DE3816069A1 - Insert for windows or doors - Google Patents

Insert for windows or doors

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Abstract

The invention proposes an insert or front attachment for windows or doors, in the case of which the usage of liquid-crystal elements produces a translucency or opaqueness.

Description

Die Erfindung betrifft einen Einsatz oder Vorsatz für Fenster oder Türen im Hausbau, Fahrzeug- und Flugzeugbau o. dgl. nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to an insert or intent for Windows or doors in house construction, vehicle and aircraft construction o. Like. According to the preamble of claim 1.

Beim Hausbau werden Fenster oder Türen mit Glas- oder Kunststoffeinsätzen versehen, um die Lichtdurchlässigkeit zu gewährleisten. Ein Fenster oder eine glasbestückte Eingangstür soll dabei das Tageslicht in das Hausinnere hereinlassen und den Innenraum aufhellen.When building houses, windows or doors with glass or Plastic inserts provided to the translucency to guarantee. A window or a glass window The daylight should enter the house through the front door let in and lighten the interior.

Sofern die Sonneneinstrahlung übermäßig groß ist, weisen Fenster verschiedene Mittel zur Zurückhaltung der Sonnenstrahlen auf. Im einfachsten Fall sind dies am Fenster außen oder innen angebrachte Jalousien oder Rolladen. Die Fensteroberfläche kann auch eine ggf. mittels Metallbedampfung aufgebrachte Reflektionsschicht zur Reflektierung der Sonnen- oder Lichtstrahlen aufweisen. Für Kraftfahrzeuge oder Flugzeuge sind spezielle Wärmedämmgläser oder Folien zur Zurückhaltung der Wärmestrahlung entwickelt worden.If the solar radiation is excessive, point Windows various means of reluctance Sun rays on. In the simplest case, these are on Windows outside or inside blinds or Roller shutters. The window surface can also reflective layer applied by means of metal vapor deposition to reflect the sun or light rays exhibit. For motor vehicles or airplanes special thermal insulation glasses or foils for restraint heat radiation has been developed.

Neben der Aufgabe der Regulierung der Lichteinstrahlung und damit der Regulierung der Aufheizung des Rauminneren haben Rolladen, Jalousien oder auch Vorhänge die weitere Aufgabe, die ungehinderte Durchsicht oder Einsehbarkeit des Innenraums zu vermeiden. Insbesondere nachts bei Innenraumbeleuchtung werden meist die verschiedensten Vorkehrungen zur Schließung der Fenster und damit zur Vermeidung der Einsehbarkeit in das Rauminnere getroffen.In addition to the task of regulating light exposure and thus regulating the heating of the interior of the room roller shutters, blinds or curtains have the others Task, the unobstructed view or visibility to avoid the interior. Especially at night Indoor lighting is usually the most varied Precautions to close the windows and thus to Avoided visibility into the interior of the room.

Innerhalb eines Gebäudes sind ebenfalls lichtdurchlässige Türen oder Fenster anzutreffen, die dazu dienen, Tageslicht in innenliegende Flure oder Gänge einzulassen. Auch hier ist es nicht immer erwünscht, daß solche glasbestückten Türen oder Fenster stets für Blicke durchsichtig sind, weshalb z. B. trübes Milchglas o. dgl. verwendet wird.Inside a building are also translucent Encounter doors or windows that serve to Let daylight into internal corridors or corridors. Again, it is not always desirable that such  glass-fitted doors or windows always for looks are transparent, which is why z. B. cloudy milk glass or the like. is used.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Einsatz oder Vorsatz für Fenster oder Türen für die verschiedensten Verwendungsarten zu schaffen, dessen Durchsichtigkeit bzw. Lichtdurchlässigkeit ohne die Verwendung herkömmlicher Bauteile wie Vorhänge, Jalousien o. dgl. beeinflußt bzw. geregelt werden kann.The invention has for its object an insert or attachment for windows or doors for the to create a wide variety of uses, its Transparency or translucency without the Use of conventional components such as curtains, blinds o. The like. Can be influenced or regulated.

Diese Aufgabe wird ausgehend von einem Einsatz oder Vorsatz für Fenster oder Türen der einleitend bezeichnenden Art durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.This task is based on an insert or Intent for windows or doors the introductory significant type through the characteristic features of the Claim 1 solved.

Die Technologie von Flüssigkristallelementen ist von Flüssigkristallanzeigen hinreichend bekannt. Hierzu wird beispielsweise auf die Literaturstelle Z: Elo 1980, Heft 6, S. 61 ff. verwiesen. Auf S. 62 dieser Literaturstelle ist u. a. ausgeführt, daß transmissive Anzeigen als Lichtschalter wirken, d. h. zur Abschottung einer Lichtquelle verwendet werden können. Dies geschieht dadurch, daß eine sog. Flüssigkristall-Drehzelle mit von Oberfläche zu Oberfläche um 90° verschraubten und ausgerichteten Molekülen beidseitig mit einem Polarisationsfilter versehen sind. Diese verschraubte Struktur führt zu einer Drehung von linear polarisiertem Licht um 90°. Das durch einen ersten Polarisationsfilter polarisierte Licht wird demnach in der Drehzelle um 90° gedreht und kann einen entsprechend richtig angeordneten zweiten Polarisationsfilter, der um 90° gegenüber dem ersten Polarisationsfilter gedreht angeordnet ist, passieren. Eine nicht angesteuerte, d. h. nicht unter Spannung stehende Flüssigkristall-Drehzelle zwischen zwei gekreuzten Polarisatonsfiltern läßt demnach das Licht hindurch und wird deshalb als transmissiv bezeichnet. Legt man an eine solche Flüssigkristall-Drehzelle eine Spannung an, so wird die Anordnung lichtundurchlässig, da sich die Moleküle in der Drehzelle linear ausrichten und das einfallende polarisierte Licht nicht mehr um 90° gedreht wird. Folglich kann das Licht durch den um 90° gedrehten Austritts-Polarisationsfilter nicht mehr hindurch treten.The technology of liquid crystal elements is from Liquid crystal displays are well known. This will for example on the literature reference Z: Elo 1980, booklet 6, p. 61 ff. On p. 62 of this reference is u. a. executed that transmissive ads as Light switches act, d. H. to foreclosure one Light source can be used. this happens in that a so-called. liquid crystal rotary cell with from Screwed surface to surface by 90 ° and aligned molecules on both sides with a Polarization filters are provided. This screwed Structure leads to a rotation of linearly polarized 90 ° light. With a first polarization filter Accordingly, polarized light is turned through 90 ° in the rotary cell rotated and can be arranged correctly second polarization filter, which is 90 ° compared to the the first polarization filter is arranged rotated, happen. An uncontrolled, i.e. H. not under Live liquid crystal rotary cell between two crossed polarization filters therefore leave the light  through and is therefore referred to as transmissive. Lays a voltage is applied to such a liquid crystal rotary cell on, the arrangement becomes opaque because the Align molecules in the rotary cell linearly and that incident polarized light is no longer rotated by 90 ° becomes. Consequently, the light can be rotated by 90 ° Exit polarization filter no longer pass through.

Diese Technik ist hinreichend bekannt und beschrieben und sie wird im wesentlichen für Anzeigeelemente oder sog. LC- Displays verwendet. Eine weitere Beschreibung dieser Technik ist beispielsweise in der Zeitschrift Z: "Funkschau 20/1982" wiedergegeben. Auf die einschlägige Literatur hierfür wird ausdrücklich Bezug genommen.This technique is well known and described and it is mainly used for display elements or so-called LC Displays used. Another description of this Technology is, for example, in the Z magazine: "Funkschau 20/1982" reproduced. On the relevant Literature for this is expressly referred to.

Von der Firma Rafi GmbH & Co., Ravensburg ist auf der Hannover Messe 1988 eine neue Technologie unter der Bezeichnung LCID-Flüssigkristallanzeige in Folientechnologie bekannt geworden. Bei dieser Technologie werden winzige Flüssigkristallkügelchen in einem Polymerfilm eingebettet, wodurch ohne Einwirkung eines elektrischen Feldes eine Ausrichtung der Moleküle an der Kugeloberfläche erfolgt. Diese Emulsion wird zwischen zwei mit durchsichtigen Metalloxidelektroden versehene Polyesterfolien gebracht. Im Ruhezustand wird ein in diese Zelle einfallendes Licht gestreut und absorbiert, so daß die Zelle lichtundurchlässig ist. Legt man eine Spannung an den Elektroden an, so orientieren sich auch hier die Moleküle in Richtung der Feldlinien und die Zelle wird transparent. Diese Technologie hat den Vorteil bzw. die Besonderheit, daß die Flüssigkristalle nicht in Glas sondern zwischen Kunststoffolien eingebettet sind, so daß auch flexible Folien herstellbar sind. Ähnlich wie bei normalen Flüssigkristallelementen wird auch hier eine Ausrichtung der Moleküle in einem elektrischen Feld bewirkt, wobei allerdings eine angelegte Spannung zur Lichtdurchlässigkeit führt. Bei normalen Flüssigkristallelementen ist dies genau umgekehrt. From the company Rafi GmbH & Co., Ravensburg is on the Hannover Messe 1988 a new technology under the Description LCID liquid crystal display in Film technology has become known. With this technology become tiny liquid crystal beads in one Embedded polymer film, which makes it without the influence of a alignment of the molecules on the electric field Ball surface takes place. This emulsion is between two with transparent metal oxide electrodes Brought polyester films. In the idle state one gets into this Cell incident light is scattered and absorbed so that the cell is opaque. If you put a tension on the electrodes, so here too Molecules towards the field lines and the cell will transparent. This technology has the advantage or the Peculiarity that the liquid crystals are not in glass but are embedded between plastic films, so that flexible foils can also be produced. Similar to normal liquid crystal elements will also become one Alignment of the molecules in an electrical field causes, however, an applied voltage for Translucency leads. With normal This is exactly the opposite for liquid crystal elements.  

In den bekannten Veröffentlichungen über Flüssigkristallelemente wird das bestehende und zukünftige Einsatzgebiet ausschließlich oder im wesentlichen in Anzeigeelementen gesehen.In the known publications about Liquid crystal elements will be the existing and future Field of application exclusively or essentially in Display elements seen.

Die Erfindung möchte sich diese bekannte Technologie für ein völlig neues Einsatzgebiet zunutze machen, nämlich der Verwendung einer derartigen Technologie für den Fenster- bzw. Türbau. Danach werden Fensterflächen mit Flüssigkristallelementen als Deckschicht oder als Vorsatzschicht versehen, die je nach Aufbau im Normalzustand, d. h. nicht unter Spannung stehend, lichtdurchlässig oder lichtundurchlässig sind. Vorzugsweise wird man als Normalzustand den lichtdurchlässigen Zustand wählen, da dies die normale Funktion eines Fensters ist. Will man das Fenster verschließen, d. h. lichtundurchlässig machen, so braucht man lediglich eine Spannung an das Fenster anzulegen, so daß eine Umorientierung der Flüssigkristallelemente in an sich bekannter Weise erfolgt. Die Deckschicht auf dem Fenster- oder Türeinsatz wird normalerweise unmittelbar innen oder zwischen einer Doppelverglasung auf die Glas­ oder Kunststoffoberfläche aufgebracht. Sie kann jedoch auch insbesondere bei Verwendung der geschilderten LCID- Folien als Folienvorhang hinter dem Glas oder zwischen der Doppelverglasung verwendet werden.The invention would like to use this known technology for make use of a completely new area of application, namely the Use of such a technology for the window or door construction. Then window areas with Liquid crystal elements as a top layer or as Provide facing layer, which depending on the structure in Normal condition, d. H. not under tension, are translucent or opaque. It is preferred that the normal state choose translucent condition as this is normal Function of a window is. Do you want the window close, d. H. make opaque, so needs you just put a voltage on the window, so that a reorientation of the liquid crystal elements in at is done in a known manner. The top layer on the Window or door use is usually immediate inside or between double glazing on the glass or plastic surface applied. However, it can especially when using the described LCID Films as a film curtain behind the glass or between the Double glazing can be used.

Die Verwendung dieser bekannten Technologie für ein völlig neues Anwendungsgebiet bringt eine Vielzahl von Gestaltungsmöglichkeiten mit sich. So können die Fenster durch ein einfaches Anschalten der Spannung ganz oder teilweise verdunkelt werden, sofern insbesondere mit Polarisationsfiltern zur Lichtabschottung gearbeitet wird. Auch die Verwendung von normalen Flüssigkristallzellen, wie einleitend beschrieben, ergibt bei Anlegung einer Spannung eine Umorientierung der Moleküle, die die Lichtdurchlässigkeit mehr oder weniger stark einschränken kann. Durch Hintereinanderschaltung mehrerer Folien wäre eine stufenlose Regelung des Lichtdurchtritts möglich.The use of this well-known technology for a completely new application area brings a variety of Design options with yourself. So the windows by simply switching on the voltage entirely or can be partially darkened, in particular with Polarization filters for light insulation is worked. Even the use of normal liquid crystal cells, such as  described in the introduction, results when a voltage is applied a reorientation of the molecules that the Reduce light transmission more or less can. By connecting several foils in series stepless regulation of light passage possible.

Insbesondere die beschriebene Technologie mit Flüssigkristallkügelchen in einem Polymerfilm erlaubt ohne weiteres einen sehr flachen Aufbau insbesondere auch als Folie oder Vorhang.In particular, the technology described with Liquid crystal beads allowed in a polymer film without further a very flat structure especially as Foil or curtain.

Dadurch daß die Erfindung keine Anzeigeelemente vorsieht, kann der technische Aufbau sehr einfach gehalten werden, d. h. es wird nur ein Spannungsanschluß für die maximal herstellbare oder benötigte Größe des Fensterelements benötigt. Sofern bei großen Fenstern oder Türen mehrere nebeneinander zu schaltende Flüssigkristallelemente benötigt werden, so können diese spannungsmäßig zusammengeschaltet werden. Sie können jedoch auch einzeln geschaltet werden, um so ggf. auch gestalterische Effekte zu erzielen.Because the invention does not provide any display elements, the technical structure can be kept very simple, d. H. there will only be one voltage connection for the maximum producible or required size of the window element needed. If there are several for large windows or doors liquid crystal elements to be connected side by side are needed, they can be voltage-wise be interconnected. However, you can also do it individually be switched, so as well as design effects to achieve.

Die bekannte Technologie muß an den neuen Verwendungszweck angepaßt werden, d. h. die bisher üblichen kleinen Anzeigeflächen mit Flüssigkristallschichten müssen auf Fenstergröße vergrößert werden. Selbstverständlich kann ein Fenster aus mehreren Einzelsegmenten bestehen.The known technology has to be used for the new purpose be adjusted, d. H. the usual little ones Display areas with liquid crystal layers must be open Window size can be enlarged. Of course you can a window consists of several individual segments.

Durch die Erfindung ergibt sich eine völlig neue Verwendung einer bisher gut bekannten Technologie. Hierdurch kann beispielsweise per Knopfdruck das Rauminnere sofort verdunkelt werden, was beispielsweise für Schulungsräume oder zur Abtrennung von nebeneinander liegenden Räumen zweckmäßig ist. Dadurch daß derartige Flüssigkristallelemente einen sehr niedrigen Stromverbrauch von z. B. nur 10 µA/cm2 bei einer Wechselspannung zwischen 30 und 65 V benötigen, ist diese Methode auch durchaus wirtschaftlich zu verwirklichen. Bei großen Stückzahlen kann auch der Herstellungspreis in einem vernünftigen Rahmen gestaltet werden.The invention results in a completely new use of a previously well-known technology. In this way, for example, the interior of the room can be darkened immediately at the push of a button, which is useful, for example, for training rooms or for separating adjacent rooms. Characterized in that such liquid crystal elements have a very low power consumption of z. B. only need 10 µA / cm 2 with an AC voltage between 30 and 65 V, this method can also be realized economically. For large quantities, the manufacturing price can also be set within a reasonable range.

Die Erfindung ist nicht auf die beschriebenen Beispiele beschränkt. Sie umfaßt vielmehr auch Abwandlungen des erfindungsgemäßen Gedankens. Insbesondere ist jegliche Verwendung von Flüssigkristallflächen in Form von Schichten oder Folien unmittelbar auf dem Fenstereinsatz aus Glas oder Kunststoff oder auch Vorsätze als Folienvorhang mit flächendeckenden Schichten aus Flüssigkristallelementen unter Schutz gestellt.The invention is not based on the examples described limited. Rather, it also includes modifications of the inventive idea. Any is in particular Use of liquid crystal surfaces in the form of Layers or foils directly on the window insert made of glass or plastic or also as attachments Foil curtain with full-coverage layers Liquid crystal elements placed under protection.

Claims (4)

1. Einsatz oder Vorsatz für Fenster oder Türen insbesondere im Hausbau, Fahrzeug- und Flugzeugbau oder dgl. mit einem lichtdurchlässigen Glas, Kunststoff oder sonstigem lichtdurchlässigen Material, dessen Lichtdurchlässigkeit durch ein zusätzliches Material veränderbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß zur Variation der Lichtdurchlässigkeit das Fenster, die Tür oder dgl. mit einer flächendeckenden Schicht oder Folie aus Flüssigkristallelementen versehen ist, wobei mittels einer angelegten Spannung eine durchsichtige und/oder undurchsichtige Schicht gebildet wird.1. Use or intent for windows or doors, particularly in house construction, vehicle and aircraft construction or the like. With a translucent glass, plastic or other translucent material, the translucency of which can be changed by an additional material, characterized in that the window is used to vary the translucency , the door or the like. is provided with a surface-covering layer or film of liquid crystal elements, a transparent and / or opaque layer being formed by means of an applied voltage. 2. Einsatz oder Vorsatz nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine flächendeckende Schicht aus transmissiven Flüssigkristallelementen verwendbar ist, die als Flüssigkristall-Drehzellen mit gekreuzten Polarisationsfiltern ausgebildet sind.2. Use or intent according to claim 1, characterized characterized in that a full-coverage layer transmissive liquid crystal elements can be used, the as liquid crystal rotary cells with crossed Polarization filters are formed. 3. Einsatz oder Vorsatz nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß anstelle von Drehzellen mit nematischen linearen Flüssigkristallen Flüssigkeitskügelchen in einem Polymerfilm verwendbar sind, wobei diese Emulsion zwischen zwei mit durchsichtigen Metalloxidelektroden versehenen Polyesterfolien eingebracht sind. 3. Use or intent according to claim 1, characterized characterized in that instead of rotary cells with nematic linear liquid crystals Liquid beads usable in a polymer film are, this emulsion between two with transparent metal oxide electrodes Polyester films are introduced.   4. Einsatz oder Vorsatz nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Übergang von Lichtdurchlässigkeit zu Lichtundurchlässigkeit stufenlos erfolgt, wobei vorzugsweise mehrere Schichten oder Folien hintereinander geschaltet sind.4. Use or intent according to claim 1, 2 or 3, characterized in that the transition from Continuously translucent to opaque takes place, preferably several layers or foils are connected in series.
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