Жидкокристаллическая электронная шторка с регулируемой светопроницаемостью

(51) 61 9/06 (2006.01) 11 7/25 (2006.01) КОМИТЕТ ПО ПРАВАМ ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ МИНИСТЕРСТВА ЮСТИЦИИ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ИННОВАЦИОННОМУ ПАТЕНТУ Технический результат изобретения достигается тем, что в качестве жидкокристаллического материала используется капсулированные полимером жидкие кристаллы(КПЖК) нематического типа, действие которых основано на эффекте динамического рассеяния света. Агрегатное состояние КПЖК является твердой при температуре от -40 до 120 градусах Цельсия. Применение КПЖК намного упрощает изготовление ячеек большого размера. Данное изобретение можно использовать в различных целях, в частности для изготовления оконных и витражных конструкций, в шлемах для сварки,авиации,автомобилестроении и электротехнике, медицине и т.д.(54) ЖИДКОКРИСТАЛЛИЧЕСКАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ ШТОРКА С РЕГУЛИРУЕМОЙ СВЕТОПРОНИЦАЕМОСТЬЮ(57) Изобретение относится к жидкокристаллическим ячейкам с регулируемой светопроницаемостью, работающих на твист эффектах и на эффектах динамического рассеяния и используемых в различных индикаторных устройствах,оптических модуляторах,светофильтрах, светоклапанах и системах световой индикации. 22416 Изобретение относится к жидкокристаллическим ячейкам с регулируемой светопроницаемостью,работающих на твист эффектах и на эффектах динамического рассеяния и используемых в различных индикаторных устройствах, оптических модуляторах, светофильтрах, светоклапанах и системах световой индикации. Известны жидкокристаллические электронные шторки с регулируемой светопроницаемостью,действия которых основано на использовании нематических жидких кристаллов (далее НЖК),выполненных в виде плоской кюветы, образуемой из двух параллельных стеклянных пластин, на внутренних поверхностях которых нанесены электроды из оптически прозрачного электропроводящего материала, например двуокиси олова. Поверхность пластин с электродами подвергается специальной обработке,обеспечивающей заданную однородную ориентацию молекул ЖК у поверхности пластин, в объеме пленки ЖК. После сборки кюветы ее заполняют жидким кристаллом. Образуемая таким образом пленка ЖК является активной средой изменяющая свои оптические свойства, под действием электрического напряжения прилагаемого к электродам. Изменение оптических свойств регистрируется в скрещенных поляроидах, которые обычно устанавливаются на внешних поверхностях кюветы. Недостатком данного изобретения является сложность конструкции и не достаточная светопропускная способность из-за присутствия в нем поляроидов. Во-первых, без анализатора и поляризатора невозможно фиксировать изменение светопропускной способности ячейки, так как происходит эффект изменения плоскости поляризации света которые фиксируется поляроидами. Кроме того поляроиды имеет цветовую окраску, что приводит к поглощению и умещению интенсивности проходящего света,(полимерные пленки). (А.с. СССР 697950, кл. 021/13, 1977.) Наиболее близким заявленному изобретению является жидкокристаллические шторки,основанные на применении светоклапанных устройств на эффекте динамического рассеяния, с регулируемой светопроницаемостью, выполненная в виде плоской кюветы, образуемая из двух параллельных стеклянных пластин, на внутренних поверхностях которых нанесены электроды из оптически прозрачного электропроводящего материала и заполненная жидкокристаллическим материалом. (Вистинь Л.К., Чистяков И.Г. Жидкие кристаллы. М. Изд-во Знание, 1975 - с.61). Недостатком данного изобретения относится короткое замыкание прозрачных проводящих электродов с увеличением размера ячейки из-за прогиба стеклянных покровов,а также трудоемкость изготовления и герметизации из-за высокотекучести жидких кристаллов при изготовлении ячеек большого размера. В частности, задачей предлагаемого изобретения является создание ячейки из 2 жидкокристаллического материала, обладающей достаточной жесткостью и простотой конструкции,с высокой регулируемой светопроницаемостью в зависимости от силы тока и полным отсутствием поляроидов. Технический результат достигается тем, что в качестве жидкокристаллического материала используется капсулированные полимером жидкие кристаллы (КПЖК) нематического типа, действие которых основано на эффекте динамического рассеяния света. Агрегатное состояние КПЖК является твердой при температуре от -40 до 120 градусах Цельсия. Применение КПЖК намного упрощает изготовление ячеек большого размера. Эффект динамического рассеяния применяют для амплитудной модуляции проходящего или отражнного светового пучка. Он обусловлен переносом заряда через слой жидкого кристалла и возникновением в нм гидродинамической стабильности. Перемешивание в электрическом поле приводит к значительному увеличению интенсивности проходящего через ячейку света. При подаче электрического тока ЖКшторка переходит в состояние с высокой светопропускной способностью. По окончании действия электрического поля слой переходит в состояние гидродинамической нестабильности и становится мутным. Данное изобретение можно использовать в различных целях, в частности для изготовления оконных и витражных конструкций, в шлемах для сварки, в автомобилестроении и электротехнике,медицине и т.д. Предлагаемая конструкция ЖК-ячейки показана на фиг.1 и на фиг.2 На фиг. 1 показана ЖК-ячейка до подключения к электрической сети, находящаяся в состоянии гидродинамической нестабильности(шторка закрыта),на фиг.2 показана ЖК-ячейка подключенная к электрической сети, перешедшая в стабильное состояние (шторка прозрачна.) Как видно из фиг.1 предлагаемая конструкция состоит из двух стеклянных покровов 1, между которыми расположена ячейка КПЖК 2,представляющая собой плоскую шторку, на внутренней поверхности стеклянных покровов нанесены прозрачные контактные электроды 3(электропроводящие электродные слои) из окиси олова или индия, соединенные с внешним источником регулируемого электрического тока 4. Принцип действия заключается в следующем. При отсутствии электрического тока КПЖК ячейка 2 находятся в состоянии гидродинамической нестабильности, при которой она представляет собой шторку с наименьшей светопропускной способностью. При подключении источника 4 к электрическому току в течение 25-250 происходит переход от состояния динамической нестабильности молекул КПЖК в стабильное состояние,характеризующееся наибольшей светопропускной способностью шторки. Использование данного принципа можно рассмотреть на следующем примере изготовления 22416 оконных и витринных стекол, а также электронных учебных досок. Данное стекло имеет свойства переходить от прозрачного состояния до 100 тонированного менее чем за 25-250 . При отсутствии электрического питающего напряжения,подающегося к стеклу, поверхность имеет 100 мутномолочное состояние. Но при подаче электрического напряжения стекло переходит абсолютно прозрачное состояние. Данными состояниями можно управлять скачкообразно или ступенчато с помощью пульта дистанционного управления или вручную в механическом порядке. При мгновенной подаче электрического напряжения стекло переходит от мутномолочного состояния к состоянию прозрачности скачкообразно. Этот переход называется скачкообразным. Но если подать напряжение медленно от 0 достекло переходит от мутного состояния до прозрачного медленно, иначе говоря ступенчато. При 100 тонированном состоянии видимость объектов за данным стеклом близка к нулю. Окна сделанные из данного стекла может обойтись без традиционных штор. Преимуществом данного стекла является то, что при тонированном состоянии оно не пропускает инфракрасное и ультрафиолетовое составляющие солнечного света в помещении. Так как инфракрасные и ультрафиолетовые лучи солнца является переносчиком тепловых составляющих солнечного спектра,следующим важным преимуществом особо отметим то, что само освещение обеспечивается в необходимом уровне,то время как, тепло содержащееся в солнечном свете, будучи отраженным, не проходит в помещение. В свою очередь это существенно влияет на ресурсы кондиционеров в помещении, особенно в жаркие периоды. Таким же успехом, данное стекло можно применять и в автомобилестроении. Это свою очередь снижает так называемую духоту в машине на 75-80 и существенно влияет на ресурсы автокондиционеров в жаркие периоды. Управление разными сторонами стекол автомобиля можно централизовать, либо создать схему подключения каждого стекла по отдельности. Рабочий температурный диапазон данных стекол в пределах -40 до 80 градусов Цельсия. В качестве примера использования жидкокристаллических решеток можно назвать изготовление электронных учебных досок,представляющих собой монитор для полной информатизации учебного процесса. Материал для изготовления таких досок представляет собой плоскую ударопрочную стеклянную панель с размером 200100 см. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ Жидкокристаллическая электронная шторка с регулируемой светопроницаемостью, выполненная в виде плоской кюветы, образуемая из двух параллельных стеклянных пластин, на внутренних поверхностях которых нанесены электроды из оптически прозрачного электропроводящего материала и заполненная жидкокристаллическим материалом, отличающаяся тем, что в качестве жидкокристаллического материала используется капсулированные полимером жидкие кристаллы