CN112213890A - 可变透明度玻璃及控制其透射率的设备 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及可变透明度玻璃及控制其透射率的设备。一种可变透明度玻璃,包括:第一膜,其在所述第一膜的内表面上具有第一透明电极;第二膜,其在所述第二膜的内表面上具有第二透明电极;和液晶胶囊,其设置在所述第一膜和所述第二膜之间。可变透明度玻璃被配置为响应于施加到第一透明电极和第二透明电极中的每一个的电压来控制入射光的透射率。当第一膜和第二膜重叠时,部分地控制对应于第一透明电极和第二透明电极中的每一个的对准图案的透射率。
Description
相关申请的交叉引用
本申请主张2019年7月9日在韩国知识产权局提交的韩国专利申请No.10-2019-0082655的优先权,该申请通过引用结合于此。
技术领域
本发明涉及一种可变透明度玻璃及用于控制其的设备。
背景技术
应用于车辆的前玻璃、天窗等的可变透明度切换窗(VTSW)能够响应于每种透明度来切换透射率。因此,用于控制透射率的设备被设计成根据用户的选择来提供透明度。
通常,可变透明度玻璃包括透射层,该透射层能够响应于电源通过两个电源电极施加到电源电极端子而改变透光率和光学特性。为了使透射层具有上述特性,可变透明度玻璃包括主要包括液体聚合物的透射层。
近来,上述可变透明度玻璃已经应用于车辆的玻璃,因此,可以基于用户的选择来切换车辆玻璃的透明度。此外,当将平视显示器应用于车辆时,调节车辆的前玻璃的透明度是必不可少的要素。
同时,在具有上述构造的可变透明度玻璃中,难以基于用户的选择来调节透明度。此外,当制造其中透射层形成为具有气体结构的透明度调节玻璃时,气体密度并不平衡,并且需要用于驱动该气体结构的附加电路。
发明内容
本发明涉及一种可变透明度玻璃及其控制设备。在特定实施方式中,涉及可变地控制入射光透射率的玻璃。
本发明的实施方式可以解决现有技术中出现的问题,同时保持现有技术实现的优点不变。
本公开的一个方面提供了一种可变透明度玻璃以及一种用于控制其透明度的设备,所述可变透明度玻璃能够基于用户的需求和环境来调节透明度并选择性地调节玻璃的特定部分。
本发明构思所要解决的技术问题不限于上述问题,本公开所属领域技术人员从以下描述中将清楚地理解本文未提及的任何其他技术问题。
根据本公开的一方面,一种可变透明度玻璃包括:第一膜,在第一膜的内表面上具有第一透明电极;第二膜,在第二膜的内表面上具有第二透明电极;液晶胶囊,设置在第一膜和第二膜之间,并响应于施加到第一透明电极和第二透明电极中的每一个的电压来控制入射光的透射率。当第一膜和第二膜重叠时,部分地控制对应于第一透明电极和第二透明电极中的每一个的对准图案的透射率。
根据本发明的另一方面,一种用于控制可变透明度玻璃的设备包括:玻璃,根据电压可变地控制透射率;电压控制器,向所述可变透明度玻璃供应所述电压;以及控制器,响应于输入信息选择透射率模式并基于所选择的透射率模式控制所述电压的电平。透明玻璃包括:第一膜,在第一膜的内表面上具有第一透明电极;第二膜,在第二膜的内表面上具有第二透明电极;以及液晶胶囊,设置在第二膜和第二膜之间,并响应于施加到第一透明电极和第二透明电极中的每一个的电压来可变地控制入射光的透射率。
附图说明
通过以下结合附图的详细描述,本公开的上述和其它目的、特征和优点将变得更加明显:
图1是示出根据本公开的实施方式的可变透明度玻璃的概念的视图;
图2是根据本公开的实施方式的用于控制可变透明度玻璃的设备的框图;
图3是根据本公开的实施方式的可变透明度玻璃的详细结构图;
图4和图5是图3的可变透明度玻璃的横截面图;
图6示出图5的液晶胶囊的可变透射层的实施方式;
图7A和图7B是用于说明图3的可变透明度玻璃的图案结构的视图;
图8是用于说明图3的可变透明度玻璃的部分透射率的视图;
图9和图10是用于示出取决于透射率切换器的透明模式和非透明模式的视图
图11是用于说明图3的可变透明度玻璃的透射率线性控制电平的示图;
图12是图2的电压控制器的框图;
图13是说明图12的电压控制器的控制方法的波形图;以及
图14是示出根据本公开的实施方式的控制可变透明度玻璃的方法的流程图。
具体实施方式
在下文中,将参照附图详细描述本公开的实施方式。应当注意,在向附图的组成元件添加附图标记时,即使在不同的附图中示出相同的组成元件,也尽可能地用相同的附图标记来表示相同的组成元件。此外,在本公开的实施方式的以下描述中,当可以并入本公开的实施方式不是决定性的区别时,将省略在此并入的已知功能和配置的详细描述。
图1是示出根据本公开的实施方式的可变透明度玻璃的概念的视图。
参考图1,本公开的实施方式可以使用具有智能窗膜形式的可变透明度玻璃10,以响应于电场反应来控制透射率和折射率的差。使用智能窗膜根据车辆玻璃的形状或物体的形状切割可变透明度玻璃10,并且被模制以安装。
可变透明度玻璃10可以可变地控制车窗的透射率。当可变透明度玻璃10应用于车辆时,可以提高车辆的安全性和便利性。
随着车辆的功能逐步发展并满足未来自动驾驶年龄,车辆的价值是可以作为居住空间、而不仅仅是交通工具。为此,根据本公开的实施方式的可变透明度玻璃10可以应用于自动驾驶车辆。在此,可以形成私密区域,并且可以保护乘员免受诸如紫外线、红外线、过度温度变化等外部环境的影响。
图2是根据本公开的实施方式的用于控制可变透明度玻璃的设备的框图。
参考图2,根据本公开的实施方式的用于控制可变透明度玻璃的设备包括可变透明度玻璃10、电压控制器20、控制器30和存储器40。
这里,可变透明度玻璃10具有其中沉积并摩擦透明电极膜的薄膜结构。可变透明度玻璃10可以切换透射率并且可以控制低折射率的变化。可变透明度玻璃10具有透光性并且基于施加到内部透明电极的电压源可变地控制该透光性,该透光性取决于在内部透明电极之间形成的电场变化。
可变透明度玻璃10使用单独的切换器操作、车辆的显示装置(例如,导航终端和音频视频导航(AVN))的集成控制、用户界面的控制(UI)或智能手机应用程序(Bluelink等)来手动或自动地切换每个窗口的透射率。可变透明度玻璃10的透射率可以基于用户控制模式或自动透射率控制模式而改变,以在车辆的行驶环境中提供最佳的窗户透射率。
此外,电压控制器20由控制器30控制,并向可变透明度玻璃10的透明电极提供线性电压。电压控制器20使用包括切换装置(例如MOSFET)的转换器来降低或增加电压。因此,线性电压被提供给可变透明度玻璃10。此外,电压控制器20阻断关闭时输出的电压,使可调软启动电流倾斜(ramp),并限制折返(foldback)输出电流。
此外,控制器30可以选择和控制对应于输入信息IN的透射率模式。控制器30基于由用户选择的透明度信息来控制施加到电压控制器20中的可变透明度玻璃10上的电压。控制器30可以施加具有从多个电平中选择的一个电平的电压,用于以多级、变化地实现可变透明度玻璃10的透射率。
此外,控制器30可以基于车辆的行驶环境(例如,天气、阳光量、亮度变化、隧道、眩光、自主模式)自动控制透射率模式。这里,控制器30可以与全球定位系统(GPS)和降雨传感器一起工作,以自动控制在诸如隧道和降雨的黑暗驾驶环境中优化的透射率模式。此外,通过传感器检测外界温度和可见光,控制待屏蔽天窗玻璃的透明度。
例如,控制器30可以设置以明亮模式(70%或更高的透射率)透射自然光的模式。例如,当载隧道或降雨的周围环境下由于低亮度而变暗时,控制器30可以自动地设置为明亮模式。
此外,控制器30可以在车辆向后移动时设定明亮模式。也就是说,当车辆向后移动时,可以将后玻璃和侧镜(内侧后视镜(ISRVM),外侧后视镜(OSRVM))自动切换到明亮模式,由此确保安全性并提高车辆的可视性。根据另一实施方式,在车辆的自动驾驶期间,控制器30可通过驾驶员的需求或手动操作设定为明亮模式。
控制器30可以设置模式以可变色调模式(透射率为69%至25%)来可变地屏蔽光。即,控制器30可以设置可变调色调模式以在车辆停放或停止时屏蔽直射的阳光。此外,基于车辆的显示装置的观看模式(响应于亮度和背光的逐渐非透明模式)来控制每个玻璃的透射率,以提高内容的可见度。
此外,控制器30可以在私密模式(透射率为25%或更小)中设置完全屏蔽私密套间区域的光线的模式。即,当驾驶员在车辆的自动驾驶期间休息或睡觉时,控制器30将模式切换到私密模式,从而提供舒适的透射率(30%或更小的透射率)。
这里,可以通过检查驾驶员的心率,通过使用照相机跟踪瞳孔,或者通过驾驶员的需求,来检测驾驶员的睡眠状态。此外,当后座中的乘员要求切换到私密模式时,可以控制后窗的透射率。
根据实施方式,当车辆停放后外部温度变化或天气变化时,可以远程切换透射率。当外部温度在车辆停放之后升高时,用户可以使用智能电话应用将控制器30的设置模式切换到非透明模式以屏蔽紫外线、可见光等。
存储器40可以包括通过将要建立的初步实验和评估而导出的查找表(LUT),并且可以存储对应于每个模式的透射率控制信息。查找表是数据表,其中响应于可变透明度玻璃10的透明度或灰度级别来设置提供给可变透明度玻璃10的电压值。在本公开的实施方式中,控制器30基于存储在存储器40的查找表中的数据来控制电压控制器20的电压。
当在控制器30的电压控制下输入用户的选择时,存储器40可以提供查找表的数据,以响应于用户的选择来最大化透射率调节的响应速度。
图3是根据本公开的实施方式的可变透明度玻璃的详细结构图。
参考图3,根据本公开的实施方式的可变透明度玻璃10包括第一膜11,第二膜12和液晶(LC)胶囊13。
第一膜11和第二膜12可以由板状透明材料形成,并且可以分别设置在可变透明度玻璃10的上侧和下侧。第一膜11和第二膜12可以控制对应于电场反应的折射率。这里,第一膜11和第二膜12可以一体地嵌入透明电极,所述透明电极在第一膜11和第二膜12中的每一个的内表面上相对于光轴在垂直、电平或对角线方向上对准并且被摩擦。
此外,将能够控制相位的液晶胶囊13安装在第一膜11和第二膜12之间。响应于液晶胶囊13的相位,透射率可以由电压控制器20提供的电力来控制。液晶胶囊13控制第一膜11和第二膜12的相位。液晶胶囊13具有能够相对于圆偏振光源的垂直方向保持相同或相似电平的折射率。
这里,液晶胶囊13是聚合物分散液晶(PDLC)结构的胶囊型液晶束,并且能够根据是否施加电场而改变为透明或不透明状态。
例如,液晶胶囊13可以具有如下物理性质:Min@100μm,ε≤9.5,ε⊥≤3.3,各向异性ne=1.6,和no=1.2。在本公开的实施方式中,可以根据实验数据计算作为满足表面电阻、电导率和折射率的聚合物的代表值的液晶胶囊13的物理性质。然而,液晶胶囊13的物理性质不限于此。
液晶胶囊13可以具有各向异性的介电常数,并且可以具有优异的对比率。液晶胶囊13可以通过垂直和电平排列与基板表面垂直、电平或对角排列。如上所述,液晶胶囊13不会很大地影响液晶的排列,并且在施加电压之前和之后可以控制具有低浊度(低折射率)的透射率,并且可以具有优异的视角特性。
此外,可变透明度玻璃10和电压控制器20通过电力电缆50连接。电力电缆50可以由柔性扁平电缆(FFC)结构形成。电力电缆50作为整体类型或作为引线类型的紧固类型连接到可变透明度玻璃10。
图4和图5是图3的可变透明度玻璃的横截面图。
参考图4,可变透明度玻璃10包括设置在第一膜11和第二膜12之间的液晶胶囊13。
根据一个实施方式,第一膜11和第二膜12可以由多种聚酯(例如,聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、1PLY、2PLY),染色的、切片染色的,碳、金属、陶瓷、溅射、纳米碳陶瓷等制成。
这里,染色膜是利用膜的松弛收缩的颜色转换膜。另外,片状染色膜是由彩色膜材料本身形成的膜。碳膜是将碳添加到膜材料中以提高耐久性的膜。金属膜是其中金属沉积在待涂覆的膜的表面上的膜。
陶瓷膜是其中非金属和无机材料在高温下加工和模制的膜。溅射膜是在真空状态下以原子结构薄层涂覆金属成分的膜。纳米碳陶瓷膜是碳膜和陶瓷膜结合的膜。
此外,在第一膜11的内表面上包括第一透明电极14,在第二膜12的内表面上包括第二透明电极15。这里,第一透明电极14和第二透明电极15可以是透光无机基板或有机基板,或者无机基板或有机基板以均匀方式或异源方式的堆叠电极。
透明电极14和15具有足够的载体,该载体是用于传输电荷的介质,并且具有低电阻以使载体容易移动,从而增加电流速率。透明电极14和15是允许光通过的透明材料。可以基于每个电极14和15的厚度、电阻和电导率以及透射率的相关性来定义透明电极14和15。
由于透明电极14和15是非常薄的膜,所以即使厚度变化很小,电阻也会灵敏地变化。透明电极14和15可以具有薄层电阻(sheet resistance),该薄层电阻是材料表面的电阻,设置为低于比电阻(例如,1000Ω/平方),而与厚度无关。
可以根据透明电极14和15的带隙宽度来确定电导率和透射率。也就是说,当带隙宽度增加时,导电性降低,但透明电极14和15变得透明。当带隙宽度减小时,电导率增加,但透明电极14和15变得不透明。
因此,当厚度增加时,电阻减小,并电导率增加,但是透射率减小。相反,当厚度减小时,电阻增大,且电导率减小以变得透明。
例如,透明电极14和15可以由氧化铟锡(ITO)、氧化铟锌(IZO)、石墨烯、聚(亚乙基二氧噻吩)、聚苯乙烯磺酸盐(PEDOT:PSS)、银纳米线和碳纳米管(CNT)的透明导电材料形成。
这里,氧化铟锡通过氧化铟(In2O3)和氧化锡(SnO2)的组合形成,以具有优异的导电性,具有高透射率,提供电信号和透射光。石墨烯为以碳蜂窝六方网排列的平面层结构。石墨烯具有高电导率、快速的电子传递、高强度和热导率,并且可应用于柔性器件。
作为导电聚合物的聚苯乙烯磺酸盐使待合成的亚乙基二氧噻吩(EDOT)单体聚合。聚苯乙烯磺酸盐具有高导电性、优异的柔韧性和稳定性,并且进行简单的涂覆工艺。
银纳米线是具有银横截面的纳米微观线束。通过在基板上以线状生长纳米银(Ag)形成的银纳米线具有优异的透明度和导电性。碳纳米管是束状材料,其中碳像蜂窝一样连接,具有六边形蜂窝图案,并且具有1纳米的尺寸。
此外,液晶胶囊13包括可变透射层16、液晶微滴17和液晶分子18。作为聚合物光学器件的可变透射层16可以用作聚合物光学折射材料。可变透射层16可以由透射液晶聚合物结构制成。液晶胶囊13可以设置成填充第一透明电极14和第二透明电极15之间的空间。
具有上述结构的液晶胶囊13具有取决于在第一透明电极14和第二透明电极15之间形成的电场变化的透光率。因此,液晶胶囊13因为当施加电力时透光率变低而形成不透明玻璃。液晶胶囊13的特征在于,随着待施加电压的增加,透光率降低。
参考图5,当在第一透明电极14和第二透明电极15之间未施加电压时,可变透射层16变为阴影状态,由此屏蔽光。液晶胶囊13是具有透光特性的材料。因此,当在第一透明电极14和第二透明电极15之间施加电压时,在液晶胶囊13中形成电场。
因此,可变透射层16具有偏振特性,以改变从外部入射以通过的光的相位。
例如,可变透射层16可以基于施加到第一透明电极14和第二透明电极15两端的电压来转换入射光。当聚合物具有垂直状态的相位时,从外部入射的光被0°转换。然后,当聚合物具有倾斜相位(垂直和电平状态的中间状态)时,从外部入射的光被转换约45°。此外,当聚合物具有电平状态的相位时,从外部入射的光被转换约90°。
因此,取决于施加到可变透射层16的电场,可变透明度玻璃10被配置成具有基于所施加的电压的各种透光率,并且能够控制透明度和透射率。
图6示出了一个实施方式,其中包括在上述可变透射层16中的液晶微滴17被配置成聚合物三维球结构。
图7A和图7B是用于说明图3的可变透明度玻璃10的图案结构的视图。
参考图7A和图7B,在根据本公开的实施方式的可变透明度玻璃10中,第一透明电极14和第二透明电极15的对准图案结构可以彼此不同。例如,第一透明电极14的子电极可以具有如图7A所示垂直排列的图案结构。第二透明电极15的子电极可以具有如图7B所示电平布置的图案结构。
图8是用于说明图3的可变透明度玻璃的部分透射率的视图。
参考图8,根据本公开的实施方式的可变透明度玻璃10在膜11和12彼此重叠时对内部相位执行部分控制,从而控制选定部分的透射率。
根据本公开的实施方式的可变透明度玻璃10可以基于控制器30中设置的模式来分离膜11和12的区域,以控制不同透射率的区域。即,由相同玻璃中的膜11和12重叠的部分被分成上/下和左/右区域。此外,可变透明度玻璃10可以单独地将从电压控制器20施加的电压提供给每个分离的区域,由此部分地控制区域的透射率。
例如,在区域(1)中,在垂直方向上提供有12V的电压,在电平方向上提供6V的电压,且因此将电势差设定为6V。在区域(2)中,在垂直方向上提供6V的电压,在电平方向上提供6V的电压,且因此将电势差设定为0V。
在区域(3)中,在垂直方向上提供12V的电压,在电平方向上提供3V的电压,且因此将电势差设定为9V。在区域(4)中,在垂直方向上提供有6V的电压,在电平方向上提供有3V的电压,且因此将电势差设定为3V。因此,在本公开的实施方式中,可以分别响应于分离区域(1)至(4)的电势差来部分地控制透射率。
图9以及图10是用于示出取决于透射率切换器的透明模式和非透明模式的视图。
本公开的实施方式可以控制透明电极14和15的相位以切换透射率和折射率,从而控制透明模式和非透明模式的线性变化。
参考图9,在“透明模式”下,均具有各向同性折射率的透明电极14和15被对准并摩擦以被模制。然后,控制液晶胶囊13的电压以控制具有各向同性折射率的折射率和透射率。例如,可以将包含透明电极14和15的膜11和12的折射率n1控制为1.2,并且可以将液晶胶囊13的折射率n2控制为1.2。
即,将液晶胶囊13、具有垂直图案的透明电极14和具有电平图案的透明电极15的折射率均控制为各向同性折射率。然后,非偏振光可以从光源透射以实现透明模式。
参考图10,在“非透明模式”中,控制电压以将液晶胶囊13的相位相对于透明模式移动到π/2,且同时保持各向同性折射率。即,屏蔽圆偏振光,改变液晶胶囊13的折射率,且因此控制透射率。例如,包含透明电极14和15的膜11和12的折射率n1可以保持在1.2,并且液晶胶囊13的折射率n2可以相移到1.6或更大。
也就是说,当具有垂直图案的透明电极14和具有电平图案的透明电极15重叠时,圆偏振光被透射。然后,当通过液晶胶囊13切换折射率时,圆偏振光被散射,并且线偏振光被吸收或猝灭以实现圆偏振光非透射的不非透明模式。
图11是用于说明图3的可变透明度玻璃的透射率线性控制电平的图。
参考图11,在本公开的实施方式中,当电压增加时,可以线性地控制透射率。相反地,可以执行反相控制,使得透射率随着电压增加而降低。
在本公开的实施方式中,线性地控制通过电压控制器20施加的电压以执行透明模式或非透明模式的线性控制。此外,折射率与用于浊度控制的每个堆叠层相匹配,且因此可以在没有雾度和散射的情况下切换透射率
图12是图2的电压控制器20的框图。
参考图12,电压控制器20包括控制信号发生器21和输出切换装置22。
这里,控制信号发生器21控制线性电压电平值以响应于车辆环境自动切换透射率。即,控制信号发生器21控制电压电平值,以响应于从控制器30施加的控制信号CON而自动地选择透射率电平。
例如,控制信号发生器21可以控制电压电平值以具有70%或更高的透射率,用于以明亮模式透射自然光。控制信号发生器21可以控制电压电平值以将透射率改变到69%到25%的范围,用于在可变色调模式中可变地屏蔽光。此外,控制信号发生器21可以控制电压电平值以具有25%或更小的透射率,用于在私密模式中相对于私密最佳区域完全屏蔽光。
控制信号发生器21响应于控制信号CON而产生用于提供线性输出电压VOUT的控制信号TG1、TG2、BG1和BG2。控制信号发生器21可以通过脉宽调制可变地控制控制信号TG1、TG2、BG1和BG2。
此外,输出切换装置22包括多个开关元件T1至T4、电阻器R1和电流倾斜装置25。
这里,多个开关元件T1至T4可以包括金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)结构的切换转换器,
即,在开关元件T1和T2串联连接于输入电压VIN的施加端和电阻器R1之间。控制信号TG2通过栅极端子施加到开关元件T1。
此外,控制信号BG2通过栅极端子施加到开关元件T2。此外,开关元件T3和T4串联连接在输出电压VOUT的施加端和电阻器R1之间。控制信号TG1通过栅极端子施加到开关元件T3。控制信号BG1通过栅极端子施加到开关元件T4。
电阻器R1连接在开关元件T2和T4的一端与地电压端子之间。电流倾斜装置25连接在开关元件T1和T2的触点与开关元件T3和T4的触点之间,以倾斜软启动电流并限制折返输出电流。这里,电流倾斜装置25可以包括电感器。
响应于多个开关元件T1至T4的选择性切换操作,具有上述配置的输出切换装置22减小或增大输入电压VIN,以线性地控制输出电压VOUT。
例如,当开关元件T1导通并且开关元件T2断开时,可以根据控制信号TG1和BG1来切换开关元件T3和T4,以增加输出电压VOUT。另一方面,当开关元件T4导通并且开关元件T3断开时,可以根据控制信号TG2和BG2来切换开关元件T1和T2,以降低输出电压VOUT。
另外,当输出切换装置22关断时,多个开关元件T1至T4关闭,因此输入电压VIN和输出电压VOUT可以彼此切断。
此外,输出切换装置22切换电压的相位以防止液晶胶囊13永久粘附。例如,输出电压VOUT从12V切换到-12V或从6V切换到-6V。
因此,当启动或关闭车辆时,液晶胶囊13的相位被反向驱动。例如,液晶胶囊13的相位可以从π反转到2π或从π/2反转到3π/2。
图13是示出图12的电压控制器20的控制方法的波形图。
参考图13,电压控制器20可以提供线性控制电压。在本公开的实施方式中,将作为示例描述,输出切换装置22具有降压转换器结构。
电压控制器20基于从控制信号发生器21施加的控制信号的脉冲宽度而产生电源电流IS1和二极管电流ID1。此外,电感器电流IL1将恒定电流值保持在对应于电源电流IS1和二极管电流ID1的特定范围内。输出电压VS1可以被设置为Ton(低脉冲宽度)/T(周期)。
图14是示出根据本公开的实施方式控制可变透明度玻璃的方法的流程图。
参考图14,在S1中,选择可变透明度玻璃10的第一膜11和第二膜12的打开或关闭。此后,在S2中控制所选择的第一膜11和第二膜12中的每一个的折射率。
接着,在S3中启用电压控制器20,并且在S4中输出切换装置22执行电压的增大或减小。当发生关断时,在S5中切断输出电压VOUT。
此后,对应于S6中控制器30的控制,电压控制器20控制提供给可变透明度玻璃10的输出电压VOUT。在S7中,控制器30参考存储在存储器40中的数据来控制提供给可变透明度玻璃10的电压电平。然后,在S8中,电压控制器20向可变透明度玻璃10输出线性电压,以在S9中控制可变透明度玻璃10的透明度。
如上所述,本公开的实施方式可以将可变透明度玻璃应用于自主车辆的窗户装置。例如,车辆玻璃可以应用于风挡玻璃、天窗、门窗、后玻璃、内后视镜、外后视镜等。
在这种情况下,可以在车辆玻璃中实现本公开的实施方式,而不改变在现有车辆中预先配置的玻璃硬件的配置。此外,可以改善可销售性,同时使成本上升最小化而不降低性能。此外,可以通过添加偏振功能来提高技术和商业竞争力。
即,可以根据环境(例如天气、阳光)使用简单的切换操作自动地切换车辆玻璃的透射率,以自动地屏蔽穿过窗户的太阳光线。私密区可以构建在自主车辆中以保护乘客免受外部环境的影响并反映消费者的需要。
此外,本公开的实施方式可以代替用于车辆的电驱动窗帘和色调以降低成本。此外,可以减少空调的使用量以减少能量消耗。本公开的实施方式可以应用于私密区域、节能区域或美观和不可见区域。
此外,本公开的实施方式可以应用于代替百叶窗和窗帘的设备(汽车智能窗户领域、办公楼、温室、商业和住宅建筑、温室、安全、私密建筑、简报室、会议室、视频推销室、情景中心等)。因此,可以实现具有可变透射率的玻璃并将其用作代替百叶窗和窗帘的装置。
此外,本公开的实施方式可以用于环境友好的能量减少项目。例如,它可以应用于生态友好的建筑物(自动屏蔽窗户上的阳光的居住空间)以节约照明、加热和冷却的能量。当多晶硅应用于玻璃内部时,绿色能源技术可以实现为太阳能发电和电力转换。
本公开的实施方式允许响应于用户和环境的需求而可变地控制玻璃的透明度。
此外,本公开的实施方式提供了一种玻璃,其中选择性地调节玻璃的某些部分的透明度以精确地控制玻璃。
此外,本公开的实施方式是为了说明的目的,本领域技术人员将理解,可以在所附权利要求的精神和保护范围内对其进行各种改变、修改、替换和添加,并且这些改变和修改应当被认为落入所附权利要求的保护范围内。
在上文中,尽管已经参考示例性实施方式和附图描述了本公开,但是本公开不限于此,而是可以由本公开所属领域的技术人员在不脱离所附权利要求中要求保护的本公开的精神和保护范围的情况下进行各种修改和改变。
Claims (20)
1.一种可变透明度玻璃,包括:
第一膜,在所述第一膜的内表面上具有第一透明电极;
第二膜,在所述第二膜的内表面上具有第二透明电极;以及
液晶胶囊,设置在所述第一膜和所述第二膜之间,并且所述液晶胶囊被配置为响应于施加到所述第一透明电极和所述第二透明电极中的每一个的电压来控制入射光的透射率,其中,当所述第一膜和所述第二膜重叠时,所述液晶胶囊部分地控制对应于所述第一透明电极和所述第二透明电极中的每一个的对准图案的透射率。
2.根据权利要求1所述的可变透明度玻璃,其中,所述透射率响应于所述电压的电平而改变。
3.根据权利要求1所述的可变透明度玻璃,其中,所述电压具有线性电压电平。
4.根据权利要求1所述的可变透明度玻璃,其中,所述第一透明电极和所述第二透明电极在相对于光轴的垂直方向、电平方向或对角线方向上对准,并具有各向同性的折射率。
5.根据权利要求1所述的可变透明度玻璃,其中,所述液晶胶囊具有聚合物分散的液晶结构。
6.根据权利要求1所述的可变透明度玻璃,其中,所述液晶胶囊设置在所述第一透明电极和所述第二透明电极之间,并且所述液晶胶囊包括液晶聚合物结构的可变透射层。
7.根据权利要求1所述的可变透明度玻璃,其中,当所述第一透明电极的透射率和所述第二透明电极的透射率分别与所述液晶胶囊的折射率相同时,所述玻璃被配置为以透明模式被控制;并且
其中,当所述第一透明电极的透射率和所述第二透明电极的透射率分别与所述液晶胶囊的折射率不同时,以非透明模式控制所述玻璃。
8.一种用于控制可变透明度玻璃的透射率的设备,包括:
可变透明度玻璃,被配置为根据电压可变地控制透射率;
电压控制器,被配置为向所述可变透明度玻璃供应所述电压;以及
控制器,被配置为响应于输入信息来选择透射率模式,并基于选择的透射率模式来控制所述电压的电平,
其中,所述可变透明度玻璃包括:
第一膜,在所述第一膜的内表面上具有第一透明电极;
第二膜,在所述第二膜的内表面上具有第二透明电极;以及
液晶胶囊,所述液晶胶囊设置在所述第一膜和所述第二膜之间,并且所述液晶胶囊被配置为响应于施加到所述第一透明电极和所述第二透明电极中的每一个的电压来可变地控制入射光的透射率。
9.根据权利要求8所述的设备,其中,所述电压控制器包括:
控制信号发生器,被配置为产生根据所述控制器的控制而改变脉冲宽度的控制信号;以及
输出切换装置,被配置为基于所述控制信号来增大或减小所述电压。
10.根据权利要求9所述的设备,其中,所述输出切换装置被配置为基于所述控制信号来线性地控制所述电压。
11.根据权利要求9所述的设备,其中,所述输出切换装置包括:
多个开关元件,被配置为响应于所述控制信号而被选择性地切换;以及
电流倾斜装置,被配置为使在所述多个开关元件处流动的电流倾斜并且限制折返输出电流。
12.根据权利要求11所述的设备,其中,所述输出切换装置被配置为使得当所述多个开关元件断开时,在关断操作期间不提供所述电压。
13.根据权利要求8所述的设备,其中,所述控制器被配置为在所述透射率模式改变为明亮模式、可变色调模式或私密模式时,基于所述电压的电平值来以不同方式控制所述透射率。
14.根据权利要求8所述的设备,其中,所述控制器被配置为响应于环境信息、用户输入信息或手动操作而改变所述透射率模式。
15.根据权利要求8所述的设备,还包括存储器,所述存储器被配置为响应于所述透射率模式而存储透射率控制信息。
16.根据权利要求15所述的设备,其中,所述存储器包括查找表,在所述查找表中,响应于所述透射率模式来设置所述电压的值。
17.根据权利要求8所述的设备,其中,所述可变透明度玻璃被配置为在所述第一膜与所述第二膜重叠时,部分地控制对应于所述第一透明电极与所述第二透明电极中的每一个的对准图案的透射率。
18.根据权利要求17所述的设备,其中,所述可变透明度玻璃在所述第一膜和所述第二膜的重叠区域内被划分成多个区域,并且所述可变透明度玻璃被配置成当将单独的电压施加到每个所述区域时,根据每个所述区域的电势差来以不同方式控制所述透射率。
19.根据权利要求8所述的设备,其中,所述第一透明电极和所述第二透明电极在相对于光轴的垂直方向、电平方向或对角线方向上对准,并且具有各向同性折射率。
20.根据权利要求8所述的设备,其中,所述液晶胶囊设置在所述第一透明电极和所述第二透明电极之间,并且包括液体聚合物结构的可变透射层。
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