Een PDLC-laag bestaat uit drie onderdelen:
- Een polymeer, een vaste, doorzichtige kunststof die als drager dient.
- Daarin miljoenen druppeltjes vloeibaar kristal, elk een paar micrometer groot.
- Aan beide kanten een transparante geleidende laag, meestal indiumtinoxide (ITO) op een dunne PET-folie. Via deze lagen zet je spanning over het geheel.
Stroom uit: melkwit
Vloeibare kristallen bestaan uit langwerpige moleculen. Zonder elektrisch veld wijzen die in elk druppeltje een andere kant op. Het licht dat de laag binnenkomt, ziet bij elk druppeltje een andere brekingsindex dan in het omringende polymeer. Bij elke overgang buigt het licht een beetje af. Na duizenden van die overgangen gaat het licht alle kanten op: het wordt verstrooid. Daardoor ziet het glas er melkwit uit, vergelijkbaar met mist of matglas.
Stroom aan: helder
Zet je spanning op de geleidende lagen, dan ontstaat er een elektrisch veld dwars door de laag. De kristalmoleculen draaien mee met dat veld en wijzen nu allemaal dezelfde kant op. Het materiaal is zo gekozen dat de brekingsindex van de kristallen in die stand vrijwel gelijk is aan die van het polymeer. Voor het licht is er dan geen verschil meer tussen druppel en drager, dus het gaat er recht doorheen. Het glas is helder.
Haal je de spanning weg, dan vallen de moleculen terug in hun willekeurige stand en wordt het glas weer melkwit.
Waarom wisselspanning?
PDLC werkt op wisselspanning (AC). Met gelijkspanning zouden geladen deeltjes zich na verloop van tijd ophopen aan één kant, wat de laag beschadigt. Een transformator of driver zet de 230 V van het stopcontact om naar de lagere wisselspanning die de folie nodig heeft.
Normaal en omgekeerd
De uitvoering hierboven heet de normale modus: melkwit zonder stroom, helder met stroom. Er bestaat ook een omgekeerde modus (reverse mode) die zonder stroom helder is en met stroom melkwit wordt. Die is handig als het glas het grootste deel van de tijd doorzichtig moet zijn, maar is minder gangbaar en meestal duurder.
Helder is niet glashelder
Ook in de heldere stand blijft er een lichte waas zichtbaar, vooral als je schuin door het glas kijkt. Dat komt doordat de brekingsindices nooit honderd procent gelijk zijn. Hoe weinig waas er overblijft, verschilt per product. Daarop let je bij de aanschaf; zie Waar let je op bij aanschaf?