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HINTERGRUND
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(a) TECHNISCHES GEBIET
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Die vorliegende Offenbarung betrifft allgemein ein intelligentes Glas (Smartglas) das einen durch gerichteten Selbstaufbau gebildeten photonischen Kristall einsetzt, und insbesondere einen photonischen Kristall, der eine Schicht aus photonischem Kristall aufweist, die zwischen ein Paar leitfähiger Glasplatten eingebracht ist.
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(b) HINTERGRUND
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"Smartglas" bezeichnet eine aktive Steuerungstechnologie, die in der Lage ist, den Energieverlust durch freies Einstellen der Durchlässigkeit für Licht, das von außen einfließt, zu reduzieren und für den Verbraucher eine angenehme Umgebung bereitstellt. Dies gilt als eine Basistechnologie, die in verschiedenen technischen Gebieten allgemein verwendet werden kann, wie beispielsweise Transport, Informationsanzeige und Architektur. Man erwartet, dass Smartglas in verschiedenen Gebieten aktiv eingesetzt wird, da Smartglas durch einfache Verfahrensmaßnahmen eine sofortige Zustandsänderung bewirken kann und verschiedene Annehmlichkeiten bereitstellt.
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Smartglas wurde unter Verwendung von Polymer-dispergierter Flüssigkristall-(im folgenden "PDLC")-Technologie hergestellt. Ein PDLC weist eine Struktur auf, in der Mikron-große Flüssigkristallpartikel in einer Polymermatrix dispergiert sind, und die Lichtdurchlässigkeit durch einen Brechungsindexunterschied zwischen den Flüssigkristallpartikeln und dem Polymer, der durch eine externe Spannung bewirkt wird, eingestellt wird. In einem "Aus"-Zustand, in dem keine Spannung anliegt, sind Flüssigkristallpartikel (91) unregelmäßig angeordnet, und Licht wird aufgrund des Brechungsindexunterschieds zwischen den Flüssigkristallpartikeln (91) und der Polymermartix (93) gestreut, wie in 1 (a) gezeigt. In einem "On"-Zustand, in dem Spannung anliegt, kann Licht hindurchdringen, da die Flüssigkristallpartikel (91) so angeordnet sind, dass sie den gleichen Brechungsindex wie die Polymermatrix (93) aufweisen, wie in 1 (b) gezeigt.
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Ein PDLC setzt eine Polymermatrix ein, daher bestanden Probleme, dass ein Trübungs-(Haze)-Phänomen im Smartglas auftreten kann, wodurch eine trübe Farbe erhalten wird, und dass bei Belichtung mit ultraviolettem Licht ein Vergilbungs-Phänomen aufgrund der Härtung oder Veränderung des Polymers auftreten kann.
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Weiterhin sind in einem PDLC die Flüssigkristallpartikel im "Aus"-Zustand unregelmäßig angeordnet, und einstrahlendes Licht wird unregelmäßig gestreut. Daher ist es schwierig, eine spezielle Farbe zu erhalten, da Licht in verschiedenen Wellenlängenbereichen gemischt ist. Wenn ein Farbstoff zugegeben wird, um das PDLC zu färben, so nimmt die Lichtdurchlässigkeit ab, da der Farbstoff aufgrund seiner Natur Licht absorbiert, was zum Problem führt, dass die Effizienz des PDLC selbst verringert wird.
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Die obige in diesem Abschnitt zum Hintergrund offenbarte Information dient lediglich der Verbesserung des Verständnisses des Hintergrunds der Erfindung und kann daher Informationen enthalten, die nicht zum Stand der Technik gehören, der dem Durchschnittsfachmann in diesem Land bereits bekannt ist.
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ZUSAMMENFASSUNG DER OFFENBARUNG
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Die Offenbarung wurde in dem Bestreben gemacht, die oben beschriebenen Probleme in Verbindung mit dem Stand der Technik zu lösen, und es ist ein Ziel dieser Offenbarung praktische Lösungen dafür zu lehren.
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Die Ziele der vorliegenden Offenbarung sind nicht auf das oben beschriebene Ziel beschränkt, und weitere Ziele der vorliegenden Offenbarung, die nicht oben beschrieben sind, werden anhand der folgenden Beschreibung verständlich und können anhand der beispielhaften Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung noch deutlicher erkannt werden. Weiterhin können die Ziele der vorliegenden Offenbarung durch die in den Ansprüchen angegebenen Mittel und durch eine Kombination davon verwirklicht werden.
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Unter einem Gesichtspunkt stellt die vorliegende Erfindung gemäß einer ihrer Ausführungsformen ein Smartglas bereit, das eine spezielle Farbe aufweist und ein Paar leitfähiger Glasplatten und eine zwischen die Glasplatten eingebrachte Schicht aus photonischem Kristall einschließt, worin die Schicht aus photonischem Kristall ein erstes Material, das durch gerichteten Selbstaufbau regelmäßig angeordnet ist, und ein zweites Material, das einen von dem des ersten Materials unterschiedlichen Brechungsindex aufweist und das erste Material umgibt, einschließt, wodurch nur Licht in einem speziellen Wellenlängenbereich reflektiert wird.
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In einer Ausführungsform ist das erste Material eine Glasperle (bead) oder ein Flüssigkristalltropfen und das zweite Material ist ein Flüssigkristall oder ein Silika-Titan-Alkoxid.
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In einer anderen Ausführungsform wird ein Smartglas bereitgestellt, das durch Einstellen eines Abstands zwischen den ersten Materialien eine Zielfarbe aufweisen kann.
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In einer weiteren Ausführungsform ist der Abstand zwischen dem ersten Material 200 bis 400 nm, und die Dicke der Schicht aus photonischem Kristall ist das 3- bis 5-fache des Abstands zwischen dem ersten Material.
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In einer weiteren Ausführungsform weist das erste Material eine hexagonal dicht gepackte Struktur (hcp) oder eine kubisch flächenzentrierte Struktur (fcc) auf.
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Unter einem weiteren Gesichtspunkt stellt die vorliegende Erfindung gemäß einer ihrer Ausführungsformen ein Verfahren zur Herstellung von Smartglas bereit, das (a) die Herstellung einer gemischten Flüssigkeit durch Mischen eines ersten Materials und eines zweiten Materials, das einen Brechungsindex unterschiedlich von dem des ersten Materials aufweist, und (b) Bilden einer photonischen Kristallschicht durch Einbringen der gemischten Flüssigkeit zwischen ein Paar leitfähiger Glasplatten, so dass das erste Material durch gerichteten Selbstaufbau regelmäßig angeordnet ist, einschließt.
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In einer Ausführungsform ist das erste Material eine Glasperle und das zweite Material ist ein Flüssigkristall, und Schritt (b) ordnet das erste Material durch gerichteten Selbstaufbau regelmäßig an, indem die gemischte Flüssigkeit auf eine Oberfläche der leitfähigen Glasplatte aufgebracht wird, und die gemischte Flüssigkeit mit der anderen des Paars der leitfähigen Glasplatten gepresst wird.
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In einer weiteren Ausführungsform ist das erste Material ein Flüssigkristalltropfen, und das zweite Material ist eine Silika-Titan-Alkoxid, und Schritt (b) bildet die Flüssigkristalltropfen und ordnet sie regelmäßig an, wenn der Flüssigkristall der gemischten Flüssigkeit durch Aufbringen der gemischten Flüssigkeit auf eine Oberfläche der leitfähigen Glasplatte und Trocknen des Produkts phasensepariert wird.
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In einer weiteren Ausführungsform ist der Flüssigkristall und das Silika-Titan-Alkoxid in einem Volumenverhältnis von 1:2 bis 2:1 gemischt.
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In einer weiteren Ausführungsform schließt die gemischte Flüssigkeit weiterhin 1 bis 5 Vol.% eines Tensids ein, und das Tensid schließt eine funktionelle Gruppe ein, die ein Metallatom und eine solvophile funktionelle Gruppe einschließt.
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Weitere Gesichtspunkte und Ausführungsformen der Erfindung werden im Folgenden diskutiert.
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KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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Die obigen und weitere Merkmale der vorliegenden Erfindung werden nun im Detail unter Bezugnahme auf gewisse beispielhafte Ausführungsformen von ihr beschrieben, die in den beigefügten Zeichnungen illustriert sind, welche im Folgenden lediglich zum Zweck der Illustration angegeben sind und daher die vorliegende Erfindung nicht beschränken:
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1 ist ein Diagramm, das eine bestehende PDLC-Struktur zeigt;
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2 ist ein Diagramm, das ein Smartglas zeigt, das einen gerichtet selbstaufbauenden photonischen Kristall gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung einsetzt;
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3 ist ein Referenzdiagramm in Verbindung mit Gleichung 1;
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4 ist eine Fotomikrographie von Flüssigkristalltropfen, die mit einem konstanten Abstand gebildet sind; und
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5 ist ein Diagramm, das eine hexagonal dichte Packungsstruktur eines photonischen Kristalls zeigt.
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Es versteht sich, dass die beigefügten Zeichnungen nicht notwendigerweise maßstabsgetreu sind und eine etwas vereinfachte Darstellung verschiedener bevorzugter Merkmale zeigen, die für die Grundprinzipien der Erfindung illustrativ sind. Die speziellen Design-Merkmale der vorliegenden Erfindung, wie hier offenbart, einschließlich beispielsweise spezieller Dimensionen, Ausrichtungen, Orte und Formen, werden teilweise durch die spezielle beabsichtigte Verwendung und die Umgebung des Einsatzes bestimmt.
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In den Figuren bezeichnen Bezugsziffern die gleichen oder äquivalenten Teile der vorliegenden Erfindung über mehrere Figuren der Zeichnungen hinweg.
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DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
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Im Folgenden wird im Detail auf verschiedene Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung Bezug genommen, deren Beispiele in den begleitenden Zeichnungen illustriert sind und die unten beschrieben sind. Während die Erfindung in Verbindung mit beispielhaften Ausführungsformen beschrieben wird, versteht es sich, dass die vorliegende Erfindung nicht auf diese beispielhaften Ausführungsformen beschränkt sein soll. Im Gegenteil ist beabsichtigt, dass die Erfindung nicht nur die beispielhaften Ausführungsformen abdeckt, sondern auch verschiedene Alternativen, Modifikationen, Äquivalente und andere Ausführungsformen, die im Geist und Bereich der Erfindung eingeschlossen sein können, wie durch die beigefügten Ansprüche definiert.
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Bezugnehmend auf 2 beinhaltet ein Smartglas gemäß einer Ausführungsform der Erfindung, das einen gerichtet selbstaufbauenden photonischen Kristall einsetzt, eine photonische Kristallschicht (13), die regelmäßig zwischen einem Paar leitfähiger Glasplatten (11) angeordnet ist.
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Die leitfähigen Glasplatten (11) werden durch Beschichten einer leitfähigen transparenten Elektrode, wie ITO und FTO, auf eine Glasplatte oder einen Polyethylenterephthalat (PET)-Film erhalten, und weisen eine Struktur auf, die ein elektrisches Feld im Raum zwischen dem Paar der leitfähigen Glasplatten (11) in einem "An"-Zustand erzeugt, indem von außerhalb des Smartglases Energie zugeführt wird.
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Die photonische Kristallschicht (13) schließt ein erstes Material (13a) ein, das zwischen die leitfähigen Glasplatten (11) eingebracht ist und regelmäßig in konstantem Abstand verteilt ist, und ein zweites Material (13b), das das erste Material (13a) umgibt und einen von dem des ersten Materials (13a) unterschiedlichen Brechungsindex aufweist. Das erste Material (13a) kann eine Glasperle oder ein Flüssigkristalltropfen sein.
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Im Smartglas gemäß einer erfindungsgemäßen Ausführungsform kann ein Flüssigkristall als das zweite Material (13b) eingesetzt werden, wenn die photonische Kristallschicht (13) mit einer Glasperle als erstem Material (13a) gebildet wird. Dabei ist der Flüssigkristall, der das zweite Material (13b) darstellt, auf dem Umfang der Glasperle, die das erste Material (13a) darstellt, lokalisiert. In einem "Aus"-Zustand, in dem die leitfähigen Glasplatten kein elektrisches Feld erzeugen, weisen die Glasperle und der Flüssigkristall einen unterschiedlichen Brechungsindex auf, und dementsprechend streut sich das Licht an der Grenzfläche der beiden Bestandteile.
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Im Smartglas gemäß einer anderen erfindungsgemäßen Ausführungsform kann die photonische Kristallschicht (13) mit einem Flüssigkristalltropfen als das erste Material (13a) gebildet werden. Der Flüssigkristalltropfen ist ein Tropfen, der mit Flüssigkristallen gefüllt ist, und es kann ein Silika-Titan-Alkoxid als das zweite Material (13b) eingesetzt werden. Dementsprechend ist das Silika-Titan-Alkoxid auf dem Umfang des Flüssigkristalltropfens lokalisiert. In einem "Aus"-Zustand, in dem die leitfähigen Glasplatten kein elektrisches Feld erzeugen, weisen der Flüssigkristalltropfen und das Silika-Titan-Alkoxid unterschiedliche Brechungsindizes auf, und dementsprechend streut sich das Licht an der Grenzfläche beider Bestandteile.
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Das erste Material (13a) ist in der photonischen Kristallschicht in einem regelmäßigen Abstand verteilt, und das gestreute Licht kann interferieren und kann das Bragg'sche Reflektionsgesetz erfüllen.
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Speziell wird vom Licht, das durch das erste Material (13a) dringt, Licht in einer Wellenlänge, die das Bragg'sche Reflektionsgesetz, dargestellt durch Gleichung 1, erfüllt, reflektiert, wie in 3 zu sehen, und da das erste Material (13a) im gleichen Zyklus kontinuierlich wiederholt wird, wird das Licht im obigen Wellenlängenbereich vollständig reflektiert, was eine Lücke im Band erzeugt. Mit anderen Worte ist das erste Material (13a) mit einem konstanten Abstand (d) regelmäßig angeordnet; daher wird Licht mit einer Wellenlänge, die Gleichung 1 erfüllt, aufgrund konstruktiver Interferenz stark reflektiert, und der Rest des Lichts streut in zufälligen Winkeln und dissipiert. Folglich zeigt das Smartglas die Farbe des reflektierten Lichts. 2dsinθ = nλ [Gleichung 1] worin
- d:
- Abstand zwischen der dielektrischen Substanz (erstes Material)
- θ:
- Einfallswinkel des Lichts
- n:
- ganze Zahl
- λ:
- Wellenlänge des Lichts.
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Wenn der Abstand (d) zwischen dem ersten Material (13a) eingestellt wird, kann Smartglas mit einer Zielfarbe erhalten werden. Beispielsweise wird der Abstand zwischen den photonischen Kristallen auf 235 nm eingestellt, um Smartglas mit einer blauen Farbe (λ = 470 nm) in Bezug auf senkrecht einfallendes Licht (sin 90° = 1) zu erhalten.
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In einem "An"-Zustand, in dem die leitfähigen Glasplatten ein elektrisches Feld erzeugen, wird (i) ein Flüssigkristall, der das zweite Material (13b) darstellt, parallel zum elektrischen Feld angeordnet und hat daher den gleichen Brechungsindex wie eine Glasperle, die das erste Material (13a) darstellt, und lässt das einfallende Licht gemäß einer beispielshaften Ausführungsform passieren, und (ii) ein Flüssigkristall in einem Flüssigkristalltropfen, der das erste Material (13a) darstellt, wird parallel zum elektrischen Feld ausgerichtet und weist daher den gleichen Brechungsindex wie das Silika-Titan-Alkoxid auf, das das zweite Material (13b) darstellt, und lässt das einfallende Licht gemäß einer anderen beispielhaften Ausführungsform passieren. Als Ergebnis wird transparentes Smartglas erhalten.
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Das erste Material wird angeordnet, während spontan ein konstanter Abstand zu der photonischen Kristallschicht durch gerichteten Selbstaufbau aufrechterhalten wird.
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Selbstaufbau ist ein repräsentatives Beispiel für Bottom-up-Technologien in Nanoverarbeitungstechnologien, die eine Zielstruktur durch Manipulation von Atomen und Molekülen formen, wodurch reguläre Strukturen spontan gebildet werden. Allerdings neigt eine solche Regularität dazu, in einem weiten Bereich aufzubrechen, und eine Form von Selbstaufbau, bei der eine künstliche Zwangsbedingung hinzugefügt wird, wie beispielsweise künstliches Trennen der Region einer Wiederholungsstruktur, um das oben erwähnte Phänomen zu lösen, wird als gerichteter Selbstaufbau bezeichnet.
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Gemäß erfindungsgemäßer Ausführungsformen bildet das erste Material spontan einen regelmäßigen Abstand, indem die Dicke der Schicht, die die photonische Kristallschicht bildet, eingestellt wird.
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Gemäß einer beispielhaften Ausführungsform wird eine Glasperle als das erste Material eingesetzt, und die Glasperlen können spontan einen regulären Abstand bilden durch ein Verfahren, das (a) die Herstellung einer gemischten Flüssigkeit durch Mischen einer Glasperle mit einem Durchmesser von 200 bis 300 nm und einem Flüssigkristall, (b) Auftragen der gemischten Flüssigkeit auf eine Oberfläche einer leitfähigen Glasplatte, und dann (c) Pressen der beschichteten Seite der gemischten Flüssigkeit mit einer anderen leitfähigen Glasplatte einschließt.
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Wenn die leitfähige Glasplatte gepresst wird, so werden die Flüssigkristalle, die sich in einem flüssigen Zustand befinden, nach außen gedrückt, und die Glasperlen, die sich in einem festen Zustand befinden, nähern sich einander an und bilden eine hexagonal dicht gepackte Struktur (hcp).
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Wenn der Abstand zwischen den leitfähigen Glasplatten auf 600 bis 1.000 nm eingestellt wird, so können die Glasperlen in 3 bis 6 Schichten laminiert werden, wodurch ein Gitter gebildet wird, und daher kann ein regelmäßiger Abstand gebildet werden.
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Gemäß einer anderen beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird ein Flüssigkristalltropfen als das erste Material eingesetzt, und kann spontan einen regelmäßigen Abstand bilden, wenn der Flüssigkristalltropfen durch Phasenseparation des Flüssigkristalls von einem Silika-Titan-Alkoxid gebildet wird, durch ein Verfahren, das (a) Herstellen einer gemischten Flüssigkeit durch Mischung des Flüssigkristalls und des Silika-Titan-Alkoxids (Si-Ti-Alkoxid) in einem konstanten Verhältnis, (b) Zugabe eines Tensids zur gemischten Flüssigkeit, (c) Aufbringen der gemischten Flüssigkeit auf eine Oberfläche der leitfähigen Glasplatte und dann (d) Trocknen des Ergebnisses einschließt.
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Das Silika-Titan-Alkoxid wird hergestellt durch (a) Herstellung einer A-Lösung durch Mischen von 0,55 M Tetraethoxysilan (TEOS), 0,3 M Methyltriethoxysilan (Me-TES), 0,4 M Isopropylalkohol und 0,343 M Salpetersäure, (b) Herstellen einer B-Lösung durch Mischen von 1 M Acetylaceton und 1 M Ti-Acetylacetonat, und dann (c) Mischen der A-Lösung und der B-Lösung in einem Verhältnis von 1:1 bis 5:1.
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Der Flüssigkristall und das Silika-Titan-Alkoxid werden in einem Volumenverhältnis von 1:2 bis 2:1 gemischt. Wenn das Verhältnis 1:2 oder weniger ist, so besteht das Problem, dass aufgrund einer unzureichenden Menge an Flüssigkristall eine hohe Betriebsspannung angelegt werden muss, und wenn das Verhältnis 2:1 oder größer ist, so besteht das Problem, dass zu viel Flüssigkristall vorliegt und die Flüssigkristalle nicht als Flüssigkristalltropfen gebildet sind und herausfließen.
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Die gemischte Flüssigkeit kann auf eine Oberfläche der leitfähigen Glasplatte unter Einsatz eines Verfahrens wie Spin-Coating, Wire-Bar-Coating, Skalpell-Beschichtung und ähnliches aufgebracht werden.
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Das Tensid wird zugegeben, um die Stabilität der organisch-anorganischen Grenzfläche zu stärken, und das Binden zwischen Flüssigkristalltropfen zu verhindern, und es hat eine Struktur, die sowohl eine funktionelle Gruppe, die ein Metallatom einschließt, als auch eine solvophile funktionelle Gruppe einschließt. Es können vorzugsweise Alkylphosphinoxide, Alkylphosphonsäure, Alkylphosphine, Fettsäuren, Amine oder Aromaten, die Stickstoff einschließen, eingesetzt werden.
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Das Tensid hat an seinen beiden Enden eine funktionelle Gruppe, die Affinität für organische Materialien aufweist und eine funktionelle Gruppe, die Affinität für anorganische Materialien aufweist, und dringt daher in die Grenzfläche zwischen dem Flüssigkristall, der ein organisches Material ist, und dem Silika-Titan-Alkoxid, das ein anorganisches Material ist, während des Trocknungsprozessen ein, und bedeckt den Flüssigkristall, so dass der Flüssigkristall gleichförmig im Silika-Titan-Alkoxid dispergiert ist.
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Wenn in einem bestehenden PDLC eine Polymermatrix und Flüssigkristalle eine Phasentrennung eingehen, und die Flüssigkristalle einen Flüssigkristalltropfen bilden, so tritt das Phänomen auf, dass manche Flüssigkristalltropfen mit anderen Flüssigkristalltropfen verschmelzen, um größere Flüssigkristalltropfen zu bilden, oder sich in zwei Flüssigkristalltropfen unterteilen, was die Bildung eines regelmäßigen Abstands verhindert. Jedoch ist gemäß 4 der Flüssigkristalltropfen gemäß der erfindungsgemäßen Ausführungsformen wegen der Zugabe des Tensid in der Lage, konstante Form und Abstand aufrechtzuerhalten, und die Verschmelzung des Flüssigkristalltropfens mit einem anderen benachbarten Tropfen wird dadurch verhindert.
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Das Tensid kann in einem Gehalt von 1 bis 5 Vol.% zugegeben werden; ein Gehalt von weniger als 1 Vol.% ist unzureichend für die Dispersion für alle Grenzflächen, und bei einem Gehalt von größer als 5 Vol.% besteht das Problem, dass das Tensid bei der chemischen Reaktion des Flüssigkristalls und der Silika-Titan-Alkoxid-Lösung als Verunreinigung fungieren kann.
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Gemäß erfindungsgemäßer Ausführungsformen wird das erste Material so gebildet, dass es einen Abstand (d) von 200 bis 400 nm aufweist, und es wird Licht in einen Wellenlängenbereich von blau bis rot gemäß Gleichung 1 reflektiert. Als Ergebnis kann ein Smartglas mit einer Zielfarbe erhalten werden.
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Allerdings muss eine Struktur, in der das erste Material (13a) in mehreren Schichten laminiert ist, erhalten werden, um eine Bandlücke in der photonischen Kristallschicht (13) zu bilden. Wenn die Anzahl der Schichten des ersten Materials (13a) ansteigt, so wird die Regelmäßigkeit des Selbstaufbaus geschwächt, und daher wird die Dicke (t) der photonischen Kristallschicht (13) auf das 3- bis 5-fache des Abstands (d) zwischen dem ersten Material eingestellt, wie in 2 gezeigt.
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Um den Abstand zwischen dem ersten Material (13a) einzustellen, werden die erfindungsgemäßen Ausführungsformen auf Basis der Idee hergestellt, dass der photonische Kristall eine Gitterstruktur aus hexagonal dicht gepackter Struktur (hcp, a) oder kubisch flächenzentrierter Struktur (fcc, b) aufweist, wie in 5 gezeigt. Mit anderen Worten neigt das erste Material (13a) dazu, einen hoch dichten Zustand einzunehmen, da eine Kraft ausgeübt wird, die das erste Material (13a) zu einer konstanten Dicke presst, während eine abstoßende Kraft zwischen dem ersten Material (13a) vorhanden ist. Daher bildet das erste Material spontan eine Gitterstruktur aus hexagonal dicht gepackter Struktur (hcp) oder kubisch flächenzentrierter Struktur (fcc), die eine dichteste Struktur ist.
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Hierbei weist die hexagonal dicht gepackte Struktur einen Packfaktor von 74 auf. Daher ist das Mischungsverhältnis zwischen i) der Glasperle und des Flüssigkristalls oder ii) des Flüssigkristalls und dem Silika-Titan-Alkoxid maximal 74:26. Dementsprechend kann der Abstand (d) zwischen dem ersten Material abnehmen, indem der photonische Kristall in einem geringeren Verhältnis gemischt wird.
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Smartglas, das gemäß der erfindungsgemäßen Ausführungsformen einen gerichtet selbstaufbauenden photonischen Kristall einsetzt, bildet das erste Material so, dass es spontan einen regelmäßigen Abstand einnimmt, und kann daher eine Farbe aufweisen, ohne dass ein Farbstoff hinzugefügt wird.
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Weiterhin kann ein Smartglas mit einer Zielfarbe erhalten werden, indem der Abstand zwischen dem ersten Material eingestellt wird, wodurch die photonische Kristallschicht dazu gebracht wird, nur Licht in einem speziellen Wellenlängenbereich zu reflektieren.
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Die vorliegende Erfindung hat den Effekt, dass ein Smartglas bereitgestellt wird, das in der Lage ist, eine Zielfarbe zu zeigen, ohne dass ein Farbstoff hinzugefügt wurde, da das erste Material in einem regelmäßigen Abstand gebildet ist.
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Weiterhin hat die vorliegende Erfindung den Effekt, dass ein Smartglas bereitgestellt wird, das eine hohe Durchlässigkeit im transparenten Zustand aufweist, da kein Farbstoff enthalten ist.
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Weiterhin hat die vorliegende Erfindung den Effekt, dass ein Smartglas bereitgestellt ist, das in der Lage ist, eine Zielfarbe zu zeigen, indem der Abstand zwischen dem ersten Material eingestellt wird, wodurch eine photonische Kristallschicht vorliegt, die Licht nur in einem speziellen Wellenlängenbereich reflektiert.
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Weiterhin hat die vorliegende Erfindung den Effekt, dass ein klares und hochklassiges Smartglas ohne Trübungs-Phänomen bereitgestellt wird, da keine Polymermatrix eingesetzt wird.
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Die Erfindung wurde im Detail unter Bezugnahme auf ihre beispielhaften Ausführungsformen beschrieben, allerdings ist der Bereich der Erfindung nicht auf die oben beschriebenen beispielhaften Ausführungsformen beschränkt, und es können verschiedene Modifikationen und Verbesserungen vom Fachmann vorgenommen werden unter Einsatz des Grundkonzepts der vorliegenden Erfindung, die in den beigefügten Ansprüchen definiert ist und deren Äquivalente im Bereich der vorliegenden Erfindung ebenfalls enthalten sind.