透明光学装置的制造方法
【专利摘要】一种透明光学装置，包括：一高分子分散液晶结构层及一电致变色结构层。该高分子分散液晶结构层及该电致变色结构层的内部各增设有至少一透明导电层，将该高分子分散液晶结构层及该电致变色结构层贴合后，以该透明导电层电性连接外部的控制电路，以该控制电路控制该高分子分散液晶结构层及该电致变色结构层动作，使该高分子分散液晶结构层及该电致变色结构层做局部图样化透光、暗影或演色变化效果。
【专利说明】
透明光学装置
技术领域
[0001]本实用新型有关一种透明光学装置，尤其是一种以高分子分散液晶结构层结合电致变色结构层的透明光学装置。
【背景技术】
[0002]一种现有技术的高分子分散液晶(Polymer Dispersed Liquid Crystal ;PDLC)，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，若提供一特定电场藉由该电场的形成，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，藉此原理将利用透明基板如导电玻璃将TOLC封装于其中，利用电场的变化(开关)，使该透明基板呈现透明或不透明(雾化)的效果即市场常称之谓智能(智慧)窗(SmartWindows)。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]此外近年一种电致变色(616。1:1'00111'0111；[0$0元件，是指使用一种可还原的物质及一种可氧化的物质作为一对氧化还原物质，两者都为无色或只有些许颜色，在电压的影响下，其中一种物质被还原而另一种物质被氧化，至少一种变成有颜色，当电压关掉时，再度形成原来的氧化还原物质，产生颜色消失或变淡。电致变色材料可以是液态、胶体或聚合物，可藉两导电基板(可以是透明或不透明)封装后，提供一电压进行颜色的变化，可应用于门窗或显示器或是眼镜，进一步可配合传感器，如，其可采取汽车后视镜形式，其在行程期间，于夜晚可藉由所施加的电压而变暗，藉此可防止因其他车辆的车前灯所造成的目眩。
[0004]以上两种装置均有其共通特性，可以利用透明导电基板封装，封装后再提供一电压进行I3DLC的透明或EC的演色性变化。
【实用新型内容】
[0005]本实用新型所要解决的技术问题在于提供一种透明光学装置，包括:一高分子分散液晶结构层及一电致变色结构层，与外部的控制电路电性连接;其中，该高分子分散液晶结构层，包含:一透明基板、一透明导电层及一高分子分散液晶层。该透明基板由一上透明基板及一下透明基板组成，于该上透明基板及该下透明基板的一侧面设有一上硬化层及一下硬化层。该透明导电层由一上透明导电层及一下透明导电层组成，该上透明导电层设于该上硬化层的一侧面上及该下透明导电层设于该下硬化层的一侧面上呈相对应，该上透明导电层及该下透明导电层可经蚀刻而形成一线路;该高分子分散液晶层设于该上透明导电层及该下透明导电层之间。该高分子分散液晶层可配合该透明导电层的线路而蚀刻图案。该电致变色结构层，设于该高分子分散液晶结构层的一侧面上，包含:一第一软性导电胶片及一电致变色层。该第一软性导电胶片上具有一第一软性透明胶片，一设于该第一软性透明胶片一侧面上的第一硬化层及一设于该第一硬化层一侧面上的第一透明导电层，该第一透明导电层可经蚀刻而形成一线路。该电致变色层设于该第一透明导电层的一侧面与该高分子分散液晶结构层的一侧面之间。该电致变色层可配合该第一透明导电层的线路而蚀刻图案，该电致变色至少包含一电致变色材料及一电解质所组成。以该控制电路控制该高分子分散液晶层及该电致变色层动作，使该高分子分散液晶层及该电致变色层做局部图样化透光、暗影或演色变化效果。
[0006]在本实用新型的一实施例中，该上透明基板及该下透明基板为透光塑料或透光玻璃基板。
[0007]在本实用新型的一实施例中，该上透明基板及该下透明基板厚度为ΙΟμπι?500μηι。
[0008]在本实用新型的一实施例中，该上透明导电层及该下透明导电层其厚度为5nm?5 Oum ο
[0009]在本实用新型的一实施例中，该上透明导电层及该下透明导电层厚度为10nm?1um0
[0010]在本实用新型的一实施例中，该高分子分散液晶层厚度为Ιμπι?ΙΟΟμπι。
[0011]在本实用新型的一实施例中，该电致变色层更可包含高分子材料或支撑装置。
[0012]在本实用新型的一实施例中，该电致变色层厚度为Ιμπι?ΙΟΟμπι。
[0013]在本实用新型的一实施例中，该电致变色层与该高分子分散液晶结构层之间更包含一第二硬化层及一设于该第二硬化层一侧面上的第二透明导电层，该第二透明导电层上可经蚀刻而形成一线路，以该第二透明导电层与该电致电色层贴合。
[0014]在本实用新型的一实施例中，该电致变色层与该高分子分散液晶结构层之间更包含有一透明粘着层及一第二软性导电胶片，该第二软性导电胶片包含有一第二软性透明胶片，一设于该第二软性透明胶片一侧面上的第二硬化层及一设于该第二硬化层一侧面上的第二透明导电层，该第二透明导电层上可经蚀刻而形成一线路，以该第二透明导电层与该电致电色层贴合，该第二软性透明胶片与该透明粘着层贴合，该透明粘着层另一侧面与该高分子分散液晶结构层的一侧面贴合。
[0015]在本实用新型的一实施例中，该透明粘着层的厚度为Ιμπι?ΙΟΟΟμπι。
[0016]因此，本实用新型针对于现有技术其功效在于，将高分子分散液晶结构层与电致变色结构层整合形成一透明光学装置，在整合后以提供一种新颖的智能窗结构，易于架设贴附于建物、车用或橱柜等，而且更使绿能用途的智能窗更具节能效果，如，应用于建筑外墙，白天日照可以借高分子散液晶结构层及电致变色结构层控制日光照射的透光及亮度强弱变化，更可提供各光色变化效果。
[0017]另外，本实用新型可应用于室内隔间或橱柜，提供隔间窗或橱柜玻璃窗进行透光控制(显示)及讯息显示变化效果。
【附图说明】
[0018]图1为本实用新型的透明光学装置的TOLC结构层侧视示意图。
[0019]图2为本实用新型的透明光学装置的电致变色结构层侧视示意图。
[0020]图3为图2的电致变色结构层的另一实施例侧视示意图。
[0021 ]图4为本实用新型的透明光学装置的第一实施例侧视示意图。
[0022]图5为本实用新型的透明光学装置的第二实施例侧视示意图。
[0023]图6为本实用新型的透明光学装置的第三实施例侧视示意图。
[0024]其中，附图标记
[0025]高分子分散液晶结构层1
[0026]透明基板I
[0027]上透明基板11
[0028]上硬化层111
[0029]下透明基板12
[0030]下硬化层121
[0031]透明导电层2
[0032]上透明导电层21
[0033]下透明导电层22
[0034]高分子分散液晶层3
[0035]电致变色结构层20
[0036]第一软性导电胶片4
[0037]第一软性透明胶片41
[0038]第一硬化层42
[0039]第一透明导电层43
[0040]电致变色层5
[0041 ]第二软性导电胶片6
[0042]第二软性透明胶片61
[0043]第二硬化层62
[0044]第二透明导电层63
[0045]透明粘着层30
【具体实施方式】
[0046]兹有关本实用新型的技术内容及详细说明，现在配合图式说明如下:
[0047]请参阅图1为本实用新型的透明光学装置的TOLC结构层侧视示意图。如图所示:本实用新型的透明光学装置，包括:一高分子分散液晶(Polymer Dispersed LiquidCrystal;roLC)结构层10，该roLC结构层包括:一透明基板1、一透明导电层2及一 roLC层3。
[0048]该透明基板I，由一上透明基板11及一下透明基板12组成。该上透明基板11及该下透明基板I 2为透光塑料或透光玻璃基板，该透光塑料为聚乙烯对苯二甲酸酯(Polyethylene Terephthalate，PET)、聚乙稀(PolyethyIene，PE)、聚酰亚胺(PoIyimide，PI)、尼龙(Ny 1n ,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11及该下透明基板12厚度为ΙΟμπι?500μηι。另，于该上透明基板11及该下透明基板12的一侧面进行硬化处理形成有一上硬化层111及一下硬化层121，该上硬化层111及该下硬化层121为压克力、环氧树脂、二氧化硅或前述两种以上材料的组合。该上硬化层111及该下硬化层121的厚度为500nm?50μηι，该上硬化层11及该下硬化层21的厚度Iμπι?5μηι最佳。
[0049]该透明导电层2，由一上透明导电层21及一下透明导电层22组成。该上透明导电层21设于该上硬化层111的一侧面及该下透明导电层22设于该下硬化层121的一侧面，该上透明导电层21及该下透明导电层22为有机导体涂层、无机导体涂层或以前述两种以上组合。该无机导体涂层为金属或金属氧化物。该有机导体涂层为纳米碳管、聚3，4_乙撑二氧噻吩(Poly-3，4_Ethy lened1xyth1phene，PED0T)或以前述两种以上组合。将该有机导体涂层或无机导体涂层经干式或湿式蚀刻形成图案化设计的线路或导电区块(图中未示)在该上硬化层111及该下硬化层121—侧面上形成相对应，该上透明导电层21及该下透明导电层22其厚度为5nm?50μηι，以该厚度10nm?ΙΟμπι最佳。
[0050]该PDLC层3，设于该上透明导电层21及该下透明导电层22之间，且其厚度为Ιμπι?I OOym;该TOLC层3以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，将该PDLC层3可配合各该透明导电层的线路或导电区块经蚀刻形成图案化设计(图中未示)。
[0051]请参阅图2为本实用新型的透明光学装置的电致变色结构层侧视示意图。如图所示:本实用新型的透明光学装置更包含有一电致变色(electrochromic;EC)结构层20，该EC结构层20至少包括有一第一软性导电胶片4及一 EC层5。该第一软性导电胶片4包含有一第一软性透明胶片41，一设于该第一软性透明胶片41 一侧面上的第一硬化层42及一设于该第一硬化层42—侧面上的第一透明导电层43，该第一透明导电层43经干式或湿式蚀刻形成图案化设计的驱动线路或导电区块(图中未示)。
[0052]该EC层5，以涂覆于该第一透明导电层43的一侧面上，其上至少包含一电致变色材料及一电解质所组成，该EC层5具有可配合该第一透明导电层43的线路而蚀刻的图案。该EC层更可包含高分子材料或支撑装置(Spacer)支撑如玻璃砂或玻璃珠，以控制EC层的厚度。该EC层厚度可以是Ιμπι?ΙΟΟμπι，并配合第一透明导电层43的驱动线路或导电区块蚀刻形成图案化(图中未示)。
[0053]再进一步，以该EC层5与TOLC结构层10贴合。
[0054]请参阅图3为图2的电致变色结构层的另一实施例侧视示意图。如图所示:本实施例与图2的差异在于该EC层5的另一侧面增设有一第二软性导电胶片6，该第二软性导电胶片6包含有一第二软性透明胶片61，一设于该第二软性透明胶片61—侧面上的第二硬化层62及一设于该第二硬化层62—侧面上的第二透明导电层63，该第二透明导电层63经干式或湿式蚀刻形成图案化设计的线路或导电区块(图中未示)。以该第二透明导电层63与该EC层5贴合。
[0055]请参阅图4为本实用新型的透明光学装置的第一实施例侧视示意图。如图所示:本实施例将图1的该TOLC结构层10与图2的该EC结构层20贴合成一透明光学装置。
[0056]为使本实用新型增添应用便利性，于本实用新型的透明光学装置的透明基板1、该第一软性导电胶片4或第二软性导电胶片6的一侧增设一透明粘着层(图中未示)以提供与玻璃门窗、车窗、等等的透明塑料或玻璃基板进行贴合。
[0057]上述的该透明粘着层使用折射率在1.1?3.5的光学粘着涂料或光学粘合胶片，该光学粘着涂料的压克力、环氧树脂、二氧化硅或以上两种或三种材料的组合。且该透明粘着层的厚度为Iwn?ΙΟΟΟμπι。
[0058]请参阅图5为本实用新型的透明光学装置的第二实施例侧视示意图。如图所示:本实施例透过一透明粘着层30将图1的该PDLC结构层10与图3的该EC结构层20粘贴整合成一透明光学装置。
[0059]为使本实用新型增添应用便利性，于本实用新型的透明光学装置的透明基板1、该第一软性导电胶片4或第二软性导电胶片6的一侧增设一透明粘着层30以提供与玻璃门窗、车窗、等等的透明塑料或玻璃基板进行贴合。
[0060]上述的该透明粘着层30使用折射率在1.1?3.5的光学粘着涂料或光学粘合胶片，该光学粘着涂料的压克力、环氧树脂、二氧化硅或以上两种或三种材料的组合。且该透明粘着层的厚度为Iwn?ΙΟΟΟμπι。
[0061]请参阅图6为本实用新型的透明光学装置的第三实施例侧视示意图。如图所示:本实施例将图3的EC层20第一硬化层42或第二硬化层62制作于该TOLC结构层10的透明基板I的一侧面，使该EC层20可以与该TOLC结构层10共享一透明基板I。
[0062]为使本实用新型增添应用便利性，于本实用新型的透明光学装置的透明基板1、该第一软性导电胶片4或第二软性导电胶片6的一侧增设一透明粘着层(图中未示)以提供与玻璃门窗、车窗、等等的透明塑料或玻璃基板进行贴合。
[0063]进一步为使本实用新型的该上透明导电层21、该下透明导电层22、该第一透明导电层43及该第二透明导电层63可经蚀刻而形成线路或导电区块，可经与外部的控制电路(图中未示)电性连接，以该控制电路控制该I3DLC层3及该EC层5动作，使该I3DLC层3及该EC层5做局部图样化透光、暗影或演色变化效果。
[0064]以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，非意欲局限本实用新型的专利保护范围，故举凡运用本实用新型说明书或图式内容所为的等效变化，均同理皆包含于本实用新型所附权利要求的保护范围内，合予陈明。
【主权项】
1.一种透明光学装置，其特征在于，包括:一高分子分散液晶结构层及一电致变色结构层，与外部的控制电路电性连接;其中， 该高分子分散液晶结构层，包含: 一透明基板，由一上透明基板及一下透明基板组成，于该上透明基板及该下透明基板的一侧面设有一上硬化层及一下硬化层； 一透明导电层，由一上透明导电层及一下透明导电层组成，该上透明导电层设于该上硬化层的一侧面上及该下透明导电层设于该下硬化层的一侧面上呈相对应，该上透明导电层及该下透明导电层上各具有一线路； 一高分子分散液晶层，设于该上透明导电层及该下透明导电层之间； 该电致变色结构层，设于该高分子分散液晶结构层的一侧面上，包含: 一第一软性导电胶片，其上具有一第一软性透明胶片，一设于该第一软性透明胶片一侧面上的第一硬化层及一设于该第一硬化层一侧面上的第一透明导电层，该第一透明导电层具有一线路； 一电致变色层，设于该第一透明导电层的一侧面与该高分子分散液晶结构层之一侧面之间，其上至少包含一电致变色材料及一电解质所组成，该电致变色层具有配合该第一透明导电层的线路的图案； 其中，以该控制电路控制该高分子分散液晶层及该电致变色层动作，使该高分子分散液晶层及该电致变色层做局部图样化透光、暗影或演色变化效果。2.如权利要求1所述的透明光学装置，其特征在于，该上透明基板及该下透明基板为透光塑料或透光玻璃基板。3.如权利要求1所述的透明光学装置，其特征在于，该上透明基板及该下透明基板厚度为 10μηι?500μηι。4.如权利要求1所述的透明光学装置，其特征在于，该上透明导电层及该下透明导电层厚度为5nm?50μηιο5.如权利要求4所述的透明光学装置，其特征在于，该上透明导电层及该下透明导电层厚度为I OOnm?I Oym ο6.如权利要求1所述的透明光学装置，其特征在于，该高分子分散液晶层厚度为IMi?10ym07.如权利要求1所述的透明光学装置，其特征在于，该电致变色层更包含高分子材料或支撑装置。8.如权利要求1所述的透明光学装置，其特征在于，该电致变色层厚度为Iym?ΙΟΟμπι。9.如权利要求1所述的透明光学装置，其特征在于，该电致变色层与该高分子分散液晶结构层之间更包含一第二硬化层及一设于该第二硬化层一侧面上的第二透明导电层，该第二透明导电层上具有一线路，以该第二透明导电层与该电致变色层贴合。10.如权利要求1所述的透明光学装置，其特征在于，在该电致变色层与该高分子分散液晶结构层之间更包含有一透明粘着层及一第二软性导电胶片，该第二软性导电胶片包含有一第二软性透明胶片，一设于该第二软性透明胶片一侧面上的第二硬化层及一设于该第二硬化层一侧面上的第二透明导电层，该第二透明导电层上具有一线路，以该第二透明导电层与该电致变色层贴合，该第二软性透明胶片与该透明粘着层贴合，该透明粘着层另一侧面与该上透明基板或该下透明基板贴合。11.如权利要求10所述的透明光学装置，其特征在于，该透明粘着层的厚度为ιμπι?100um0
【文档编号】G02F1/1334GK205581464SQ201620300010
【公开日】2016年9月14日
【申请日】2016年4月12日
【发明人】廖世文
【申请人】位元奈米科技股份有限公司