感应式高分子分散液晶智能窗装置的制造方法
【专利摘要】一种感应式高分子分散液晶智能窗装置，包括：一高分子分散液晶复合层、一控制单元及一感应单元。当该感应单元未检测到人或物接近，该感应单元不启动该控制单元，该高分子分散液晶复合层不被启动，而呈现不透光状态；当该感应单元检测到人或物接近，该感应单元启动该控制单元，使该高分子分散液晶复合层被启动，而呈现透光状态，或部分透光信息显示。如此，可以应用于商业大门或商品柜门窗，提供平时无人靠近状态时的隐密或防止日晒效果，而当有人接近时可以提供透光了解内部状态或商品展示的效果。
【专利说明】
感应式高分子分散液晶智能窗装置
技术领域
[0001]本实用新型是有关一种高分子分散液晶(PDLC)智能窗装置，尤其是一种结合感应控制变化的智能窗装置。
【背景技术】
[0002]一种现有的高分子分散液晶(Polymer Dispersed Liquid Crystal;I3DLC)，利用异方性液晶微滴均匀分布于高分子中，典型的如正介异方性液晶在常态下，该液晶均匀分散散布于环境高分子间，各该异方性液晶微滴无特定指向分布，此时经由异方性液晶微滴的光透射出来与环境高分子折射率无法匹配，则入射光会受到很多接口存在，光线严重散射，光透过率低，若提供一特定电场通过该电场的形成，正介异方性液晶微滴会沿电场顺向排列，此时透过正介异方性液晶的光与环境高分子可以同向匹配，大部分光可以顺向穿透，光透过率提高，借此原理将利用透光的导电玻璃或软性导电塑料将PDLC封装于其中，利用电场的变化(开关)，可以使该软性胶片呈现透明或不透明的效果即市场常称之为智能(智慧)窗(Smart Windows)。例如，应用于绿能建材如室外型窗户的智能化遮光控制或是室内隐私需要的光学透过控制。
[0003]配合环境的应用需求可以利用透明导电胶片的导电层的电路设计，使智能窗可以进行自动化的透光控制，因此可以将透光控制机制加以改良以增加提升操作便利性。
【实用新型内容】
[0004]本实用新型的主要目的，在于提供一种感应式高分子分散液晶智能窗装置，为一种结合I3DLC智能窗与感应单元的感应式TOLC智能窗装置，用以提供自动感应控制TOLC智能窗透光变化的应用。
[0005]本实用新型的另一目的，在于提供一种感应式PDLC智能窗装置，是结合一可控制透光的F1DLC复合层、一控制单元、一感应单元，提供一利用感应控制使该F1DLC智能窗可以自动感应透光变化的效果。
[0006]本实用新型的再一目的，是提供一种与透光结构结合的感应式PDLC智能窗装置，可将PDLC层进一步以一光学胶合层与上透光层及下透光层进一步贴合或胶合为一复合层结构。
[0007]为达上述目的，本实用新型提供一种感应式高分子分散液晶智能窗装置，用以感应外部人或物，该装置包括:一高分子分散液晶复合层、一控制单元及一感应单元。该控制单元与该高分子分散液晶复合层电性连接。该感应单元与该控制单元电性连接。该感应单元未检测到人或物接近，该感应单元不启动该控制单元，该高分子分散液晶复合层不被启动，使该高分子分散液晶复合层呈现不透光状态；当该感应单元检测到人或物接近，该感应单元启动该控制单元，使该高分子分散液晶复合层被启动，使该高分子分散液晶复合层呈现透光状态，或部分透光信息显示。
[0008]在本实用新型一实施例中，为使该高分子分散液晶复合层更可应用于各种环境及增加该材料的耐候性，该高分子分散液晶复合层的表面更包含有一光学胶合层、一上透光层、一下透光层。该光学胶合层包覆该高分子分散液晶复合层。该上透光层设于该光学胶合层的一侧面上。该下透光层设于该光学胶合层的另一侧面上。
[0009]在本实用新型一实施例中，该高分子分散液晶复合层，包含:一上透明基板、一下透明基板、一上透明导电层、一下透明导电层及一高分子分散液晶层。该上透明基板的一侧面具有一上硬化层。该上透明导电层与该控制单元电性连接设于该上硬化层的一侧面上。该下透明基板的一侧面具有一下硬化层。该下透明导电层与该控制单元电性连接，且设于该下硬化层一侧面上与该上透明导电层相对应。该高分子分散液晶层设于该上透明导电层与该下透明导电层间。
[0010]在本实用新型一实施例中，该上透明基板、该下透明基板为透光塑料或透光玻璃基板。
[0011]在本实用新型一实施例中，该上透明基板、该下透明基板厚度为ΙΟμπι?500μηι。
[0012]在本实用新型一实施例中，该上硬化层、该下硬化层厚度为Iym?5μηι。
[0013]在本实用新型一实施例中，该上透明导电层、该下透明导电层为无机导体材料或有机导体材料。
[0014]在本实用新型一实施例中，该有机导体材料为掺有纳米碳管或聚3，4_乙撑二氧噻吩的导电材料。
[0015]在本实用新型一实施例中，该上透明导电层、该下透明导电层厚度为5nm?50μηι。
[0016]在本实用新型一实施例中，该上透明导电层、该下透明导电层厚度为10nm?10μmD
[0017]在本实用新型一实施例中，该上透明导电层、该下透明导电层的透光率在70%?95%。
[0018]在本实用新型一实施例中，该高分子分散液晶层厚度为Ιμπι?ΙΟΟμπι。
[0019]在本实用新型一实施例中，该高分子分散液晶层透光率在50%?80%。
[0020]在本实用新型一实施例中，该上透光层及下透光层为玻璃或透光塑料。
[0021]在本实用新型一实施例中，该控制单元更包含有一用以驱动该高分子分散液晶复合层的该上透明导电层及该下透明导电层的驱动电路。
[0022]在本实用新型一实施例中，该感应单元为红外线传感器、微波传感器、高频电磁波传感器、雷达波传感器、超音波传感器或温度传感器。
[0023]本实用新型的有益效果:
[0024]例如，本实用新型的感应式高分子分散液晶智能窗装置用于透明门窗时，平时未做动时该智能窗为不透光(不透明状态)，而当有人靠近该智能窗时感应单元感应到人的靠近可以驱动该智能窗成透光透明状态，如此，可以应用于商业大门或商品柜门窗，提供平时无人靠近状态时的隐密或防止日晒效果，而当有人接近时可以提供透光了解内部状态或商品展示的效果。
【附图说明】
[0025]图1是本实用新型的高分子分散液晶复合层结构侧视示意图。
[0026]图2是本实用新型的高分子分散液晶复合层的胶合封装结构的侧视示意图。
[0027]图3是本实用新型的高分子分散液晶复合层的胶合封装结构的俯视示意图。
[0028]图4是本实用新型的感应式高分子分散液晶智能窗装置的实施例动作一示意图。
[0029]图5是本实用新型的感应式高分子分散液晶智能窗装置的实施例动作二示意图。
[0030]图6是本实用新型的感应式高分子分散液晶智能窗装置的另一实施例动作一示意图。
[0031]图7是本实用新型的感应式高分子分散液晶智能窗装置的另一实施例动作二示意图。
[0032]其中，附图标记:
[0033]10高分子分散液晶复合层
[0034]I上透明基板
[0035]11上硬化层
[0036]2下透明基板
[0037]21下硬化层
[0038]3上透明导电层
[0039]4下透明导电层
[0040]5高分子分散液晶层
[0041]6光学胶合层
[0042]6a、6b 胶合片
[0043]20上透光层
[0044]30下透光层
[0045]40控制单元
[0046]50感应单元
[0047]60电动门
[0048]70、100 控制盒
[0049]80 人物
[0050]90陈列柜
【具体实施方式】
[0051]有关本实用新型的技术内容及详细说明，现配合【附图说明】如下:
[0052]请参阅图1，是本实用新型的高分子分散液晶复合层结构侧视示意图。如图所示:本实用新型的感应式高分子分散液晶智能窗装置的高分子分散液晶复合层10，包括:一上透明基板1、一下透明基板2、一上透明导电层3、一下透明导电层4及一高分子分散液晶层(Polymer Dispersed Liquid Crystal;简称PDLC)5。
[0053]该上透明基板I及该下透明基板2为透光塑料或透光玻璃基板，该透光塑料为聚乙稀对苯二甲酸酯(PolyethyIene Terephthalate，PET)、聚乙稀(Polyethylene，PE)、聚酰亚胺(Polyimide，PI)、尼龙(Nylon ,Polyamide，简称PA为聚酰胺高分子)、聚氨酯(Polyurethanes，PU)或压克力塑料等，该上透明基板I及该下透明基板2厚度为ΙΟμπι?500μm最佳。另外，于该上透明基板I及该下透明基板2的一侧面进行硬化处理形成有一上硬化层11及一下硬化层21，该上硬化层11及该下硬化层21所使用的材料为压克力、环氧树脂、二氧化硅或前述两种以上材料的组合，且该上硬化层11及该下硬化层21的厚度为Ιμπι?5μπι。
[0054]该上透明导电层3，是设于该上硬化层11的一侧面，该上透明导电层3使用透光率在70%?95%的无机导体材料为金属或金属氧化物如银、纳米银、铟锡氧化物(Indium TinOxide，ΙΤ0)或有机导体材料的如掺有纳米碳管或聚3，4-乙撑二氧噻吩(Poly-3，4-Ethy lened1xyth1phene，PED0T)的导电材料，经干式或湿式蚀刻形成导电的线路，且其厚度为5nm?50μηι，以该厚度10nm?ΙΟμπι最佳。
[0055]该下透明导电层4，是设于该下硬化层21的一侧面上与该上透明导电层3相对应，该下透明导电层4使用透光率在70 %?95 %的无机导体材料为金属或金属氧化物如银、纳米银、铟锡氧化物(Indium Tin Oxide，ITO)或有机导体材料的如掺有纳米碳管或聚3，4_乙撑二氧噻吩(Poly-3，4-Ethy lened1xyth1phene，PED0T)的导电材料，经干式或湿式蚀刻形成导电的线路，且其厚度为5nm?50μηι，以该厚度10nm?ΙΟμπι最佳。
[0056]该TOLC层5设于该上透明导电层3及该下透明导电层4之间，且其厚度为Ιμπι?100μm;该TOLC层5使用了导电后的透光率在50 %?80 %及折射率在1.5?5.5的TOLC树脂为主成分并含掺有UV型树脂、热固型硬化树脂、二氧化硅或前述两种或两种以上的组合而成。
[0057]请参阅图2及图3，是本实用新型的高分子分散液晶复合层的胶合封装结构的侧视及俯视示意图。在本实用新型的高分子液晶复合层10上设有二胶合片6a、6b来夹合本实用新型的高分子液晶复合层10，经热压后熔合二胶合片6a、6b形成光学胶合层6，以该光学胶合层6将该高分子分散液晶复合层10包覆其内。在附图2中，该胶合片6a、6b为聚乙烯醇缩丁醛树脂(Polyvinyl Butyral，简称PVB)。
[0058]在该光学胶合层6的两侧面上各设有一上透光层20及一下透光层30。在附图2中，该上透光层20及该下透光层30为玻璃或透光材料，可设置在多种位置，例如:橱柜、窗、门、桌、墙、车、船、飞机等、及保温装置、保冷装置、烘焙装置的门窗用玻璃，但是不以此为限，假设本实用新型为设置于车用玻璃，可提供隔热，或门窗上镶用本新型胶合玻璃，也具备此前述功能及隐私防窥。然而此处的门为一广义的门，故不限于是住家用户的门，也可以是车门、冰箱(保冷装置)门或烤箱(烘焙装置)门，因此本实用新型设置在门上与设置在烘焙装置上，可以是两个分开的独立事件，也可以指同一件事，同理，以上所提的位置，均应被扩大解释，如窗可以是一般住家窗户也可以是车窗等。
[0059]进一步，本实用新型的上透明导电层3及该下透明导电层4与外部的控制单元40电性连接，该控制单元40则电性连接一感应单元50，该感应单元50为红外线传感器、微波传感器、高频电磁波传感器、雷达波传感器、超音波传感器或温度传感器。以该感应单元50感应外部人或物，并将感应信号传给该控制单元40处理，由该控制单元40驱动TOLC层5的相关对应区域进行局部透光或不透光的变化，例如手写白板、PDLC层5的灰阶显示透光变化、PDLC层5的局部区域透光控制等。
[0060]请参阅图4及图5，是本实用新型的感应式高分子分散液晶智能窗装置的实施例动作一、二示意图；同时，请参阅图2、3。如图所示:本实用新型结合在电动门(自动门)60的感应式I3DLC智能窗装置;其中本装置的该控制单元40与该感应单元50可与电动门60的感应装置(图中未示)共同设置在一控制盒70，或者该电动门60的感应装置与本实用新型的感应单元50可以个别独立设置，不相互影响对人或物的感应。例如，该感应单元50未检测到人物80接近，该感应单元50无感应信号传至该控制单元40上，因此不启动该控制单元40内部的驱动电路(图中未示)，该roLC复合层10结构的该上透明导电层3及该下透明导电层4不提供电场，因此该PDLC层5不做动，使该PDLC复合层10结构呈现不透光状态，提供门内人员遮光或隐私的需要。
[0061 ] 当该感应单元50检测到人物80接近，该感应单元50感应信号传至该控制单元40中处理，即可启动该控制单元40内部的驱动电路，使该F1DLC复合层1结构的该上透明导电层3及该下透明导电层4提供电场，因此TOLC层5启动，使该TOLC复合层10结构呈现透光状态，或部分透光信息显示如“欢迎光临”字样(图中未示)等，提示来宾或屋内外人员可以在未开门前了解进出人员的状态。
[0062]请参阅图6及图7，是本实用新型的感应式高分子分散液晶智能窗装置的另一实施例动作一、二示意图；同时，请参阅图2、3。如图所示:本实用新型结合在陈列柜(饮料柜)90的感应式I3DLC智能窗装置;其中本装置的该控制单元40与该感应单元50可与该陈列柜90的感应装置(图中未示)共同设置在一控制盒100，或者该陈列柜90的感应装置与本实用新型的感应单元50可以个别独立设置，不相互影响对人或物的感应。例如，该感应单元50未检测到人物80接近，该感应单元50无感应信号传至该控制单元40上，因此不启动该控制单元40内部的驱动电路(图中未示)，该TOLC复合层10结构的该上透明导电层3及该下透明导电层4不提供电场，因此该TOLC层5不做动，使该TOLC复合层10结构呈现不透光状态，可以确保陈列柜防止曝晒或外观的美化。
[0063]当该感应单元50检测到人物80接近，该感应单元50感应信号传至该控制单元40中处理，即可启动该控制单元40内部的驱动电路，使该F1DLC复合层1结构的该上透明导电层3及该下透明导电层4提供电场，因此TOLC层5启动，使该TOLC复合层10结构呈现透光状态，或部分透光信息显示如相关对象的数量或优惠信息等等。
[0064]当然，本实用新型还可有其它多种实施例，在不背离本实用新型精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员可根据本实用新型作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本实用新型权利要求的保护范围。
【主权项】
1.一种感应式高分子分散液晶智能窗装置，用以感应外部人或物，其特征在于，该装置包括: 一高分子分散液晶复合层； 一控制单元，与该高分子分散液晶复合层电性连接；以及 一感应单元，与该控制单元电性连接； 其中，该感应单元未检测到人或物接近，该感应单元不启动该控制单元，该高分子分散液晶复合层不被启动，使该高分子分散液晶复合层呈现不透光状态；当该感应单元检测到人或物接近，该感应单元启动该控制单元，使该高分子分散液晶复合层被启动，使该高分子分散液晶复合层呈现透光状态，或部分透光信息显示。2.如权利要求1所述的感应式高分子分散液晶智能窗装置，其特征在于，该高分子分散液晶复合层，包含: 一上透明基板，该上透明基板的一侧面具有一上硬化层； 一上透明导电层，与该控制单元电性连接设于该上硬化层的一侧面上； 一下透明基板，该下透明基板的一侧面具有一下硬化层； 一下透明导电层，与该控制单元电性连接，且设于该下硬化层一侧面上与该上透明导电层相对应；以及 一高分子分散液晶层，设于该上透明导电层与该下透明导电层间。3.如权利要求2所述的感应式高分子分散液晶智能窗装置，其特征在于，该上透明基板、该下透明基板为透光塑料或透光玻璃基板。4.如权利要求2所述的感应式高分子分散液晶智能窗装置，其特征在于，该上透明基板、该下透明基板厚度为I Ομπι?500μηι。5.如权利要求2所述的感应式高分子分散液晶智能窗装置，其特征在于，该上硬化层、该下硬化层厚度为Iym?5μηι。6.如权利要求2所述的感应式高分子分散液晶智能窗装置，其特征在于，该上透明导电层、该下透明导电层厚度为5nm?50μηιο7.如权利要求6所述的感应式高分子分散液晶智能窗装置，其特征在于，该上透明导电层、该下透明导电层厚度为10nm?1ym08.如权利要求2所述的感应式高分子分散液晶智能窗装置，其特征在于，该高分子分散液晶层厚度为Iym?ΙΟΟμ??。9.如权利要求1所述的感应式高分子分散液晶智能窗装置，其特征在于，该高分子分散液晶复合层的表面更包含有一光学胶合层、一上透光层、一下透光层，该光学胶合层包覆该高分子分散液晶复合层，该上透光层设于该光学胶合层的一侧面上，该下透光层设于该光学胶合层的另一侧面上。10.如权利要求9所述的感应式高分子分散液晶智能窗装置，其特征在于，该上透光层及下透光层为玻璃或透光塑料。11.如权利要求2所述的感应式高分子分散液晶智能窗装置，其特征在于，该控制单元更包含有一用以驱动该高分子分散液晶复合层的该上透明导电层及该下透明导电层的驱动电路。12.如权利要求1所述的感应式高分子分散液晶智能窗装置，其特征在于，该感应单元为红外线传感器、微波传感器、高频电磁波传感器、雷达波传感器、超音波传感器或温度传感器。
【文档编号】G02F1/1334GK205581463SQ201620080541
【公开日】2016年9月14日
【申请日】2016年1月27日
【发明人】谷福田, 刘修铭, 张裕洋
【申请人】位元奈米科技股份有限公司