Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Ansteuerung "Polymer dispersed liquid crystal" Schaltbares Glas


von Simon N. (jahusi)


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Hallo,

für meine Bachelorarbeit benötige ich ein schaltbares Glas bzw. Folie. 
Nachdem die ersten Versuche mif einer 3D Shutterbrille gescheitert sind, 
möchte ich es jetzt gerne mit einem sog. 'Polymer dispersed liquid 
crystal' Film versuchen. http://en.m.wikipedia.org/wiki/Smart_glass
Zwischen zwei leitfähigen Folien sind hier Flüssigkristalle in einem 
Polymer festgehalten, aber dennoch frei "drehbar gelagert". In 
stromlosen Zustand sind die Kristalle ungeordnet und das Licht wird nach 
allen seiten gebrochen. Die Folie erscheint matt (sog. Privater Modus). 
Wird eine Spannung zwischen den Folien angelegt, richten sich die 
Kristalle im elektrischen Feld aus, Licht kann ungehindert durchtreten 
und die Folie erscheint durchsichtig.
Jetzt zu meinen Fragen: laut Datenblättern müssen alle Folien mit 
Wechselspannung versorgt werden! Kann mir irgendjemand erklären warum 
das so ist? Zur Ausrichtung in E-Feld sollte Gleichspannung doch besser 
geeignet sein?!
Hat jemand schon Erfahrungen mit solchen Folien bzw. deren Ansteuerung?
Wie beeinflussen Spannung, Frequenz,...die Reaktionszeit?

Grüße
Simon

: Bearbeitet durch User
von Hanno (Gast)


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Simon N. schrieb:
> Jetzt zu meinen Fragen: laut Datenblättern müssen alle Folien mit
> Wechselspannung versorgt werden! Kann mir irgendjemand erklären warum
> das so ist?

Gleichspannung -> Elektrolyse -> Flüssigkristall wird zerstört.

von Simon N. (jahusi)


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Achso! Das ergibt natürlich Sinn!
Müssen Shutterbrillen Gläser, sprich LCD dann auch mit Wechselspannung 
Versorgt werden?!
Ich habe sie einfach auf ca. 8-10V DC geladen. Könnte ich sie dadurch 
schon teilweise zerstört haben?

von Frank (Gast)


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Simon N. schrieb:
> Ich habe sie einfach auf ca. 8-10V DC geladen. Könnte ich sie dadurch
> schon teilweise zerstört haben?

Die Chancen stehen sehr gut. Du hättest dich mal mit LCD-Anzeigen 
befassen sollen. JA! Die werden mit rechteck-Wechselspannung betrieben 
...

von Simon N. (jahusi)


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Hmm wer lesen kann ist auch hier klar im Vorteil:
Wiki:"Die angelegte Spannung ist sehr gering, es muss sich aber um eine 
Wechselspannung handeln, da eine Gleichspannung die Kristalle zersetzt."

Danke für den Hinweis!

Eine Frage bleibt trotzdem: Weiß jemand wie ich die Kristalle 
schnellstmöglich dazu bewegen kann, sich wieder gleichmäßig zu 
verteilen? Spielt die Frequenz dabei eine Rolle?

Angenommen ich versorge meine LCD's diese Mal mit AC, welchen Kontrast 
sollte man bei verschlossen gehaltenen Schutterbrillen erwarten können? 
Dunkler als eine dunkle Sonnenbrille habe ich nie erreicht

von Dirk J. (dirk-cebu)


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Simon N. schrieb:
> Eine Frage bleibt trotzdem: Weiß jemand wie ich die Kristalle
> schnellstmöglich dazu bewegen kann, sich wieder gleichmäßig zu
> verteilen? Spielt die Frequenz dabei eine Rolle?

Entmagnetisieren :)

von Takao K. (takao_k) Benutzerseite


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Nimm einen Mikrocontroller damit kannst du Wechselspannung erzeugen.

So ca. 30 bis 200 Hz sind da richtig.

Kaputt gehen LCDs erst nach einiger Zeit mit DC, nicht sofort.

von kopfkratzer (Gast)


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kopfkratz
Ja was sagt denn das Datenblatt zu Deinem "smart glass" ?
Da sollte drin stehen ob es mit PWM oder echter Wechselspannung 
betrieben werden kann/muss und welche minimalen und maximalen 
Zeiten/Leistungen usw. das Teil verträgt.
Schneller als vom Hersteller angegeben wird man das nicht umschalten 
können.
Wenn Du uns ja mal verraten würdest was das für ein "smart glass" ist 
und welche Vorgaben Du benötigst, könnte man ja konkret suchen was paßt.
Mal wieder glaskugelpolier

von Simon N. (jahusi)


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@ kopfkratzer

das mit dem Datenblatt ist nicht so einfach, es gibt nämlich noch 
keines! Erstens sind solche Folien nicht sooo leicht zu besorgen und 
zweitens kann ich mich nicht quer durchs Sortiment kaufen und alle 
testen.
Leider rücken die Hersteller nur sehr spärlich mit Informationen raus, 
weil die Schaltzeiten bei den üblichen Anwendungen auch nicht so wichtig 
und deshalb auch nicht immer bekannt sind. Angaben bewegen sich von 
ca.5ms über 100ms bis 'schnell'...
Für mich wichtig ist, dass innerhalb von max. 2 ms durch die Brille 
keine Umrissen erkannt werden können. Also etweder unscharf (pdlc) oder 
komplett schwarz(lcd).
Ich wollte keine Kristallkugel, sondern Anregungen wie man das 
Umschalten auch aussrhalb der Spezifikationen verkürzen bzw. optimieren 
kann.

Dirk J. schrieb:
> Entmagnetisieren

Also im Normalbetrieb ca.100Hz Rechteck und beim Abschalten eine in 
wenigen Perioden abklingende Spannung mit höherer Frequenz. Bei 1kHz 
gehen sich in 2ms 4 Halbwellen aus. Das sollte doch reichen, oder?

von Max D. (max_d)


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Wenn du Shutterbrillen richtig ansteuerst, dann werden die normalerweise 
ziemlich dunkel.
Und deine Anforderung:

Simon N. schrieb:
> Für mich wichtig ist, dass innerhalb von max. 2 ms durch die Brille
> keine Umrissen erkannt werden können. Also etweder unscharf (pdlc) oder
> komplett schwarz(lcd).

erscheint etwas überzogen wenn man bedenkt, dass das menschliche Auge ab 
100 Hz kein Flimmern erkennen kann, das sind 10 ms Periode.

Alternativ wäre die Bastellösung eine Plexischeibe mit leicht rauher 
Oberfläche. Die Rauheit muss man so einstellen, dass der normale 
Sehbetrieb nicht gehindert wird (dadurch dass die Gläser nah am Auge 
sind geht das, vgl. Lochbrillen). Wenn man dann "dicht" haben will 
leuchtet man einfach in die Scheibe seitlich mit einer LED (aufpassen 
dass es nich direkt ins auge geht).
Das gestreute Licht überstrahlt dann das gesehene Bild.

von Simon N. (jahusi)


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Max D. schrieb:
> Wenn du Shutterbrillen richtig ansteuerst, dann werden die normalerweise
> ziemlich dunkel.

Ja hoffentlich sind noch nicht zu viele Kristalle zersetzt. Ich habe das 
Gefühl, dass Lcds nur senkrecht zum Glas wirklich dunkel sind. Schaut 
man gedrehtem Kopf auf ein Objekt wirkt es wesentlich heller.
Ich versuch mein Glück nochmal!

Das mit dem Plexiglas ist ja eine ganz abgefahrene Idee! Werde ich als 
Alternative in Erwägung ziehen, danke!

von wendelsberg (Gast)


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Simon N. schrieb:
> Für mich wichtig ist, dass innerhalb von max. 2 ms durch die Brille

2ms schnell ist das menschliche Auge sowieso nicht.
Um Umschaltzeiten von 5ms fuer Spielemonitore zu erreichen, treiben 
einige Monitorhersteller erheblichen Aufwand, ich wuerde nicht davon 
ausgehen, dass man da als Amateur auf Anhieb mithalten kann.

wendelsberg

von Simon N. (jahusi)


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wendelsberg schrieb:
> 2ms schnell ist das menschliche Auge sowieso nicht.

Das ist sicher richtig. Die 2ms hatte ich eher als Anhaltswert im Kopf. 
Wenn man alles ab ca.10 ms erkennen kann, dachte ich des Wert sollte 
doch etwas darunter liegen. Im wesentlichen will ich testen wo die 
Grenzen liegen, langsamer geht dann immer noch..

Übrigens soll die Flugbahn eines Dartpfeiles verdunkelt werden. Bis das 
Loslassen bzw. auswerten,.. erkannt wird, kommen ja noch ein paar 
zusätzliche ms dazu...

von Max D. (max_d)


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Simon N. schrieb:
> Übrigens soll die Flugbahn eines Dartpfeiles verdunkelt werden.

Da klingt das mit der Brille etwas umständlich und könnte den Werfer 
evtl. auch irritieren.
Wenn es ein wissenschaftliches Experiment werden soll (klingt danach), 
dann kann man auch "einfach" das Licht im Raum aus LEDs liefern und die 
dann ausschalten, dann sieht der Proband garantiert nichts ^^
Wenn man den Flug filmen gibt es genug Infrarot-Schweinwerfer.

Damit hat der Wefer keine mehr oder weniger wuchtige Brille im Gesicht 
die am evtl. auch noch durch Brechung das gesehene Bild verschiebt (wer 
eine Brille hat kennt das, beim Aufsetzen "verrutscht" das gesamte Bild 
etwas).

von Frank (Gast)


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Hier kannst du "schaltbares Glas" bestellen (ab 20 x 30 cm), nennt sich 
"ipaview CF" und wechselt zwischen glasklar und matt. Die benutzen ein 
"Vorschaltgerät", aber ohne darüber nähere Angaben zu machen.

http://www.interpane.com/ipaview_cf_113.html

von mhh (Gast)


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Frank schrieb:
> Hier kannst du "schaltbares Glas" bestellen ...

Zum erwähnten Einsatzobjekt kann man nur sagen:

            Stromausfall, was für ein Scheiß!    :)

http://www.cafe-reichard.de/downloads/wp3500169b5a095b9162.jpg

von Max D. (max_d)


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mhh schrieb:
> Frank schrieb:
>> Hier kannst du "schaltbares Glas" bestellen ...
>
> Zum erwähnten Einsatzobjekt kann man nur sagen:
>
>             Stromausfall, was für ein Scheiß!    :)
>
> http://www.cafe-reichard.de/downloads/wp3500169b5a...

Naja, wenn der Strom ausfällt, dann ist es auch dunkel, also bleibt die 
Privatsphäre geschont ^^

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