Wissensdatenbank · Die Grundlagen

Wie funktioniert PDLC?

Wie funktioniert PDLC-Glas? Flüssigkristalle, Brechungsindex und Wechselspannung: So schaltet Smart Film von milchig zu durchsichtig.

Flüssigkristalle sind stäbchenförmige Moleküle, die sich – wie winzige Kompassnadeln – durch ein elektrisches Feld ausrichten lassen. Sie sind doppelbrechend: Ihr Brechungsindex hängt von der Richtung ab, in der Licht sie durchquert.

Ohne Spannung: Die Kristalle zeigen in jedem Tröpfchen in eine andere Richtung → Brechungsindex schwankt → Licht wird gestreut → milchig.
Mit Spannung: Alle Kristalle richten sich nach dem Feld aus → Brechungsindex ≈ der des Polymers → Licht geht geradewegs hindurch → klar.

Der Trick liegt im Brechungsindex. Das Polymer wird so gewählt, dass sein Brechungsindex dem ordentlichen Brechungsindex (no) des Flüssigkristalls entspricht. Sind die Kristalle nach dem Feld ausgerichtet, „sieht“ senkrecht auf die Folie treffendes Licht keinen Unterschied zwischen Tröpfchen und Polymer und geht ungestört hindurch. Ohne Feld zeigen die Kristalle in jedem Tröpfchen in eine andere Richtung; das Licht trifft dann auf Tausende kleiner Brechungsindexsprünge und wird gestreut. Da die Tröpfchen etwa so groß sind wie die Wellenlänge des Lichts (rund 1 µm), ist diese Streuung sehr wirksam. [4][6][9]

Verwendet wird Wechselspannung (AC), keine Gleichspannung. Bei Gleichstrom wandern Ionen in der Folie, was zu Flecken, Einbrennen und einer kürzeren Lebensdauer führt. [13]

Warum wirkt PDLC schräg betrachtet leicht trüb? Die Anpassung der Brechungsindizes funktioniert am besten für senkrecht einfallendes Licht. Wenn Sie schräg durch klares PDLC-Glas schauen, sehen Sie einen leichten Schleier (Haze). Moderne „High-Clarity“-Folien verringern diesen Effekt, er bleibt aber eine Eigenschaft der Technologie. [9]

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