使用玻璃珠和液晶的智能窗户及其制造方法技术

本发明专利技术涉及一种使用玻璃珠和液晶的智能窗户及其制造方法，其中玻璃珠由玻璃材料而不是常规智能窗户的聚合物基体制成。通过在玻璃珠外部放置液晶，使得液晶的尺寸，形状和排列保持不变，从而保证高稳定性和耐化学性，避免雾影，具有低操作电压，并且具有改善的光学特性，例如在OFF(不可透光)和ON(可透光)状态之间的透光率具有宽的可变范围。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及使用玻璃珠和液晶的智能窗户及其制造方法。
技术介绍
汽车行业是整合机械、电子、化学、能源和环境领域的先进技术的行业，并且是大大促进了工业的发展，极大地影响了市场经济的工业。近年来，高效率、安全性和便利性随着对于能源的耗尽、环境监管的加强以及隐私保护和生活质量的关注的提高而成为重要的课题。能够改进能量效率、同时满足美观和功能性的智能窗户技术得到了大量关注。智能窗户技术是通过自由控制从外界引入的光的透射率从而可以减少能量损失并给消费者提供愉悦环境的主动控制技术的一部分。智能窗户技术可以被认为是基础技术，其通常可以应用于各种工业领域中，如交通、信息显示、建筑等。因为智能窗户技术使得通过按压按钮等的简单操作即可引起智能窗户的透明和不透明之间的转变，并提供各种先进的便利功能，所以可预期积极地应用和发展以在汽车中产生高附加值。过去，使用聚合物分散液晶(在下文中以“PDLC”表示)技术来制造智能窗户。PDLC具有在聚合物基体中分散微米尺寸的液晶粒子的结构，通过施加外部电压引起液晶粒子和聚合物之间的折射率的差而控制透光率。如图1A所示，在不施加电压的OFF状态下，液晶粒子不规则排列，因此光由于液晶粒子与聚合物基体的折射率的差而进行散射。如图1B所示，在施加电压的ON状态下，液晶粒子规则排列，从而具有与聚合物基体相同的折射率，由此透射光。因此，通过散射引起的不透光性和通过施加电压引起的透射率之间的差别是决定智能窗户性能的重要因素。使用聚合物基体的PDLC可能赋予雾度从而引起智能窗户具有浑浊颜色，当聚合物暴露至UV时变硬并改性。因此，存在在智能窗户中往往发生泛黄的问题。此外，由于施加至紧邻聚合物基体的透明电极的大部分电场被由于聚合物基体的高介电常数所产生的聚合物的激发极化而屏蔽，所以具有需要高驱动电压的缺点。此外，当处于OFF状态时由于液晶粒子在聚合物基体中不规则排列，因此透射率范围窄(最大遮光率为65％水平)。再者，为了使智能窗户着色，应当添加染料。然而，由于染料的特征在于吸收光，其在OFF和ON状态下减少透光率，因此难以辨别所需的颜色。公开于该专利技术
技术介绍
部分的上述信息仅仅旨在加深对专利技术背景的理解，因此其可以包含的信息并不构成在本国已为本领域技术人员所公知的现有技术。
技术实现思路
本专利技术致力于解决与现有技术相关的上述问题。因此，本专利技术的目的在于改善智能窗户的特性并提供一种实用的智能窗户制造方法。本专利技术的目的并不限于上述目的，未经描述的本专利技术的其他目的和优点将通过以下描述而被理解，并通过参考本专利技术的实施方案而变得明显。此外，应理解，本专利技术的目的和优点通过在所附的专利权利要求及其组合中所示的手段而易于实现。为了实现以上目的，本专利技术包括以下要素。一方面，本专利技术提供一种使用玻璃珠和液晶的智能窗户，其包括：一对透明电极，所述一对透明电极以在其之间的小间隔分开地排列以相互面对；玻璃珠，其插入在透明电极之间；液晶，其包围在玻璃珠的外部并插入在透明电极之间。在一实施方案中，透明电极可以为涂布有透明导电薄膜的玻璃或聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)膜。在另一实施方案中，玻璃珠可以具有10至20μm的均匀直径，并且可以在透明电极之间均匀分散。还在另一实施方案中，玻璃珠可以以单层插入在透明电极之间。还在另一实施方案中，玻璃珠可以以多层插入在透明电极之间。在另一实施方案中，玻璃珠可以具有交错结构使得上层的玻璃珠位于下层的相邻的玻璃珠之间的间隔中。在另一实施方案中，在智能窗户的OFF状态下液晶可以沿着玻璃珠的外部连续排列。在又一实施方案中，在智能窗户的ON状态下液晶可以与由透明电极产生的电场平行排列，由此透射光。在又一实施方案中，智能窗户的厚度可以为4至50μm。另一方面，本专利技术提供一种使用玻璃珠和液晶制造智能窗户的方法，所述方法包括：(i)在下层透明电极的一侧涂布粘合剂；(ii)在下层透明电极的经涂布粘合剂的侧面上均匀地分散玻璃珠；(iii)通过粘合剂的硬化将玻璃珠粘合至下层透明电极；(iv)从下层透明电极震落除了粘合至下层透明电极表面的单层玻璃珠之外的剩余玻璃珠；(v)粘结上层透明电极以使得玻璃珠插入在一对透明电极之间；以及(vi)在一对透明电极之间注射液晶至玻璃珠以包围玻璃珠的外部。在另一方面中，本专利技术提供一种使用玻璃珠和液晶制造智能窗户的方法，所述方法包括：(i)分别在下层透明电极的一侧和上层透明电极的一侧涂布粘合剂；(ii)在下层透明电极和上层透明电极的经涂布粘合剂的侧面上均匀地分散玻璃珠；(iii)通过粘合剂的硬化将玻璃珠粘合至下层透明电极和上层透明电极；(iv)从下层透明电极和上层透明电极震落除了粘合至下层透明电极表面和上层透明电极表面的单层玻璃珠之外的剩余玻璃珠；(v)粘结下层透明电极和上层透明电极以使得玻璃珠插入在一对透明电极之间；以及(vi)在一对透明电极之间注射液晶至玻璃珠的外部以包围玻璃珠。在一个实施方案中，可以使用毛细作用力将液晶注射在透明电极之间。在另一实施方案中，玻璃珠可以以多层制造以具有交错结构，其中粘合至上层透明电极的玻璃珠位于粘合至下层透明电极的相邻的玻璃珠之间的间隔。下面讨论本专利技术的其它方面和实施方案。应当理解，此处所使用的术语“车辆”或“车辆的”或其它类似术语一般包括机动车辆，例如包括运动型多用途车辆(SUV)、大客车、卡车、各种商用车辆的乘用汽车，包括各种舟艇、船舶的船只，航空器等等，并且包括混合动力车辆、电动车辆、可插式混合动力电动车辆、氢动力车辆以及其它替代性燃料车辆(例如源于非石油的能源的燃料)。正如此处所提到的，混合动力车辆是具有两种或更多动力源的车辆，例如汽油动力和电力动力两者的车辆。下面讨论本专利技术的上述特征及其它特征。附图说明接下来将参照由所附附图显示的本专利技术的某些示例性实施方案来详细地描述本专利技术的以上及其它特征，这些附图在下文中仅以显示的方式给出，因而对本专利技术是非限定性的，在这些附图中：图1A和图1B为显示常规PDLC的结构的示意图；图2A和图2B为显示本专利技术的使用玻璃珠和液晶的智能窗户的结构的示意图；图3为显示本专利技术的实施方案的智能窗户的结构的示意图，所述智能窗户包含具有多层结构的玻璃珠；图4为根据本专利技术的一个实施方案制造的智能窗户的视图；<本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种使用玻璃珠和液晶的智能窗户，其包括：一对透明电极，所述一对透明电极以其之间的小间隔分开排列以相互面对；玻璃珠，其插入透明电极之间；液晶，其包围在玻璃珠的外部并插入在透明电极之间。

【技术特征摘要】
2014.12.03 KR 10-2014-01724811.一种使用玻璃珠和液晶的智能窗户，其包括：一对透明电极，
所述一对透明电极以其之间的小间隔分开排列以相互面对；玻璃珠，
其插入透明电极之间；液晶，其包围在玻璃珠的外部并插入在透明电
极之间。
2.根据权利要求1所述的使用玻璃珠和液晶的智能窗户，其中所
述透明电极为涂布有透明导电薄膜的玻璃或聚对苯二甲酸乙二醇酯
PET膜。
3.根据权利要求1所述的使用玻璃珠和液晶的智能窗户，其中所
述玻璃珠具有10至20μm的均匀直径，并且在透明电极之间均匀地分
散。
4.根据权利要求1所述的使用玻璃珠和液晶的智能窗户，其中所
述玻璃珠以单层插入在透明电极之间。
5.根据权利要求1所述的使用玻璃珠和液晶的智能窗户，其中所
述玻璃珠以多层插入在透明电极之间。
6.根据权利要求5所述的使用玻璃珠和液晶的智能窗户，其中所
述玻璃珠具有交错结构，在所述交错结构中上层的玻璃珠位于下层的
相邻的玻璃珠之间的间隔中。
7.根据权利要求1所述的使用玻璃珠和液晶的智能窗户，其中所
述液晶在智能窗的OFF状态下沿着玻璃珠的外表面连续排列。
8.根据权利要求1所述的使用玻璃珠和液晶的智能窗户，其中在
智能窗户的ON状态下液晶与由透明电极产生的电场平行排列，由此
透射光。
9.根据权利要求1所述的使用玻璃珠和液晶的智能窗户，其中所
述智能窗户的厚度为4至50μm。
10.一种用于制造智能窗户的方法，其包括：
i)...

【专利技术属性】
技术研发人员：金贤燮，徐龙虎，
申请(专利权)人：现代自动车株式会社，起亚自动车株式会社，世宗大学校产学协力团，
类型：发明
国别省市：韩国;KR