你对玻璃的印象是什么?硬梆梆、容易碎?如果不贴漆黑一片的防窥片,就是窗明几净的一片透明?如果来到花博梦想馆二厅「花瓣迷宫」,肯定吓一跳,因为你的影子将化成一只只昆虫,在忽明忽暗的光影之间,与花蕊嬉戏。CTimes网站针对花博梦想馆制作的第二则系列报导,就是花瓣迷宫的终点,由弧形构面而成的穹顶,18面会微笑的智能型电控液晶玻璃。
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智能型电控液晶玻璃是由工研院材化所(应用化学研究组)所开发的技术,透过电控方式,可调整玻璃的透亮度与明暗。其技术原理是在两片玻璃中间夹上奈米级的液晶,并于边框加上透明导电膜。透过电流开关,可以改变液晶分子的排列组合,再以微调电压的方式细部调整液晶的不规则排列程度,来决定玻璃的透亮度。在先期技术研发阶段,玻璃的胶合程度是制程关键,必须掌握正确的压力、温度与时间,才不至于影响到导电后的调光效果。
四大现实挑战:面积、弯曲、悬吊、电控
不过,梦想馆现场展示的玻璃每片尺寸为100*300公分,是实验室中原型产品(30平方公分)的25倍大,由小到大,诸多细节需要改变。先是原料配方、再改采R2R制程,由于胶合过程是成败关键,尺寸愈大胶合的难度愈高,所以也提高检测精密度,订制了专用的模具。
此外,由于玻璃的质地是硬的,想要让它弯曲,则要加热用「烤」的。两片玻璃要烤出同样的曲度,夹入液晶时又要确保胶合缜密,难度很高。在这部份R2R制程帮上不少忙,液晶较能均匀涂布,且R2R制程的成品才能确保弯曲后液晶不会改变原有分布、影响透光效果。而在实验室中采取手动/遥控开关的电力控制方式,则透过工研院绿能所的协助,改以计算机输入指令的方式,进行无断点的连续式电控,大幅改善屏幕闪烁的问题。
此外,重达80~100公斤的玻璃实际运至展场悬吊时,也费了一番工夫。必需经过角材钢架支撑的计算,并评估重量和施力点,不断测试与改良,才找出上下受力各50%的方法,不至于让玻璃受力不均而烧坏。克服了四个困难才成就展演二厅,艺术家黄心健的设计方得以完整呈现,时而投影、时而穿透的光影变化之美。
本次工研院打造梦想馆的五大技术分别为「广视域裸眼3D显示器」、「智能型液晶电控玻璃」、「超宽带UWB非接触生理讯号感测」、「超高频无线射频辨识(RFID)」、「可挠式超薄扬声器」;长期关注高科技产业的《零组件杂志》与CTimes网站过去均有深入报导,未来也将持续以技术角度切入、带给读者高科技在花博与人文自然互相融合的相关消息。
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