智慧窗戶結合液晶分子特殊排列,透明、霧面轉換隨心所欲

作者 | 發布日期 2017 年 12 月 14 日 17:30 | 分類 光電科技 , 尖端科技 , 材料 follow us in feedly

辦公室來客人了,還在手動拉窗簾談事情嗎?台灣默克集團於今年的台北國際建築建材暨產品展上展示一種「液晶隱私窗」,平常通電時可以讓窗戶保持透明,但只要關掉電源就能讓窗戶 1 秒變霧面,就算有火眼金睛也看不到窗戶另一邊發生的任何事。



談到液晶,多數人最耳熟能詳的莫過於液晶螢幕,但液晶並非只能在輕薄型顯示器技術中稱霸,至少現在已經有公司開發出另類應用,包括「液晶智能窗戶」、「液晶隱私窗戶」等。

液晶的組成物質是一種以碳為中心構成的有機化合物,它們具有特殊光學性質,又對電磁場敏感,因此極具實用價值。其中,液晶分子的排列可以帶來選擇性光散射,而排列方式又能受外力影響,默克研發的「液晶隱私窗戶」就是利用這種方式來達到透明/霧面效果。

台灣默克董事長謝志宏受訪時表示,透過在兩片蓋板(4~12 mm)間灌入液晶材料(4 mm),再以低電壓電場驅動分子排列(不用擔心太耗電),就能 1 秒切換窗戶的視覺狀態:當窗戶通電時,液晶分子會排排站好,讓光可以輕鬆穿透;但當窗戶斷電時,液晶分子就到處亂竄,導致光進入後被散射掉而無法於另一邊成像,也就是不透光的霧面,遮蔽功能最高達百分百。

▲ 斷電後,窗戶 1 秒變霧面。

而「液晶智能窗戶」原理相同,差別只在於它多添加了阻擋 UV、陽光的塗覆層和氣腔,主要想應用於建築牆面或汽車窗戶設計,默克表示,藉由阻擋光與熱進入室內,液晶智能窗戶的節能效果最高可達 30%。

除了展示液晶新應用外,默克還帶來全台第一棵結合有機太陽能電池(organic photovoltaic,OPV)的「香蕉樹」地景裝置。作為新世代太陽能電池孫字輩代表,有機太陽能電池是簡單利用有機高分子材料來吸收光線和移轉電荷,雖然目前市場規模還小,但因其製造成本低廉、可大面積生產、具可撓曲等特性,於光伏應用方面仍極具潛力。

有機太陽能電池產品和薄膜太陽能電池其實很像,都可以薄得如同一片紙板、軟得像一個 L 夾,只是薄膜太陽能電池的真空製程成本較昂貴。不過若和主流太陽能電池相比,有機太陽能電池目前的缺點就是能量轉換效率低、穩定性差、強度低,以默克現場展示的香蕉樹裝置為例,其轉換效率只有 5%。

但隨著技術精進,有機太陽能電池仍有機會出現不同樣貌,其目標市場包括感測器電力來源、消費性電子產品臨時充電電源、輕量化屋頂、還有建築光伏一體化(BIPV)的城市設計等。

(首圖來源:科技新報)