二放卷辊轴和第三放卷辊轴上的第一柔性透明衬底和第二柔性透明衬底，通过第二收卷辊轴的牵引经过各工作站处理，成为第一石墨烯透明导电薄膜以及第二石墨烯透明导电薄膜，其中步骤(2)中至少包括：在第一柔性透明衬底和第二柔性透明衬底上涂敷或印刷上粘结层，将步骤(1)中柔性金属箔两面上的石墨烯导电层通过粘结层分别转移至第一柔性透明衬底和第二柔性透明衬底；(3)第一石墨烯透明导电薄膜和第二石墨烯透明导电薄膜在第二收卷辊轴的牵引下经过各工作站处理，成为智能调光膜，其中步骤(3)中至少包括：在第一石墨烯透明导电薄膜或/和第二石墨烯透明导电薄膜上涂敷或印刷光线调节单元、将第一石墨烯透明导电薄膜与第二石墨烯透明导电薄膜以及两者之间的光线调节单元一起进行压合或贴合处理制成智能调光膜。

2.如权利要求1所述全程卷对卷制备方法，其特征在于，所述石墨烯导电层是由含碳有机大分子或/和高分子在金属箔衬底上高温裂解而成。

3.如权利要求1所述全程卷对卷制备方法，所述含碳有机大分子或/和高分子通过和金属箔衬底表面的配位键作用在其表面上吸附有机大分子或/和高分子。

4.如权利要求1所述全程卷对卷制备方法，所述含碳有机大分子或/和高分子通过氢键、范德华力、静电力、亲疏水作用力、π-π堆积作用、阳离子吸附作用、阴离子吸附作用在柔性金属箔衬底表面形成自组装的单层或多层分子膜。

5.如权利要求1所述全程卷对卷制备方法，所述石墨烯透明导电薄膜至少包括柔性透明衬底、粘结层和石墨烯导电层；任选地，所述石墨烯透明导电薄膜包括：保护层、增透层、减反层、防眩光层、阻隔层、粘结层中的一种或多种；所述光线调节单元包括：液晶型光线调节单元、电致变色光线调节单元或其组合；所述液晶型光线调节单元由液晶和聚合物混合后构成；所述电致变色光线调节单元，至少包括三层结构的叠加：离子存储层、电解质层、电致变色层；所述电致变色层包括有机电致变色层或无机电致变色层；任选地，所述电致变色光线调节单元包括：势垒调节层、过渡层、电子阻挡层、空穴阻挡层、缓冲层中的一种或几种。

6.如权利要求1所述全程卷对卷制备方法，其特征在于，步骤(1)、(2)、(3)中的各工作站的处理方式包括：前处理、后处理、涂敷或印刷处理、贴合处理、压合处理或其组合；任选地，在任意贴合处理、压合处理、涂敷或印刷处理之前，需要经过前处理来处理需要压合、贴合、涂敷或印刷的表面；任选地，在任意贴合处理、压合处理、涂敷或印刷处理之后，需要经过后处理。

7.如权利要求4所述全程卷对卷制备方法，其特征在于，所述涂敷或印刷处理是指将含碳有机大分子、保护层材料、增透层材料、减反层材料、防眩光层材料、阻隔层材料、粘结层材料、液晶和聚合物的混合材料、离子存储层材料、电解质层材料、电致变色层材料、势垒调节层材料、过渡层材料、电子阻挡层材料、空穴阻挡层材料及缓冲层材料处理成可涂敷或印刷的分散液、浆料或油墨，再将分散液、浆料或油墨涂敷或印刷在已存在的表面上以形成相应的层，所述涂敷或印刷包括：纳米压印、喷涂、刮涂、棒涂、微凹涂敷、狭缝挤压式涂敷、唇模挤出涂布、逗号涂敷、丝网印刷、网纱印刷、喷墨打印或其组合。

8.如权利要求6所述全程卷对卷制备方法，其特征在于，所述前处理包括：热处理、电子束处理、辐射处理、物理清洗、化学清洗、紫外臭氧处理、Plasma处理、电晕放电处理、压力处理或其组合。

9.如权利要求6所述全程卷对卷制备方法，其特征在于，所述后处理包括：掺杂处理、还原处理、UV处理、固化处理、电子束处理、辐射处理、热处理、物理清洗、化学清洗、紫外臭氧处理、Plasma处理、电晕放电处理、压力处理或其组合。

10.如权利要求1所述全程卷对卷制备方法，其特征在于，所述卷对卷生产工艺包括：步骤(1)、(2)、(3)设计在一条生产线上的一体式制备。

11.如权利要求1所述全程卷对卷制备方法，其特征在于，所述卷对卷生产工艺包括：步骤(1)、(2)、(3)分别设计在不同生产线上的分布式制备。