TW202343100A - 電子窗戶及其製造方法 - Google Patents

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TW202343100A
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陳恩祥
郭峙嶔
林楙翔
徐旭寬
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Abstract

提供一種電子窗戶，用以調節光線，且包括：第一面板、第二面板以及中間層。第一面板包括第一配向層。第二面板包括第二配向層。中間層設置在第一面板與第二面板之間。第一配向層的配向方向的角度在25度至65度之間，且第二配向層的配向方向的角度在115度至155度之間。

Description

電子窗戶及其製造方法
本揭露是關於電子窗戶及其製造方法，特別是關於一種包括具有不同配向方向的多個面板的電子窗戶及其製造方法。
由於科技的蓬勃發展，現今電子裝置的使用愈來愈普及，特別是建築用或車用的窗戶已逐漸採用電子式的設計，以調節光線符合使用者的需求。然而，現有的電子窗戶容易讓使用者察覺到不自然的亮度分布。因此，現有的設計仍有改良的空間。
本揭露之一些實施例提供一種電子窗戶，用以調節光線，且包括：第一面板、第二面板以及中間層。第一面板包括第一配向層。第二面板包括第二配向層。中間層設置在第一面板與第二面板之間。第一配向層的配向方向的角度在25度至65度之間，且第二配向層的配向方向的角度在115度至155度之間。
本揭露之一些實施例提供一種電子窗戶，用以調節光線，且包括：第一面板、第二面板以及中間層。第一面板包括兩個第一配向層以及位於第一配向層之間的第一液晶層，其中第一配向層各自的配向方向彼此平行。第二面板包括兩個第二配向層以及位於第二配向層之間的第二液晶層，其中第二配向層各自的配向方向彼此平行。中間層設置在第一面板與第二面板之間。第一液晶層以及第二液晶層包括多個二色性染料分子以及多個液晶分子，且第一配向層的配向方向垂直於第二配向層的配向方向。
本揭露之一些實施例提供一種電子窗戶的製造方法，包括形成第一面板。形成第一面板包括形成具有第一配向方向的多個第一配向層，以及將第一配向層的其中一者設置於兩個第一基板之間。此方法亦包括形成第二面板。形成第二面板包括沿一軸向翻轉第一配向層的另一者，以形成具有第二配向方向的第二配向層。第一配向方向的角度與第二配向方向的角度的和為180度。此外，將第二配向層設置於兩個第二基板之間。此方法亦包括在所述第一面板與所述第二面板之間設置一中間層。
為讓本揭露之上述和其他目的、特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉出一些實施例，並配合所附圖式，做詳細說明如下。
透過參考以下的詳細描述並同時結合附圖可以理解本揭露，須注意的是，為了使讀者能容易瞭解及圖式的簡潔，本揭露中的多張圖式只繪出發光單元的一部分，且圖式中的特定元件並非依照實際比例繪圖。此外，圖中各元件的數量及尺寸僅作為示意，並非用來限制本揭露的範圍。此外，不同實施例中可能使用類似及/或對應的標號，僅為簡單清楚地敘述一些實施例，不代表所討論之不同實施例及/或結構之間具有任何關連性。
本揭露通篇說明書與後附的申請專利範圍中會使用某些詞彙來指稱特定元件。所屬技術領域中具有通常知識者應理解，電子設備製造商可能會以不同的名稱來指稱相同的元件。本文並不意在區分那些功能相同但名稱不同的元件。在下文說明書與申請專利範圍中，「包括」、「含有」、「具有」等詞為開放式詞語，因此其應被解釋為「含有但不限定為…」之意。因此，當本揭露的描述中使用術語「包括」、「含有」及/或「具有」時，其指定了相應的特徵、區域、步驟、操作及/或構件的存在，但不排除一個或多個相應的特徵、區域、步驟、操作及/或構件的存在。
此外，實施例中可能使用相對性的用語，例如「下方」或「底部」及「上方」或「頂部」，以描述圖式的一個元件對於另一元件的相對關係。能理解的是，如果將圖式的裝置翻轉使其上下顛倒，則所敘述在「下方」側的元件將會成為在「上方」側的元件。
當相應的構件(例如膜層或區域)被稱為「在另一個構件上」時，它可以直接在另一個構件上，或者兩者之間可存在有其他構件。另一方面，當構件被稱為「直接在另一個構件上」時，則兩者之間不存在任何構件。另外，當一構件被稱為「在另一個構件上」時，兩者在俯視方向上有上下關係，而此構件可在另一個構件的上方或下方，而此上下關係取決於裝置的取向(orientation)。
能理解的是，雖然在此可使用用語「第一」、「第二」等來敘述各種元件、層及/或部分，這些元件、層及/或部分不應被這些用語限定，且這些用語僅是用來區別不同的元件、層及/或部分。因此，以下討論的一第一元件、層及/或部分可在不偏離本揭露一些實施例之教示的情況下被稱為一第二元件、層及/或部分。另外，為了簡潔起見，在說明書中亦可不使用「第一」、「第二」等用語來區別不同元件。在不違背後附申請專利範圍所界定的範圍的情況下，申請專利範圍所記載的第一元件及/或第二元件可解讀為說明書中符合敘述的任何元件。
在本揭露中，長度、寬度及/或厚度的量測方式可採用光學顯微鏡量測而得，或可由電子顯微鏡中的剖面影像量測而得，但上述量測方式僅作為範例，本揭露不以此為限。另外，任兩個用來比較的數值或方向，可存在著一定的誤差。而術語「大約」、「實質上」或「大致上」一般解釋為在所給定的值的10%以內，或解釋為在所給定的值的5%、3%、2%、1%或0.5%以內的範圍。
用語「範圍介於第一數值及第二數值之間」表示所述範圍包含第一數值、第二數值以及它們之間的其它數值。
須說明的是，下文中不同實施例所提供的技術方案可相互替換、組合或混合使用，以在未違反本揭露精神的情況下構成另一實施例。
除非另外定義，在此使用的全部用語(包括技術及科學用語)具有與此篇揭露所屬之一般技藝者所通常理解的相同涵義。能理解的是這些用語，例如在通常使用的字典中定義的用語，應被解讀成具有一與相關技術及本揭露的背景或上下文一致的意思，而不應以一理想化或過度正式的方式解讀，除非在此特別定義。
第1圖顯示根據本揭露一些實施例之電子窗戶10的局部平面示意圖。在一些實施例中，電子窗戶10可使用於建築或車輛中，且用以調節光線，但本揭露並不限於此。在一些實施例中，電子窗戶可搭配其他電子裝置(未圖示)來使用。舉例而言，電子裝置可包括顯示裝置、背光裝置、天線裝置、感測裝置或拼接裝置，但本揭露並不限於此。電子裝置可為可彎折或可撓式電子裝置。顯示裝置可為非自發光型顯示裝置或自發光型顯示裝置。天線裝置可為液晶型態的天線裝置或非液晶型態的天線裝置，感測裝置可為感測電容、光線、熱能或超聲波的感測裝置，但本揭露並不限於此。在一些實施例中，電子裝置包括可撓式面板，可撓式面板包括有電子元件，電子元件可包括被動元件與主動元件，例如電容器、電阻器、電感器、二極體、電晶體等。在一些實施例中，二極體可包括發光二極體或光電二極體。發光二極體可例如包括有機發光二極體(organic light emitting diode，OLED)、次毫米發光二極體(mini LED)、微發光二極體(micro LED)或量子點發光二極體(quantum dot LED)，但本揭露並不限於此。拼接裝置可例如是顯示器拼接裝置或天線拼接裝置，但本揭露並不限於此。需注意的是，電子裝置可為前述之任意排列組合，但本揭露並不限於此。應理解的是，以下段落將針對電子窗戶10的局部結構來說明本揭露的內容，本揭露所屬技術領域中具有通常知識者應可理解電子窗戶10還可包括其他結構以執行所預期的功能。
如第1圖所示，電子窗戶10可包括：第一面板100、第二面板200以及中間層300。舉例而言，第一面板100、第二面板200可沿一方向堆疊(例如平行於Z軸的方向)，且中間層300可設置在第一面板100與第二面板200之間。然而，本揭露並不限於此。在一些實施例中，第一面板100可包括兩個第一基板101、102、兩個第一導電層111、112、兩個第一配向層121、122以及設置於第一配向層121和第一配向層122之間的第一液晶層130。第一導電層111和第一導電層112設置於第一基板101和第一基板102之間，且第一配向層121和第一配向層122設置於第一導電層111和第一導電層112之間。在一些實施例中，第一基板101位於第一配向層121、122的一側，第一基板102位於第一配向層121、122的另一側，第二基板201位於第二配向層221、222的一側，第二基板202位於第二配向層221、222的另一側，中間層300接觸第一基板101以及第二基板202，但本揭露不以此為限。舉例而言，第一基板101和第一基板102可包括玻璃、高分子材料或其他適合的透光材料，但本揭露並不限於此。舉例而言，第一導電層111和第一導電層112可包括金屬或其他適合的導電材料，但本揭露並不限於此。
在一些實施例中，第一液晶層130包括多個液晶分子131以及多個二色性染料分子132。二色性染料分子132可例如吸收特定的可見光波長，以達到遮光的效果。在一些實施例中，第一配向層121和第一配向層122的配向方向的角度在25度至65度之間，以使設置於第一配向層121和第一配向層122之間的第一液晶層130沿上述配向方向的角度排列。在一些實施例中，第一配向層121和第一配向層122各自的配向方向彼此平行。以下將配合第4圖進一步說明第一配向層121和第一配向層122的配向方向及其角度的定義方式。
相似地，第二面板20可包括兩個第二基板201、202、兩個第二導電層211、212、兩個第二配向層221、222以及設置於第二配向層221和第二配向層222之間的第二液晶層230。第二導電層211和第二導電層212設置於第二基板201和第二基板202之間，且第二配向層121和第二配向層122設置於第二導電層211和第二導電層212之間。舉例而言，第二基板201和第二基板202可包括玻璃、高分子材料或其他適合的透光材料，但本揭露並不限於此。舉例而言，第二導電層211和第二導電層212可包括金屬或其他適合的導電材料，但本揭露並不限於此。
在一些實施例中，第二液晶層230包括多個液晶分子231以及多個二色性染料分子232。相似地，二色性染料分子132可例如吸收特定的可見光波長，以達到遮光的效果。以下將配合第2A圖和第2B圖進一步說明液晶分子231和二色性染料分子232的運作方式。在一些實施例中，第二配向層221和第二配向層222的配向方向的角度在115度至155度之間，以使設置於第二配向層221和第二配向層222之間的第二液晶層230沿上述配向方向的角度排列。在一些實施例中，第二配向層221和第二配向層222各自的配向方向彼此平行。以下將配合第4圖進一步說明第二配向層221和第二配向層222的配向方向及其角度的定義方式。
此外，設置在第一面板100與第二面板200之間的中間層300可接觸第一基板101以及第二基板202。舉例而言，中間層300可包括介電層(例如OCA(Optical Clear Adhesive)光學膠)、真空空間、填充有液體(例如: 水)的空間、可以包括填充有氣體(例如氮氣(N 2)、氧氣(O 2)等)的空間或者上述之組合，但本揭露並不限於此。藉由設置具有不同配向方向的第一面板100與第二面板200，可使通過電子窗戶10的光線具有更均勻的亮度分布，提供使用者更自然的視覺感受。或者，上述配置可提高安裝電子窗戶10的第一面板100和第二面板200的容錯率，即便以非原本設計的方式安裝第一面板100和第二面板200，亦可得到相對均勻的光線分布，降低使用者察覺到光線不均勻的機率。
第2A圖顯示根據本揭露一些實施例之第二面板200的示意圖。如第2A圖所示，第二面板200(例如第二導電層211和第二導電層212)可與電源P形成可切換的電路。位於密封層233內的液晶分子231可依照電性的不同而旋轉，進而帶動二色性染料分子232改變定向，使得第二面板200可吸收至少一部分的入射光線L或使光線L通過第二面板200。具體而言，在本實施例中，電源P與第二面板200之間形成斷路，使得液晶分子231旋轉帶動二色性染料分子232改變定向。此時，第二面板200會吸收至少一部分的入射光線L，而減少光線L通過第二面板200的量。
第2B圖顯示根據本揭露一些實施例之第二面板200的示意圖。如第2B圖所示，電源P與第二面板200之間形成通路，使得液晶分子231旋轉帶動二色性染料分子232改變定向。此時，光線L可通過第二面板200，而幾乎不會被第二面板200所吸收。綜上所述，透過切換電源P與第二面板200之間所形成的電路，可改變第二面板200透光度。應理解的是，雖然上述實施例是以第二面板200作為範例來說明，但第一面板100亦可依相同的方式來操作，以下將不再贅述。
第3圖顯示根據本揭露一些實施例之電子窗戶10的示意圖。如第3圖所示，電子窗戶10還包括多個透明基材400。在一些實施例中，透明基材400可透過中間層300(例如為介電層)附接至第一面板100或第二面板200。舉例而言，透明基材400可包括玻璃或其他適合的透光材料，但本揭露並不限於此。此外，在一些實施例中，電子窗戶10還包括低輻射層500，設置於不同的透明基材400之間。舉例而言，低輻射層500可以是反射率相對高的光學膜，例如藉由部分反射來自光源S的光線L1，可達到降低光源S的輻射所造成的熱能進入目標處的效果。
在一些實施例中，電子窗戶10還包括外框510。外框510可與低輻射層500、透明基材400形成一空間520。在一些實施例中，可在空間520中填入氬氣(Ar)。如此一來，可進一步阻隔來自入射光線L1所帶來的熱能。舉例而言，外框510的材料可包括金屬或其他適合的剛性材料，但本揭露並不限於此。應理解的是，本實施例僅作為範例，所屬技術領域中具有通常知識者可根據本揭露的內容新增、省略上述膜層或改變上述膜層的配置，這些配置皆涵蓋在本揭露的範圍內。
第4圖顯示根據本揭露一些實施例之第一配向層121和第二配向層221的平面示意圖。如第4圖所示，第一配向層121(亦可作為第一配向層122)具有第一配向方向A1。更具體而言，可在第一配向層121上形成多個沿第一配向方向A1延伸的溝槽(未圖示)，以容納第一液晶層130的液晶分子131以及二色性染料分子132(如第1圖所示)。第一配向方向A1具有一角度θ1，其中角度θ1可以是第一配向方向A1與正X軸之間的夾角。在一些實施例中，角度θ1可在約25度至約65度之間，例如約45度。在形成第一配向層121、122的第一配向方向A1之後，可在第一配向層121、122之間形成第一液晶層130，且將第一配向層121、122以及第一導電層111、112設置於兩個第一基板101、102之間。
在一些實施例中，可將具有第一配向方向A1的配向層形成於兩個第二基板201、202上，將形成有第一配向方向A1的配向層的兩個第二基板201、202沿一軸向(例如X軸或Y軸)翻轉，而形成具有第二配向方向A2的第二配向層221、222於兩個第二基板201、202上，如此一來，可簡化第二配向層221、222的製程且降低製造時間和成本。第二配向方向A2具有一角度θ2，其中角度θ2可以是第二配向方向A2與正X軸之間的夾角。在一些實施例中，角度θ2可在約115度至約155度之間，例如約135度。藉由上述製程，將第一配向層121、122形成於第一基板101、102上，將第二配向層221、222形成於第二基板201、202上，使得第一配向方向A1的角度θ1與第二配向方向A2的角度θ2的和為180度。在一些實施例中，第一配向層121的第一配向方向A1與第二配向層221的第二配向方向A2大致上垂直。然而，本揭露並不限於此。在一些實施例中，可將第二配向層221、222以與第一配向層121、122相同的方式形成，以下將不再贅述。
綜上所述，本揭露的實施例提供一種包括具有不同配向方向的多個面板的電子窗戶及其製造方法。藉由上述特徵，可使通過電子窗戶的光線具有更均勻的亮度分布，提供使用者更自然的視覺感受。或者，上述配置可提高安裝電子窗戶的第一面板和第二面板的容錯率，即便以非原本設計的方式安裝第一面板和第二面板，亦可得到相對均勻的光線分布，降低使用者察覺到光線不均勻的機率。此外，藉由在電子窗戶中設置低輻射層，可進一步達到隔絕熱能的功效。
雖然本揭露的實施例及其優點已揭露如上，但應該瞭解的是，任何所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本揭露之精神和範圍內，當可作更動、替代與潤飾。此外，本揭露之保護範圍並未侷限於說明書內所述特定實施例中的製程、機器、製造、物質組成、裝置、方法及步驟，任何所屬技術領域中具有通常知識者可從本揭露揭示內容中理解現行或未來所發展出的製程、機器、製造、物質組成、裝置、方法及步驟，只要可以在此處所述實施例中實施大抵相同功能或獲得大抵相同結果皆可根據本揭露使用。因此，本揭露之保護範圍包括上述製程、機器、製造、物質組成、裝置、方法及步驟，且各實施例間特徵只要不違背發明精神或相互衝突，均可任意混合搭配使用。另外，每一申請專利範圍構成個別的實施例，且本揭露之保護範圍也包括各個申請專利範圍及實施例的組合。
10:電子窗戶 100:第一面板 101,102:第一基板 111,112:第一導電層 121,122:第一配向層 130:第一液晶層 131:液晶分子 132:二色性染料分子 200:第二面板 201,202:第二基板 211,212:第二導電層 221,222:第二配向層 230:第二液晶層 231:液晶分子 232:二色性染料分子 300:中間層 400:透明基材 500:低輻射層 510:外框 520:空間 A1:第一配向方向 A2:第二配向方向 L1,L2:光線 P:電源 S:光源 θ1,θ2:角度
本案揭露之各面向可由以下之詳細說明並配合所附圖式來完整了解。應注意的是，依據在業界的標準做法，各種特徵並未按照比例繪製且僅用以說明例示。事實上，可能任意地放大或縮小元件的尺寸，以清楚地表現出本揭露的特徵。 第1圖顯示根據本揭露一些實施例之電子窗戶的示意圖。 第2A圖顯示根據本揭露一些實施例之第二面板的示意圖。 第2B圖顯示根據本揭露一些實施例之第二面板的示意圖。 第3圖顯示根據本揭露一些實施例之電子窗戶的示意圖。 第4圖顯示根據本揭露一些實施例之第一配向層和第二配向層的平面示意圖。
10:電子窗戶
100:第一面板
101,102:第一基板
111,112:第一導電層
121,122:第一配向層
130:第一液晶層
131:液晶分子
132:二色性染料分子
200:第二面板
201,202:第二基板
211,212:第二導電層
221,222:第二配向層
230:第二液晶層
231:液晶分子
232:二色性染料分子
300:中間層

Claims (10)

  1. 一種電子窗戶，用以調節光線，包括： 一第一面板，包括一第一配向層； 一第二面板，包括一第二配向層；以及 一中間層，設置在所述第一面板與所述第二面板之間， 其中所述第一配向層的一配向方向的角度在25度至65度之間，且所述第二配向層的一配向方向的角度在115度至155度之間。
  2. 如請求項1之電子窗戶，其中所述第一配向層的所述配向方向與所述第二配向層的所述配向方向大致上垂直。
  3. 如請求項2之電子窗戶，其中所述第一面板包括一第一基板以及一第一液晶層，所述第二面板包括一第二基板以一及第二液晶層，所述中間層接觸所述第一基板以及所述第二基板。
  4. 如請求項2之電子窗戶，其中所述中間層包括一第一介電層或填充有一氣體的一空間。
  5. 如請求項2之電子窗戶，還包括一第一透明基材以及一第二介電層，所述第二介電層設置在所述第一透明基材與所述第一面板之間。
  6. 如請求項5之電子窗戶，還包括一低輻射層以及一第二透明基材，所述低輻射層設置在所述第一透明基材以及所述第二透明基材之間。
  7. 一種電子窗戶，用以調節光線，包括： 一第一面板，包括兩個第一配向層以及位於所述兩個第一配向層之間的一第一液晶層，其中所述兩個第一配向層各自的一配向方向彼此平行； 一第二面板，包括兩個第二配向層以及位於所述兩個第二配向層之間的一第二液晶層，其中所述兩個第二配向層各自的一配向方向彼此平行；以及 一中間層，設置在所述第一面板與所述第二面板之間， 其中所述第一液晶層以及所述第二液晶層包括多個二色性染料分子以及多個液晶分子，且所述兩個第一配向層的所述配向方向垂直於所述兩個第二配向層的所述配向方向。
  8. 如請求項7之電子窗戶，其中所述第一配向層的所述配向方向的角度在25度至65度之間，且所述第二配向層的所述配向方向的角度在115度至155度之間。
  9. 如請求項7之電子窗戶，其中所述第一面板包括一第一基板，所述第二面板包括一第二基板，所述中間層接觸所述第一基板以及所述第二基板，且所述中間層包括一介電層或填充有一氣體的一空間。
  10. 一種電子窗戶的製造方法，包括： 形成一第一面板，包括： 提供兩個第一基板； 分別形成一第一配向層於所述兩個第一基板上； 形成一第二面板，包括： 提供兩個第二基板； 分別形成一第二配向層於所述兩個第二基板上； 沿一軸向翻轉具有所述第二配向層的所述兩個第二基板，使得所述第一配向方向的一角度與所述第二配向方向的一角度和為180度；以及 設置一中間層於所述第一面板與所述第二面板之間。
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