本实用新型有关一种智能窗结构的透光控制系统，尤其是一种可以控制透光灰阶变化的智能窗的透光控制系统。
背景技术：
所谓的高分子分散液晶(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散布于环境高分子之间，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介面存在，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，此时通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PDLC封装于其中，利用电场的变化(开关)，可以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(Smart Windows)。近来配合制程与材料的晋级，原仅用导电玻璃封装高分子分散液晶的技术提升，已可利用软性导电透明塑料封装高分子分散液晶，如此除了大大地增加制程的便利性，也大大的提高相关产品的应用性。如，进一步结合透明黏合技术可以将该等软性塑料的高分子分散液晶封装结构贴合于建筑玻璃、车窗、冰柜、或投影墙的利用等增加应用面。
由于智能(智慧)窗(Smart Windows)耗用功率低，控制装置如未进一步加以思考仅利用现有的电器调光电路加以调整，例如仅利用调光器(dimmer)、电子式变压器(electric transformer)及安定器(ballast)等，应用于低功率需求的智能窗，常常会使得这些低功率发光装置产生智能窗在灰阶变化过程会有闪烁或无法作动的问题。
此外，传统的相位截断式调光器(phase cut dimmer)来调整亮度，相位截断式调光器通常会采用三端双向交流半导体开关(Triode for Alternating Current，TRIAC)或二极体等元件，以将交流电流信号的部分信号截断，使信号被截断时的电压或电流为零或很小的数值，而调整透光的变化，当对于低功率的智能窗搭配调光器及电子式变压器进行运作时，常常无法达到透光变化的功能，而会有闪烁或无法启动的问题。
有鉴于此，如何减轻或消除上述相关领域中低功率智能窗装置的灰阶透光问题，实为业界有待解决的问题。
技术实现要素：
本实用新型的主要目的，在于有鉴于现有三端双向交流半导体开关 (TRIAC调光器)无法提供低功率智能窗结构透光控制而产生闪烁或因驱动电流过低无法启动的问题，本实用新型提供一种可提供灰阶变化的智能窗结构的透光调整系统，直接利用控制市电(交流电源)的相位变化，以改变智能窗结构的输入功率达成透光灰阶变化的需求。
本实用新型的另一目的，在于为避免现有技术低功率信号无法满足三端双向交流半导体开关搭配易产生时间差相位异常的闪烁现象，本实用新型利用该微控制器进行智能窗结构透光变化的电性信号，为确保避免调控时间频率及相位异常，以零交越检测器检知驱动电压的频率的零电压时序并反馈给微控制器，以微控制器同时提供调整截止时间及导通比例，以三端双向交流半导体开关并搭配相位控制器做相位控制，以达到输出至智能窗结构的透光变化控制效果。
为达上述的目的，本实用新型提供一种智能窗的透光调整系统，以电性连接智能窗结构及电源供应装置的透光调整系统，该透光调整系统包括一功率控制装置、一微控制器及一透光调控装置组成。该功率控制装置与该电源供应装置及该智能窗结构电性连接。该微控制器与该功率控制装置电性连接。该透光调控装置与该功率控制装置、该微控制器及该智能窗结构电性连接。其中，以该电源供应装置的电压输入后，以该微控制器控制该功率控制装置对输入的电压进行相位变化，在以该透光调控装置检知驱动电压的频率的零电压时序并反馈给微控制器，以该微控制器同时提供调整截止时间及导通比例，以该透光调控装置搭配功率控制装置做相位控制，以调整功率变化输出至该智能窗结构上，以达到控制智慧窗结构的透光变化效果。
在本实用新型的一实施例中，该功率控制装置包括一相位控制器，以控制市电交流电压的相位变化以改变智能窗的输入功率达成透光灰阶变化的需求。
在本实用新型的一实施例中，该微控制器与该透光调控装置之间更电性连接有一延迟装置。
在本实用新型的一实施例中，该延迟装置为电阻。
在本实用新型的一实施例中，该透光调控装置包括一零交越检知器及一三端双向交流半导体开关。该零交越检知器与该三端双向交流半导体开关电性连接，其中以该零交越检知器检知驱动电压的频率的零电压时序并反馈给微控制器，以该三端双向交流半导体开关并搭配相位控制器做相位控制，利用该延迟装置的延迟时间方式控制输出交流电压的相位变化，以调整功率变化，达到控制智能窗结构的透光变化效果。
在本实用新型的一实施例中，该电源供应装置为交流电压。
在本实用新型的一实施例中，该微控制器以模拟线性连接该延迟装置，再以该延迟装置连接至该透光调控装置，以电阻变化控制交流电压的相位波形的延迟触发时间。
在本实用新型的一实施例中，该微控制器以数字的无线控制该延迟装置连接至该透光调控装置，以延迟装置的电阻变化控制交流电压的相位波形的延迟触发时间。
在本实用新型的一实施例中，该数字的无线控制为遥控方式。
在本实用新型的一实施例中，该遥控方式为红外线、蓝芽模块或wifi模块。
在本实用新型的一实施例中，该智能窗结构包括一上透明基板、一下透明基板、一上透明导电层、一下透明导电层、一高分子分散液晶层及一光学黏合层。该上透明基板及该下透明基板的各一侧面上具有一上硬化层及一下硬化层，于该上透明基板及该下透明基板上各设有一接线区。该上透明导电层设于该上硬化层的一侧面，该上透明导电层的线路的一端延伸于该上透明基板的一侧上形成一上排线端，并对应该下透明基板的接线区，使该上排线端外露。该下透明导电层设于该下硬化层的一侧面上与该上透明导电层相对应，该下透明导电层的线路的一端延伸于该下透明基板的一侧上形成一下排线端，并对应该上透明基板的接线区，使该下排线端外露。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。该光学黏合层以黏合于该上透明基板或该下透明基板的另一侧面上。
附图说明
图1，是本实用新型的智能窗结构的侧视示意图；
图2，是图1的智能窗正视示意图；
图3，是图1的单层透明导电基板与高分子分散液晶局部结构示意图；
图4，是本实用新型的透光调整系统与智能窗结构电性连接示意图；
图5，是本实用新型的交流电压的波形示意图；
图6，是图4的透光调整系统线路图与智能窗结构电性连接示意图；
图7a，是本实用新型的透光阶灰控制的输入电压波形示意图；
图7b，是本实用新型的透光阶灰控制的输出电压波形示意图；
图7c，是本实用新型的透光阶灰控制的触发电压波形示意图；
图8，是本实用新型的智能窗结构与建物组装示意图。
其中，附图标记：
智能窗结构10
上透明基板1
上硬化层11
接线区12
下透明基板2
下硬化层21
接线区22
上透明导电层3
线路31
上排线端32
下透明导电层4
线路41
下排线端42
高分子分散液晶层5
光学黏合层6
透光调整系统20
功率控制装置201
相位控制器2011
微控制器202
透光调控装置203
零交越检知器2031
三端双向交流半导体开关2032
延迟装置204
电源供应装置30
透光固定基板40
半波形A
关闭B
触发C
具体实施方式
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：
请参阅图1-3，是本实用新型的智能窗结构的侧视、正视及图1的单层透明导电基板与高分子分散液晶局部结构示意图。如图所示：本实用新型的智能窗结构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、一高分子分散液晶(Polymer Dispersed Liquid Crystal；简称 PDLC)层5及一光学黏合层6。
该上透明基板1及该下透明基板2为透光塑料，该透光塑料为聚乙烯对苯二甲酸酯(Polyethylene Terephthalate，PET)、聚乙烯(Polyethylene，PE)、聚苯乙烯(Poly Styrene，PS)、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1及该下透明基板2厚度为10μm-500μm。另，于该上透明基板 1及该下透明基板2的各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。又，于该上透明基板1及该下透明基板 2上各设有一接线区12、22，该接线区12、22使软性排线(图中未示)能与该上透明导电层3及该下透明导电层4电性连接。
该上透明导电层3，设于该上硬化层11的一侧面，该上透明导电层3使用无机导体材料的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纳米碳管或聚3,4-乙撑二氧噻吩 (Poly-3,4-Ethylenedioxythiophene，PEDOT)，经干式或湿式蚀刻形成的线路或导电区块，且其厚度为5nm-50μm，以该厚度100nm-10μm最佳。另，该上透明导电层3的线路31的一端延伸于该上透明基板1的一侧上形成一上排线端32，并对应该下透明基板2的接线区22，使该上排线端32外露。在本图式中，该上排线端32与外部的软性排线(图中未示)电性连接。
该下透明导电层4，设于该下硬化层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使用无机导体材料的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纳米碳管或聚3,4-乙撑二氧噻吩(Poly-3,4-Ethylenedioxythiophene，PEDOT)，经干式或湿式蚀刻形成的线路或导电区块，且其厚度为5nm-50μm，以该厚度100nm-10μm最佳。另，该下透明导电层4的线路41的一端延伸于该下透明基板2的一侧上形成一下排线端42，并对应该上透明基板1的接线区12，使该下排线端42外露。在本图式中，该下排线端42与外部的软性排线(图中未示)电性连接。
该PDLC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5μm-100μmum；该PDLC层5使用PDLC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。
该光学黏合层6，以黏合于该上透明基板1或该下透明基板2的另一侧面上。
藉由上述的该上透明基板1、该下透明基板2、该上透明导电层3、该下透明导电层4、该PDLC层5及该光学黏合层6的各层结构，以组成智能窗结构。
请参阅图4及图5，是本实用新型的透光调整系统与智能窗结构电性连接示意图。如图所示：本实用新型提供一种可提供灰阶变化的智能窗的透光调整系统20，藉一电源供应装置30可以是一家用电压，电性连接本实用新型智能窗的透光调整系统20，并驱动及调控智能窗结构10的透光调控变化，该智能窗的透光调整系统20包括一功率控制装置201、一微控制器202及一透光调控装置203组成，其中该功率控制装置201包括一相位控制器(图中未示)，其中该透光调控装置203包括一零交越检知器(图中未示)及一三端双向交流半导体开关(图中未示)。
本实用新型直接利用家用的交流电压以驱动智能窗结构10，本实用新型示范例以台湾的交流电压110V 60Hz(配合各国的市电规格得进行等效替换调整，不影响本实用新型的主张)，利用直接控制市电交流电压的相位变化以改变智能窗结构10的输入功率达成透光灰阶变化的需求。不过如前所述为避免现有技术低功率信号无法满足三端双向交流半导体开关搭配易产生时间差相位异常的闪烁现象，本实用新型利用该微控制器202进行智能窗结构10的透光变化的电性信号，为确保避免调控时间频率及相位异常，以零交越检测器检知驱动电压的频率的零电压时序并反馈给微控制器202，以微控制器202同时提供调整截止时间及导通比例，以三端双向交流半导体开关并搭配相位控制器做相位控制，以达到输出至智能窗结构的透光变化控制效果。
其中进一步配合所适用城市区域的电压供应频率变化于微控制器202的程序设定可依据该市电频率搭配设置触发检查，以台湾区域60Hz为例(将交流电压的半波形A划分128个等份，每一等份的时间为65微秒，如图5所示) 则设置每一个等份时间为65微秒触发执行程序，检查确认零交越检知反馈信号，确保该交流电压为i＝0，命令三端双向交流半导体开关为关闭B(如图5所示)，且每隔65微秒i值就加1，若i值大于或等于dim值(dim＝64)，就触发 C(如图5所示)，使其余时序三端双向交流半导体开关为开以确保在低功率信号(低透光)，仍可驱动智能窗结构10作动。
同样参照图5所示，以输出交流电压为AC的频率周期是60Hz，亦即1/60 秒，半波形＝1/120秒。若定义全输出为全功率，本实用新型128阶段的调光功能，即对每个半波形进行1/128的区段，如果欲仅提供1/2的功率输出控制，即经微控制器202进行对智能窗结构10产生的各半波形提供1/2的从零交越点上延迟触发(本实用新型以电阻控制)，如此即可仅提供半功率，并且维持住驱动所需的电压差。配合128阶段的连续变化控制可以达成平缓灰阶控制的最佳效果，其中各该驱动最小电压差可配合高分子分散液晶层5的厚度而进行调正。
请参阅图6及图7a-7c，是图4的透光调整系统线路图与智能窗结构电性连接及透光阶灰控制的输入电压波形、输出电压波形与触发电压波形示意图。如图所示：本实用新型的智能窗的透光调整系统20电性连接一电源供应装置 30，该电源供应装置30为家用电压，以驱动及调控智能窗结构10的透光调控变化，该智能窗的透光调整系统20包括一功率控制装置201、一微控制器202、一延迟装置204及一透光调控装置203组成，其中该功率控制装置201与该电源供应装置30、该微控制器202及该智能窗结构10电性连接，该功率控制装置201包括一相位控制器2011，以控制市电交流电压的相位变化，以改变智能窗结构10的输入功率，达成透光灰阶变化的需求。
该微控制器202，与该功率控制装置201及该透光调控装置203电性连接，以控制调整截止时间及导通比例。
该延迟装置204，电性连接在该微控制器202与该透光调控装置203，以该延迟装置204延迟时间方式控制输出交流电压的相位变化。在本图式中，该延迟装置204为电阻。该透光调控装置203，与该功率控制装置201、该微控制器202及该智能窗结构10电性连接，该透光调控装置203包括一零交越检知器2031及一三端双向交流半导体开关2032，以零交越检知器2031检知驱动电压的频率的零电压时序并反馈给微控制器202，以三端双向交流半导体开关2032并搭配相位控制器2011做相位控制，利用该延迟装置204延迟时间方式控制输出交流电压的相位变化，以调整功率变化，达到控制智能窗结构10 的透光变化效果。
在电源供应装置30的交流电压输入后，以该微控制器202控制该功率控制装置201使该交流电压的相位变化，在以零交越检知器2031检知驱动电压的频率的零电压时序并反馈给微控制器202，以微控制器202同时提供调整截止时间及导通比例，以三端双向交流半导体开关2032并搭配相位控制器2011 做相位控制，以调整功率变化输出至该智能窗结构10上，以达到控制智慧窗的透光变化效果。
例如，图7a-7c，在该透光调控装置203电压输入至该智能窗结构10时，则是以t2时间的触发电压对该智能窗结构10进行透光调变的变化效果控制。
另外，该微控制器202以模拟线性连接该延迟装置204，该延迟装置再电性连接至该透光调控装置203，以电阻变化控制交流电压的相位波形的延迟触发时间；或是，该微控制器202以数字的无线连接该延迟装置204，再以该延迟装置204电性连接该透光调控装置203，以该延迟装置204的电阻变化控制交流电压的相位波形的延迟触发时间，该数字的无线连接可以遥控方式如红外线；蓝芽模块或wifi模块等无线驱动控制。
请参阅图8，是本实用新型的智能窗结构与建物组装示意图。如图所示：本实施例将该智能窗结构10利用下透明基板2或上透明基板1的一侧的该光学黏合层6黏固一透光固定基板40，该透光固定基板40为玻璃窗或透光塑料，运用于日常现有的建物玻璃墙、建物玻璃窗、橱窗、冷藏柜的玻璃窗、车、船、飞机等的挡风窗或隐私隔窗等。在本图式中，该光学黏合层6为光学黏着涂料或光学黏合胶片。
上述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并非用来限定本实用新型实施的范围。即凡依本实用新型申请专利范围所做的均等变化与修饰，皆为本实用新型专利范围所涵盖。