ฟิล์มแก้วอัจฉริยะเกิดขึ้นได้อย่างไร?

สินค้าชิ้นหนึ่งที่ผลิตด้วยเทคโนโลยี PDLC คือฟิล์มกระจกอัจฉริยะโครงสร้างชั้นแซนวิชประกอบด้วยฟิล์ม PET, ITO และคริสตัลที่กระจายตัวด้วยโพลีเมอร์

ชื่อเต็มของ ITO คือ อินเดียม ทิน ออกไซด์ (ITO), In2O3 • SnO2 ในขณะที่ชื่อเต็มของ PET คือ Polyethylene Glycol Terephthalate

เทคนิคที่ใช้กันทั่วไปในบ้านและอาคารสมัยใหม่เรียกว่ากระจกอัจฉริยะ หรือบางครั้งเรียกว่ากระจกสลับได้บ้านและสำนักงานสมัยใหม่อาจเปลี่ยนให้เป็นพื้นที่ร่วมสมัยสุดเก๋ด้วยทางเลือกที่เป็นนวัตกรรมใหม่นี้ความร้อน แสง และแรงดันไฟฟ้าเป็นตัวอย่างของสิ่งเร้าภายนอกที่สามารถเปลี่ยนคุณสมบัติของกระจกอัจฉริยะซึ่งเป็นวัสดุอิเล็กโทรโครมิกได้วิธีทำฟิล์มกระจกอัจฉริยะจะกล่าวถึงในบทความนี้

วัสดุ

ฟิล์มกระจกอัจฉริยะนี้ผลิตขึ้นโดยใช้กระบวนการพิเศษและประกอบด้วยหยดผลึกเหลวขนาดไมครอนที่กระจายตัวอยู่ในเมทริกซ์โพลีเมอร์ระหว่างชั้นฟิล์มโปร่งใสสองชั้นเนื่องจากธรรมชาติของโมเลกุลผลึกเหลวภายในหยดไม่เป็นระเบียบ ดัชนีการหักเหของหยดจึงแตกต่างจากเมทริกซ์

ลักษณะทั้งแบบโปร่งแสง สีเหลือบ หรือทึบแสงเกิดจากการกระเจิงของแสงที่รุนแรงที่หยดด้านหลังซึ่งเกิดจากเมทริกซ์แกนแสงของหยดคริสตัลเหลวอาจถูกกำหนดทิศทางเพื่อเปลี่ยนสถานะของวัสดุที่ไม่เป็นระเบียบจากที่ไม่เป็นระเบียบเป็นแบบเรียงลำดับโดยการใช้สนามไฟฟ้า

ความโปร่งใสเกิดขึ้นเมื่อดัชนีการหักเหของแสงเท่ากันการมองเห็นเป็นผลจากไมโครดรอปเล็ตของผลึกเหลวกลับสู่สภาพตาเอียงเมื่อปิดสนามไฟฟ้า

พื้นฐาน

ผลึกเหลวแบบนีมาติกในระบบฟิล์มแก้วอัจฉริยะจะกระจายตัวสม่ำเสมอในรูปหยดขนาดไมครอนภายในเมทริกซ์โพลีเมอร์อินทรีย์ที่เป็นของแข็งหยดทุกหยดมีการวางแนวที่ต้องการสำหรับแกนแสงของมันในกรณีที่ไม่มีแรงดันไฟฟ้า แต่การวางแนวของทุกอนุภาคจะไม่เป็นระเบียบ

แอปพลิเคชัน

เทคนิคนี้ใช้วัสดุอิเล็กโทรโครมิกซึ่งเปลี่ยนคุณสมบัติทางแสงเพื่อตอบสนองต่อสิ่งเร้าภายนอกอาจใช้กับหน้าต่างที่ติดตั้งอยู่ในขณะนี้หรือบนพื้นผิวอื่นๆ เช่น ในรถยนต์ อาคาร และที่พักอาศัย

คุณสมบัติทางไฟฟ้าออปติก

ปฏิกิริยาของคุณภาพแสงของฟิล์มแก้วอัจฉริยะต่อกระแสไฟฟ้าเรียกว่าคุณลักษณะทางแสงไฟฟ้าในการออกแบบ องค์ประกอบต่างๆ เช่น การส่งผ่าน แรงดันไฟฟ้า เวลาปฏิกิริยา ความยาวเอียง คอนทราสต์ และช่วงอุณหภูมิในการทำงาน มีความสำคัญ

1. การเชื่อมต่อระหว่างแรงดันไฟฟ้าและการส่งผ่าน

การส่งผ่านแสงผ่านวัสดุเรียกว่าการส่งผ่านอุณหภูมิมีผลกระทบต่อความสัมพันธ์ระหว่างแรงดันไฟฟ้าและการส่งผ่านฟิล์ม PDLC ทั้งหมดมีลักษณะเฉพาะตรงที่อุณหภูมิต่ำกว่า ต้องใช้แรงดันไฟฟ้าที่สูงขึ้นเพื่อให้การส่งผ่านข้อมูลสูงนอกจากนี้ เอฟเฟกต์ฮิสเทรีซิสของเส้นโค้งทีวีจะรุนแรงขึ้นเมื่ออุณหภูมิลดลง

2. การเชื่อมต่อระหว่างความยาวลาดและการส่งผ่าน

ความยาวลาดและการส่งผ่านมีความสัมพันธ์กันการส่งผ่านจะเพิ่มขึ้นอย่างเห็นได้ชัดสำหรับความยาวคลื่นที่ยาวกว่า 700 นาโนเมตรในขณะที่อุปกรณ์ปิดอยู่ด้วยการเพิ่มความหนาของฟิล์ม การเติมสีย้อม และขนาดอนุภาคที่เพิ่มขึ้น จึงเป็นไปได้ที่จะลดการส่องผ่านเมื่ออยู่ในสเปกตรัมสีแดงที่มองเห็นได้และสเปกตรัมใกล้อินฟราเรดการเพิ่มขนาดอนุภาคจะเพิ่มพื้นที่การกระเจิงโดยรวมและลดการส่งผ่านเมื่อมีการใช้งานอนุภาค แต่จะเพิ่มปริมาณของแสงที่กระเจิงเมื่อความหนาของอนุภาคเพิ่มขึ้น

3. เวลาตอบสนอง

เวลาตอบสนองคือระยะเวลาที่ใช้ในการทำให้ฟิล์มกระจกอัจฉริยะทึบแสงมีความโปร่งใสระยะเวลาปิดของฟิล์มทินเนอร์จะแตกต่างกันไปตามอุณหภูมิ ตั้งแต่ 50 ms ถึง 600 msการส่งผ่านแสงอาจได้รับผลกระทบจากการกำหนดค่าอนุภาค LC ในอุณหภูมิต่ำ และแรงดันไฟฟ้าที่มากขึ้นอาจส่งผลให้เวลาปิดเครื่องนานขึ้น

เวลาเปิดใช้งาน PDLC อยู่ที่ประมาณ 250ms ที่ -10oC และสั้นที่อุณหภูมิห้อง โดยมีช่วงแรงดันไฟฟ้าเริ่มต้นที่ 60-100Vระยะเวลาการเปิดใช้งานมีความสัมพันธ์ผกผันกับกำลังสองของแรงดันไฟฟ้าเริ่มต้น เหมือนกับในส่วนประกอบ TN ทั่วไปฟิล์มที่หนาขึ้นจะเพิ่มแรงดันไฟฟ้าในการเปิดใช้งานและลดเวลาการปิดใช้งานโดยไม่คำนึงถึงอุณหภูมิ เนื่องจากสนามไฟฟ้าในฟิล์มส่งผลต่อการวางแนวของโมเลกุล และสนามไฟฟ้าจะลดลงเมื่อความหนาของฟิล์มเพิ่มขึ้น

4. ช่วงอุณหภูมิในการทำงาน

ช่วงอุณหภูมิในการทำงานเกี่ยวข้องกับการทำงานปกติของฟิล์มกระจกแบบหรี่แสงได้การวัดอุณหภูมิการเปลี่ยนเฟสของ DSC ช่วยให้เข้าใจว่าเมทริกซ์โพลีเมอร์ส่งผลต่อช่วงอุณหภูมิการทำงานของ LC อย่างไร

การวิจัยชี้ให้เห็นว่าควรละลาย LC ในโพลีเมอร์เพื่อทำหน้าที่เป็นพลาสติไซเซอร์เมื่อ LC เป็นของผสม สารหนึ่งที่ละลายในโพลีเมอร์จะส่งผลต่อการเปลี่ยนแปลงเฟส LCในทำนองเดียวกัน โพลีเมอร์พรีโพลีเมอร์ควรถูกละลายใน LC เพื่อทำหน้าที่เป็นสิ่งเจือปนและลดอุณหภูมิการเปลี่ยนเฟส LC ลง

5. คอนทราสต์

ระดับความแตกต่างระหว่างสถานะทึบแสงและโปร่งใสเรียกว่าคอนทราสต์ และใช้เพื่อประเมินคุณสมบัติของวัสดุออปโตอิเล็กทรอนิกส์แบบฟิล์มบาง PDLC การคำนวณคอนทราสต์มีสองวิธี

การใช้แหล่งกำเนิดแสงแบบกระจาย วิธีแรกจะวัดความสว่างมาตรฐานทั้งในโหมดเปิดและปิดประเภทของแหล่งกำเนิดแสงที่ใช้จะเป็นตัวกำหนดว่าขั้นตอนนี้ประสบความสำเร็จเพียงใด ดังนั้นในระหว่างการวัดจึงต้องระบุแหล่งกำเนิดแสงด้วย

วิธีที่สองขึ้นอยู่กับการส่งผ่านสเปกตรัมของสถานะเปิดและปิดหากมุมยอมรับของเครื่องมือวัดคงที่ อาจมีการเปรียบเทียบผลลัพธ์ของแนวทางนี้ระหว่างห้องปฏิบัติการต่างๆความแตกต่างอย่างมีนัยสำคัญ

หากต้องการเรียนรู้เพิ่มเติมเกี่ยวกับภาพยนตร์อัจฉริยะ ติดต่อเรา หรือแจ้งรายละเอียดโครงการของคุณเพื่อรับใบเสนอราคาฟรี