TWM520462U - 具有軟板接合區域的高分子分散液晶膠合封裝結構 - Google Patents

Description

具有軟板接合區域的高分子分散液晶膠合封裝結構

本創作係關於一透明封裝結構，尤指一種結合一膠合結構於膠合層內進一步夾合一含軟性排線之PDLC複合層結構。

一種習用的高分子分散液晶(Polymer Dispersed Liquid Crystal；PDLC)，利用異方性液晶微滴均勻分布於高分子中，利用電場控制液晶配向達到控制光透過與遮蔽之效果，即市場常稱之謂智能(智慧)窗(Smart Windows)。如，應用於綠能建材如室外型窗戶之智慧窗或車、船、飛機用玻璃之避免隱私窺竊及遮光節能效果。

為配合建材或移動載具之遮蔽節能應用，可以將PDLC材料直接封裝於導電玻璃結構內，而進一步基於結構安全性需求，可以進一步與膠合結構加以結合利用。

所謂的膠合結構，以膠合玻璃為例，其結構是在兩層或更多層的透光層結構之間設置一透明黏合材料如PVB((Polyvinyl Butyral)聚乙烯醇縮丁醛樹脂)的黏合層，然後加熱至攝氏70度左右，再以滾軸把夾層間的空氣壓出，讓PVB膠把兩個透光層結構緊黏在一起。例如膠合玻璃，可以於兩層的玻璃間夾合PVB膠，PVB膠之厚度需求可以配合相關安全規範要求而調整，然後再經壓合而成。亦可以用更多層、更厚的玻璃來增加強度。當膠合玻璃上的玻璃被碎裂時，黏合層仍然會把兩層 玻璃黏著，避免整塊玻璃碎成可以傷人的碎片。因此已廣用於生活上，如居家用品門窗、桌椅飾品或運輸交通工具上如車、船、飛機使用之玻璃。

而近年來對於PDLC複合層結構已可以用軟性導電塑料膠片加以疊合而成，可以簡易的經過製程技術將PDLC複合層結構與膠合玻璃封裝在一起，唯其中對於PDLC複合層結構中的兩片導電膠片以金屬導線直接電性連接用，該接合(bonding)區域產生部分會影響結構及壽命問題需要加以設計改善，例如一種技術係迴避該導線接合區域，將該接合區域露出於該封裝區域外，缺點是該導線接合區域外露易有壽命問題。又或將該導電接合區域直接封裝於玻璃結構內，使該金屬接線之平整性易產生結構性問題，且於封裝過程易產生氣泡，此外為延長PDLC複合層的阻氣及阻濕效果以延長封裝結構之壽命，進一步對於整體電路區域之絕緣阻隔亦需加以設計考量，以利電性操作及使用壽命之加長。

緣是，本創作人有感上述之結合可增益功能的提升，且依據多年來從事此方面之相關經驗，悉心觀察且研究之，並配合學理之運用，而提出一種設計合理且有效之本創作。

本創作之主要目的，在於提供一種新穎的PDLC膠合封裝結構，係改良PDLC複合層的結構以兩透光層利用PVB封合膠結合而成平整性高、壓合良率高，且不易產生壓合氣泡的PDLC膠合封裝結構，對於整體結 構而言提供一強度較高之外觀以利於建築或車、船或飛機等交通工具之智慧窗用途並具安全性。

本創作之另一目的，在於PDLC複合層的排線區域以軟板或排線電性連結，以取代習用之金屬導電結構，再結合一絕緣層，使排線區域提供一新穎平整絕緣結構，可以延長相關排線區域之壽命。

為達上述之目的，本創作提供一種具有軟板接合區域的高分子分散液晶膠合封裝結構，包括：一高分子分散液晶複合層、二軟板、一絕緣層、一光學膠合層、一上透光層及一下透光層。該高分子分散液晶複合層包含：一上透明基板、一下透明基板、一上透明導電層、一下透明導電層及一高分子分散液晶層。該上、下透明基板的一側面各具有一上、下硬化層及一側具有一上、下缺口。該上透明導電層設於該上硬化層的一側面上，該上透明導電層包含有一上電路區，一與該上電路區電性連結的複數條的上導線，以及一與該些上導線電性連結的上排線區。該下透明基板上一側面具有一下硬化層；一下透明導電層設於該下硬化層一側面上與該上透明導電層相對應，該下透明導電層包含有一下電路區，一與該下電路區電性連結的複數條的下導線，以及一與該些下導線電性連結的下排線區。該高分子分散液晶層設於該上透明導電層與該下透明導電層間。該二軟板其上一端與該上排線區的上導線及該下排線區的下導線電性連結；另一端與外部的該控制單元及該電源裝置電性連結。該絕緣層以設於該上缺口及該下缺口中。該光學膠合層包覆於該高分子分散液晶複合層的表面上。該上透光層設 於該光學膠合層的一側面上。該下透光層射於該光學膠合層的另一側面上。

在本創作之一實施例中，該上透明基板、該下透明基板為透光塑料或透光玻璃基板。

在本創作之一實施例中，該透光塑料為聚乙烯對苯二甲酸酯、聚乙烯、聚醯亞胺、尼龍、聚氨酯或壓克力塑料。

在本創作之一實施例中，該上透明基板、該下透明基板厚度為10um~500um。

在本創作之一實施例中，該上硬化層、該下硬化層為壓克力、環氧樹脂、二氧化矽或前述兩種或兩種以上材料之組合。

在本創作之一實施例中，該上硬化層、該下硬化層的折射率在1.1~3.5。

在本創作之一實施例中，該上硬化層、該下硬化層厚度為500nm~50um。

在本創作之一實施例中，該上硬化層、該下硬化層厚度為1um~5um。

在本創作之一實施例中，該上透明導電層、該下透明導電層為無機導體材料或有機導體材料。

在本創作之一實施例中，該無機導體材料為金屬氧化物。

在本創作之一實施例中，該金屬氧化物為銀、奈米銀、銦錫氧化物。

在本創作之一實施例中，該有機導體材料為掺有奈米碳管或聚3,4-乙撑二氧噻吩之導體材料。

在本創作之一實施例中，該上透明導電層、該下透明導電層厚度為5nm~50um。

在本創作之一實施例中，，該上透明導電層、該下透明導電層厚度為100nm~10um。

在本創作之一實施例中，該上透明導電層、該下透明導電層的透光率在70%~95%。

在本創作之一實施例中，該高分子分散液晶層的樹脂為主成分並含摻有UV型樹脂、熱固型硬化樹脂、二氧化矽或前述兩種或兩種以上之組合而成。

在本創作之一實施例中，該高分子分散液晶層厚度為1um~100um。

在本創作之一實施例中，該高分子分散液晶層透光率在50%~80%。

在本創作之一實施例中，該高分子分散液晶層的折射率在1.5~5.5。

在本創作之一實施例中，該二軟板的厚度為50um~500um。

在本創作之一實施例中，該軟板與該些上導線及該些下導線之間具有一導電黏膠層。

在本創作之一實施例中，該導電黏膠層為銀膠。

在本創作之一實施例中，該絕緣層為藍膠或可剝漆。

在本創作之一實施例中，該光學膠合層為二膠合片經熱熔而成。

在本創作之一實施例中，該單一膠合片厚度為0.1mm以上。

在本創作之一實施例中，該上透光層及下透光層為玻璃或透光材料。

10‧‧‧高分子分散液晶複合層

1‧‧‧上透明基板

11‧‧‧上硬化層

12‧‧‧上缺口

2‧‧‧下透明基板

21‧‧‧下硬化層

22‧‧‧下缺口

3‧‧‧上透明導電層

31‧‧‧上電路區

32‧‧‧上導線

33‧‧‧上排線區

4‧‧‧下透明導電層

41‧‧‧下電路區

42‧‧‧下導線

43‧‧‧下排線區

5‧‧‧高分子分散液晶層

6‧‧‧導電黏膠層

7‧‧‧軟板

8‧‧‧絕緣層

9‧‧‧光學膠合層

9a、9b‧‧‧膠合片

20‧‧‧上透光層

201‧‧‧可視區

202‧‧‧非可視區

30‧‧‧下透光層

301‧‧‧可視區

302‧‧‧非可視區

40‧‧‧控制單元

50‧‧‧電源裝置

圖1，係本創作之高分子分散液晶複合層結構側視示意圖。

圖2，係圖1的上透明基板的俯視示意圖。

圖3，係圖1的下透明基板的俯視示意圖。

圖4，係本創作之高分子分散液晶複合層的另一實施例的側視示意圖。

圖5，係本創作之高分子分散液晶複合層的膠合封裝結構的側視示意圖。

圖6，係本創作之高分子分散液晶複合層的膠合封裝結構的俯視示意圖。

茲有關本創作之技術內容及詳細說明，現配合圖式說明如下：請參閱圖1~圖3，係本創作之高分子分散液晶複合層結構側視及圖1的上透明基板與下透明基板的俯視示意圖。如圖所示：本創作之高分子分散液晶複合層10，包括：一上透明基板1、一下透明基板2、一上透明導電層3、一下透明導電層4及一高分子分散液晶(Polymer Dispersed Liquid Crystal；簡稱PDLC)層5。

該上透明基板1及該下透明基板2為透光塑料或透光玻璃基板，該透光塑料為聚乙烯對苯二甲酸酯(Polyethylene Terephthalate，PET)、聚乙烯(Polyethylene，PE)、聚醯亞胺(Polyimide，PI)、尼龍(Nylon，Polyamide，簡稱PA為聚醯胺高分子)、聚氨酯(Polyurethanes，PU)或壓克力塑料等，該上透明基板1及該下透明基板2厚度為10um~500um最佳。另，於該上透明基板1及該下透明基板2的一側面進行硬化處理形成有一上硬化層11及一下硬化層21，上硬化層11及下硬化層21所使用的材料折射率在1.1~3.5的壓克力、環氧樹脂、二氧化矽或前述兩種以上材料之組合，且該上硬化層11及該下硬化層21的厚度為500nm~50um，該上硬化層11 及該下硬化層21的厚度1um~5um最佳。又，於該上透明基板1及該下透明基板2的一側邊上各具有一上缺口12及一下缺口22，該上缺口12及下缺口22使該上透明導電層3及該下透明導電層4的上排線區33及下排線區43外露。

該上透明導電層3，係設於該上硬化層11的一側面，該上透明導電層3使用透光率在70%~95%的無機導體材料的金屬氧化物如銀、奈米銀、銦錫氧化物(Indium Tin Oxide，ITO)或有機導體材料的如掺有奈米碳管或聚3,4-乙撑二氧噻吩(Poly-3,4-Ethylenedioxythiophene，PEDOT)之導電材料，經乾式或濕式蝕刻形成的線路或導電區塊，且其厚度為5nm~50um，以該厚度100nm~10um最佳。另，該上透明導電層3包含有一上電路區31、複數條的上導線32及一上排線區33。

該下透明導電層4，係設於該下硬化層21的一側面上與該上透明導電層3相對應，該下透明導電層4使用透光率在70%~95%的無機導體材料的金屬氧化物如銀、奈米銀、銦錫氧化物(Indium Tin Oxide，ITO)或有機導體材料的如掺有奈米碳管或聚3,4-乙撑二氧噻吩(Poly-3,4-Ethylenedioxythiophene，PEDOT)之導電材料，經乾式或濕式蝕刻形成的線路或導電區塊，且其厚度為5nm~50um，以該厚度100nm~10um最佳。另，該下透明導電層4包含有一下電路區41、複數條的下導線42及一下排線區43。

該PDLC層5設於該上透明導電層3及該下透明導電層4之間，且其厚度為1um~100um；該PDLC層5使用了導電後的透光率在50%~80%及折射 率在1.5~5.5的PDLC樹脂為主成分並含摻有UV型樹脂、熱固型硬化樹脂、二氧化矽或前述兩種或兩種以上之組合而成。

請參閱圖4，係本創作之高分子分散液晶複合層的另一實施例側視及俯視示意圖。如圖所示：本創作之高分子分散液晶複合層10的上透明基板1、下透明基板2、上透明導電層3、下透明導電層4及PDLC層5組合後，於該下透明基板2的下缺口22使該上排線區33的該些上導線32外露，該上透明基板1的上缺口12使該下排線區43的該些下導線42外露，並於該外露的該些上導線32及該些下導線42上各塗佈設有一層的導電黏膠層6，該導電黏膠層6在本圖式中為銀膠。

當該外露的該些上導線32及該些下導線42的導電黏膠層6製作完成後，將該二軟板(FPC)7的一端與該些上導線32及該些下導線42電性連結。在本圖式中，該軟板7的厚度為50um~500um。

當二軟板7與該些上導線32及該些下導線42電性連結後，於該上透明基板1的上缺口12中外露的下排線區43與軟板7及該下透明基板2的下缺口22中外露的上排線區33與軟板7上各填入有一絕緣層8，以填平該上、下缺口12、22使與該上透明基板1及下透明基板2共平面。在本圖式中，該絕緣層8為藍膠或可剝漆。

請參閱圖5及圖6，係本創作之高分子分散液晶複合層的膠合封裝結構的側視及俯視示意圖。在本創作之高分子分散液晶複合層10與軟板7及絕緣層8製作完成後，於一上透光層20及一下透光層30的各一側面上個設有一膠合片9a、9b，以該上下透光層20、30具膠合片之一側夾合本創作之高分子分散液晶複合層10與軟板7及絕緣層8，經熱壓後熔合 各膠合片9a、9b構成所謂的光學膠合層9，並以光學膠合層9將該高分子分散液晶複合層10包覆其內。在本圖式中，該膠合片9a、9b為PVB((Polyvinyl Butyral)聚乙烯醇縮丁醛樹脂)，且該單一膠合片9a或9b的厚度為0.1mm以上。

在該上透光層20及該下透光層30可區分為可視區201、301與非可視區202、302，其中該非可視區202、302可以塗覆一非透光塗料。在本圖式中該上透光層20及下透光層30為玻璃或透光材料，可設置在多種位置，例如：櫥櫃、窗、門、桌、牆、車、船、飛機等、及保溫裝置、保冷裝置、烘焙裝置之門窗用玻璃，但是不以此為限，假設本創作為設置於車用玻璃，可提供隔熱，或門窗上鑲用本新型膠合玻璃，亦俱備此前述功能及隱私防窺。然而此處的門為一廣義的門，故不限於是住家用戶的門，亦可以是車門、冰箱(保冷裝置)門或烤箱(烘焙裝置)門，因此本創作設置在門上與設置在烘焙裝置上，可以是兩個分開的獨立事件，也可以指同一件事，同理，以上所提之位置，均應被擴大解釋，如窗可以是一般住家窗戶也可以是車窗等。

進一步，本創作利用二軟板7的一端電性連結於該上透明導電層3的上排線區33及該下透明導電層4的下排線區43上，該二軟板7的另一端與外部的控制單元40及電源裝置50電性連接，使用者可以藉由該高分子分散液晶複合層10的附加之如觸控線路之觸控操作提供訊息指令或直接對該外部的控制單元40提供電性指令，以令對應之高分子分散液晶線路(圖中未示)驅動高分子分散液晶(PDLC)層5之相關對應區域進 行局部透光或不透光之變化，例如手寫白板、PDLC層之灰階示透光變化、PDLC層之局部區域透光控制等。

附帶一提的是，本創作是有關於PDLC膠合封裝結構，更進一步地，是關於該PDLC膠合封裝結構在材料上系選用透明素材導電膜具透視效果。藉此產生一種功能上的特殊組合效果，故關於上述如何達到透視效果的技術內容更非用以限定本創作的權利範圍。

綜上所述本創作可達到結合玻璃強化、玻璃隔熱、訊息顯示，使本創作能夠與諸多裝置、結構產生極佳的組合、整合效果，在無形中更加擴增了其應用範疇，是現代社會之中相當方便且實用的新穎創作。惟以上所述僅為本創作之較佳實施例，非意欲侷限本創作的專利保護範圍，故舉凡運用本創作說明書或圖式內容所為的等效變化，均同理皆包含於本創作的權利保護範圍內，合予陳明。

10‧‧‧高分子分散液晶複合層

1‧‧‧上透明基板

11‧‧‧上硬化層

12‧‧‧上缺口

2‧‧‧下透明基板

21‧‧‧下硬化層

3‧‧‧上透明導電層

4‧‧‧下透明導電層

5‧‧‧高分子分散液晶層

6‧‧‧導電黏膠層

7‧‧‧軟板

8‧‧‧絕緣層

9‧‧‧光學膠合層

9a、9b‧‧‧膠合片

20‧‧‧上透光層

201‧‧‧可視區

202‧‧‧非可視區

30‧‧‧下透光層

301‧‧‧可視區

302‧‧‧非可視區

Claims (26)

1. 一種具有軟板接合區域的高分子分散液晶膠合封裝結構，係與外部的控制單元及電源裝置電性連結，包括：一高分子分散液晶複合層，包含：一上透明基板，其上一側面具有一上硬化層及一側具有一上缺口；一上透明導電層，係與該控制單元電性連結設於該上硬化層的一側面上，該上透明導電層包含有一上電路區，一與該上電路區電性連結的複數條的上導線，以及一與該些上導線電性連結的上排線區；一下透明基板，其上一側面具有一下硬化層，及一側具有一下缺口；一下透明導電層，係與該控制單元電性連結，且設於該下硬化層一側面上與該上透明導電層相對應，該下透明導電層包含有一下電路區，一與該下電路區電性連結的複數條的下導線，以及一與該些下導線電性連結的下排線區；一高分子分散液晶層，係設於該上透明導電層與該下透明導電層間；二軟板，其上一端與該上排線區的上導線及該下排線區的下導線電性連結；另一端與外部的該控制單元及該電源裝置；一絕緣層，係以設於該上缺口及該下缺口中；一光學膠合層，係包覆於該高分子分散液晶複合層的表面上；一上透光層，係設於該光學膠合層的一側面上；及一下透光層，係設於該光學膠合層的另一側面上。
2. 如申請專利範圍第1項所述之高分子分散液晶膠合封裝結構，其中，該上透明基板、該下透明基板為透光塑料或透光玻璃基板。
3. 如申請專利範圍第2項所述之高分子分散液晶膠合封裝結構，其中，該透光塑料為聚乙烯對苯二甲酸酯、聚乙烯、聚醯亞胺、尼龍、聚氨酯或壓克力塑料。
4. 如申請專利範圍第1項所述之高分子分散液晶膠合封裝結構，其中，該上透明基板、該下透明基板厚度為10um~500um。
5. 如申請專利範圍第1項所述之高分子分散液晶膠合封裝結構，其中，該上硬化層、該下硬化層為壓克力、環氧樹脂、二氧化矽或前述兩種或兩種以上材料之組合。
6. 如申請專利範圍第1項所述之高分子分散液晶膠合封裝結構，其中，該上硬化層、該下硬化層的折射率在1.1~3.5。
7. 如申請專利範圍第1項所述之高分子分散液晶膠合封裝結構，其中，該上硬化層、該下硬化層厚度為500nm~50um。
8. 如申請專利範圍第7項所述之高分子分散液晶膠合封裝結構，其中，該上硬化層、該下硬化層厚度為1um~5um。
9. 如申請專利範圍第1項所述之高分子分散液晶膠合封裝結構，其中，該上透明導電層、該下透明導電層為無機導體材料或有機導體材料。
10. 如申請專利範圍第9項所述之高分子分散液晶膠合封裝結構，其中，該無機導體材料為金屬氧化物。
11. 如申請專利範圍第10項所述之高分子分散液晶膠合封裝結構，其中，該金屬氧化物為銀、奈米銀、銦錫氧化物。
12. 如申請專利範圍第9項所述之高分子分散液晶膠合封裝結構，其中，該有機導體材料為掺有奈米碳管或聚3,4-乙撑二氧噻吩之導電材料。
13. 如申請專利範圍第1項所述之高分子分散液晶膠合封裝結構，其中，該上透明導電層、該下透明導電層厚度為5nm~50um。
14. 如申請專利範圍第13項所述之高分子分散液晶膠合封裝結構，其中，該上透明導電層、該下透明導電層厚度為100nm~10um。
15. 如申請專利範圍第1項所述之高分子分散液晶膠合封裝結構，其中，該上透明導電層、該下透明導電層的透光率在70%~95%。
16. 如申請專利範圍第1項所述之高分子分散液晶膠合封裝結構，其中，該高分子分散液晶層的樹脂為主成分並含摻有UV型樹脂、熱固型硬化樹脂、二氧化矽或前述兩種或兩種以上之組合而成。
17. 如申請專利範圍第1項所述之高分子分散液晶膠合封裝結構，其中，該高分子分散液晶層厚度為1um~100um。
18. 如申請專利範圍第1項所述之高分子分散液晶膠合封裝結構，其中，該高分子分散液晶層透光率在50%~80%。
19. 如申請專利範圍第1項所述之高分子分散液晶膠合封裝結構，其中，該高分子分散液晶層的折射率在1.5~5.5。
20. 如申請專利範圍第1項所述之高分子分散液晶膠合封裝結構，其中，該二軟板的厚度為50um~500um。
21. 如申請專利範圍第1項所述之高分子分散液晶膠合封裝結構，其中，該軟板與該些上導線及該些下導線之間具有一導電黏膠層。
22. 如申請專利範圍第21項所述之高分子分散液晶膠合封裝結構，其中，該導電黏膠層為銀膠。
23. 如申請專利範圍第1項所述之高分子分散液晶膠合封裝結構，其中，該絕緣層為藍膠或可剝漆。
24. 如申請專利範圍第1項所述之高分子分散液晶膠合封裝結構，其中，該光學膠合層為二膠合片經熱熔而成。
25. 如申請專利範圍第24項所述之高分子分散液晶膠合封裝結構，其中，該單一膠合片厚度為0.1mm以上。
26. 如申請專利範圍第1項所述之高分子分散液晶膠合封裝結構，其中，該上透光層及下透光層為玻璃或透光材料。