(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
外観変更装置であって、該外観変更装置によって覆われる表面の視覚的外観を変更するための外観変更装置であり、
第一及び第二の向かい合って配置される光学的に透明な基板と、
前記第一及び第二の基板の間の空間が複数のセルに分割されるように前記第一及び第二の基板を相隔てるスペーサ構造と、
各セルにおける、複数の粒子が中に分散した光学的に透明な流体であって、前記粒子は電場の印加を通して前記流体中で移動可能である、光学的に透明な流体と、
第一及び第二の電極であって、前記電極への電圧の印加によって、複数のセルの各々の中の前記粒子の分布を、前記外観変更装置によって覆われる前記表面の外観が前記粒子の光学特性によって決定される第一の分散状態から、前記外観変更装置が光学的に透明になるように前記第一及び第二の電極の少なくとも一方の近傍に前記粒子が集められる第二の状態へと、同時に制御するように配置される、第一及び第二の電極と、
を有し、
前記第一及び第二の電極が前記第一の基板上に配置され、
前記第一の電極が、前記第一の基板上に形成される透明導電層として設けられるとともに、誘電体層によって覆われ、
各セルにおいて前記誘電体層は中に形成される凹部を持ち、
前記凹部は、前記第一の電極が露出される、又は少なくとも非常に薄い誘電体の残存層によってのみ覆われるように設けられる、外観変更装置。
【請求項２】
各セルに対して、前記第二の状態における透明な部分の面積と、前記セルの総面積との比が７０％よりも大きくなるように構成される、請求項１に記載の外観変更装置。
【請求項３】
各セルの総面積が０．０１ｍｍ２よりも大きい、請求項２に記載の外観変更装置。
【請求項４】
前記第一及び第二の電極が少なくとも１００のセルを同時に制御するように配置される、請求項１乃至３のいずれか一項に記載の外観変更装置。
【請求項５】
前記第一及び第二の電極の少なくとも一方が、前記電極によって制御可能な前記セルの各々の周辺の部分に沿って前記スペーサ構造によって少なくとも部分的に覆われる、請求項１乃至４のいずれか一項に記載の外観変更装置。
【請求項６】
前記スペーサ構造の少なくとも一部分が導電性であり、前記第二の電極を形成する、請求項１乃至４のいずれか一項に記載の外観変更装置。
【請求項７】
前記凹部が前記セルの中央に位置する、請求項１乃至６のいずれか１項に記載の外観変更装置。
【請求項８】
前記第一の電極の複数の部分を露出するために、各セルにおいて前記誘電体層は中に形成される複数の凹部を持つ、請求項１乃至７のいずれか１項に記載の外観変更装置。
【請求項９】
外観変更装置であって、該外観変更装置によって覆われる表面の視覚的外観を変更するための外観変更装置を製造するための方法であって、
第一及び第二の電極が上に形成される第一の光学的に透明な基板を設けるステップと、
各セルによって占められる領域が前記第一及び第二の電極の一部分を含むように、前記基板上に複数のセルを形成するスペーサ構造を設けるステップと、
前記基板上に、前記第一の電極を誘電体層によって覆われた透明導電層として配置するとともに、前記第二の電極を配置するステップと、
前記各セルにおいて前記誘電体層中に凹部を形成するステップと、
前記セルの各々において、複数の粒子が中に分散した光学的に透明な流体であって、前記粒子は電場の印加を通して前記流体中で移動可能である、光学的に透明な流体を設けるステップと、
前記セルを覆う第二の光学的に透明な基板を配置するステップと、
前記第一の電極が露出される、又は少なくとも非常に薄い誘電体の残存層によってのみ覆われるように、各セルにおいて前記誘電体層の中に凹部を形成するステップと、
を有する方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は外観変更装置、及びそうした外観変更装置を製造するための方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
多くの種類の製品にとって、カスタマイズ可能な製品の外観が望ましいことがある。例えば、製品の現在の状態についての情報を直感的かつ魅力的な方法でユーザへ伝えるために、製品の少なくとも一部分の外観をその現在の状態に応じてカスタマイズすることができることは魅力的であり得る。また、製品のユーザにとって、ユーザの性格又は気分などを反映するために製品の外観を変えることができることも魅力的であると思われ得る。
【０００３】
よく知られた一例によれば、こうした製品のカスタマイズ可能な外観は、携帯電話などの消費家電製品の交換可能な"スキン"によって実現される。この種の"スキン"は、典型的には製品のユーザによって交換されることができるプラスチックシェルとして提供される。
【０００４】
製品の外観を変えるために製品の表面を覆う外観変更装置の電気的に制御可能な光学特性を使用することもまた提案されている。
【０００５】
ＵＳ  ２００４／０１８９５９１は、プログラム可能なリモコン装置の制御ボタンを覆う電気泳動表示装置の形でこうした外観変更装置の一例を開示する。プログラム可能なリモコン装置によって制御される部品に応じて、電気泳動表示装置は制御される特定部品に関連する設定を表示するように調整される。
【０００６】
ＵＳ  ２００４／０１８９５９１に開示される外観変更装置は上下の電極層の間に挟まれるマイクロカプセルの形で提供される。各マイクロカプセルは、透明懸濁媒体に懸濁した正に帯電した白色顔料チップと負に帯電した黒色顔料チップを含む。ＵＳ  ２００４／０１８９５９１の外観変更装置において適切な電場パターンを形成することにより、白黒画像が形成されることができ、従ってこれは各ボタンによるものである。
【０００７】
製品、より具体的にはプログラム可能なリモコンの外観の変更を可能にするものの、ＵＳ  ２００４／０１８９５９１に開示される外観変更装置はあらゆる用途に適するわけではない。特に、上記の外観変更装置の種類は、それによって覆われる表面自体が情報を伝えるときには使用されることができない。例えば、表面の少なくとも一部分は時々しかアクティブでないディスプレイであるかもしれないが、その場合は製品のユーザにはっきりと見えなければならない。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
従来技術の上述の及び他の欠点を考慮して、本発明の一般的目的は、改良された外観変更装置、特に透明状態に切り替えられることができる外観変更装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の第一の態様によれば、これらの及び他の目的は、それによって覆われる表面の視覚的外観を変更するための外観変更装置を通して達成され、該外観変更装置は以下を有する。第一及び第二の向かい合って配置される光学的に透明な基板；第一及び第二の基板の間の空間が複数のセルに分割されるように第一及び第二の基板を相隔てるスペーサ構造；各セルにおける、複数の粒子が中に分散した光学的に透明な流体であって、該粒子は電場の印加を通して流体中で移動可能である、光学的に透明な流体；第一及び第二の電極であって、電極への電圧の印加によって、複数のセルの各々の中の粒子の分布を、外観変更装置によって覆われる表面の外観が粒子の光学特性によって決定される分散状態から、外観変更装置が光学的に透明になるように第一及び第二の電極のうちの一方の近傍に粒子が集められる状態へと、同時に制御するように配置される、第一及び第二の電極。
【００１０】
本願において、"流体"とは、任意の力に応じてその形状を変える、及び、流れる傾向がある、又はそれが中に包含され得るチャンバの輪郭に一致する傾向がある、物質であると理解される。従って"流体"という語は、気体、液体、蒸気、及び固体と液体の混合物（これらの混合物が流れることができるとき）を含む。
【００１１】
"粒子"という語は固体粒子に限定されず、液滴及び流体で満たされたカプセルも含む。
【００１２】
第一及び第二の透明基板のいずれか又は両方は、光学的に透明な部材であり得、典型的にはその上にスペーサ構造が形成されることができるシート状であり得る。適切な基板材料は例えばガラス、ポリカーボネート、ポリイミドなどを含む。
【００１３】
"光学的に透明"な媒体とは、本文脈において、媒体に衝突する光（可視スペクトルにおける電磁放射）の少なくとも一部を通過させる媒体を意味する。
【００１４】
粒子の光学特性とは、粒子と粒子に衝突する光との間の相互作用の効果と解釈されるべきである。例えば、粒子は部分的に又は基本的に完全に、光を反射し、光を吸収し、又は光を散乱し得る。これらの効果の各々は波長依存性であり得、典型的には波長依存性であり、それによって有色の効果が実現されることができる。
【００１５】
本発明は、透明状態と外観変更状態との間で制御されることができる外観変更装置が、透明電気泳動装置のいわゆる面内切り替えを用いて有利に実現されることができ、セル中の透明流体中に分散した粒子が、覆われた表面の外観が粒子の特性を通して変更される分散状態から、粒子が電極の一方又は両方の近くに集められる状態へと移されることができるようになっているという理解に基づく。電極の一方又は両方において粒子を集めることによって、粒子を含む面積が大幅に削減されることができ、外観変更装置が透明になる。
【００１６】
本発明者らはさらに、粒子から立ち退くことができる外観変更装置の総面積の割合を最大化することによって、外観変更装置の高レベルの透明性が実現されることができ、これは、電極に電圧を印加することによって複数のセル中の粒子分布が同時に制御されることができるように、第一及び第二の電極を配置することによって実現されることができる、ということを理解している。
【００１７】
液体中に分散した粒子の面内制御に基づく電気泳動表示装置は、例えばＵＳ  ２００３／０２１４４７９から、それ自体周知であると認識されている。しかしながら、こうした表示装置は透明でなく、さらに各セルは表示画像を形成するために個別に制御可能である。各セル（ピクセル）の個別制御は追加のアドレシング電極を必要とする。こうした追加電極は一般的に隣接セル間の空間を占め、又は追加の電極層を必要とし、また光を吸収及び／又は反射する。これらの効果の両方は装置を通過することができる入射光の割合を制限する。従って、透明外観変更装置を実現するために、利用可能な面内電気泳動表示装置から知られる技術が使用されたとしても、こうした外観変更装置は、本発明にかかる外観変更装置を用いて実現可能な透明性のレベルには達しないだろう。
【００１８】
流体中に分散した粒子は帯電している場合もしていない場合もあることに留意すべきである。非荷電粒子の場合、粒子は誘電泳動を通して電場の印加に応じて動き、これは"Ｄｉｅｌｅｃｔｒｏｐｈｏｒｅｓｉｓ；ｔｈｅ  ｂｅｈａｖｉｏｒ  ｏｆ  ｎｅｕｔｒａｌ  ｍａｔｔｅｒ  ｉｎ  ｎｏｎ‐ｕｎｉｆｏｒｍ  ｅｌｅｃｔｒｉｃ  ｆｉｅｌｄｓ"，ｂｙ  Ｈ．Ａ．Ｐｏｈｌ，Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ  Ｐｒｅｓｓ，Ｃａｍｂｒｉｄｇｅ，１９７８に詳細に記載される。
【００１９】
荷電粒子の場合、粒子の大部分は、逆帯電した粒子の密集を防ぐために同符号の電荷を有利に持ち得る（流体の電気的中性は反対の電荷のイオンの存在によって確保される）。
【００２０】
しかしながら、正に帯電した粒子と負に帯電した粒子の混合として粒子を提供することもまた有利であり得る。外観変更装置を透明状態に制御するとき、粒子は極性に応じて両電極において集められ得る。これはより透明な状態につながり、各セルの制御可能な面積のより効率的な使用につながり得る。
【００２１】
さらに、外観変更装置の色制御が、第一の色を持つ正に帯電した粒子の第一のセットと、第二の色を持つ負に帯電した粒子の第二のセットを提供することによって実現されることができる。
【００２２】
さらに、粒子は電場がない場合は基本的に均一に分布し得る。電場が印加されると、粒子は再分布し得る。粒子は、電場が除去されるまで、又は、粒子自体の電荷（電気泳動の場合）又は双極子（誘電泳動の場合）を通して粒子にかかる力と、印加される電場との間に平衡がある状態に入るまで動く。電気泳動のより詳細な説明については次の文献が参照される。
"Ｐｒｉｎｃｉｐｌｅｓ  ｏｆ  Ｃｏｌｌｏｉｄ  ａｎｄ  Ｓｕｒｆａｃｅ  Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ"，ｂｙ  Ｐ．Ｃ．Ｈｉｅｍｅｎｚ  ａｎｄ  Ｒ．Ｒａｊａｇｏｐａｌａｎ，３ｒｄ  ｅｄｉｔｉｏｎ，Ｍａｒｃｅｌ  Ｄｅｋｋｅｒ  Ｉｎｃ．，Ｎｅｗ  Ｙｏｒｋ，１９９７，ｐｐ．５３４‐５７４
【００２３】
外観変更装置の、光学的に透明な状態における影響を制限するために、及び同時に、それによって覆われる表面の外観の効率的な変更をもたらすために、外観変更装置は、各セルに対して、粒子変更状態と透明状態の間で第一及び第二の電極によって制御可能な面積と、セルの総面積との比が７０％よりも大きくなるように、有利に構成され得る。
【００２４】
当業者によって理解される通り、このような比は本発明にかかる外観変更装置の様々な構成を通して得られる。
【００２５】
例えば、第一及び第二の電極のいずれか一方又は両方は、透明材料、例えばＩＴＯ（酸化インジウムスズ）、ＩＺＯ（酸化インジウム亜鉛）、十分に薄い金属電極、又は同様の周知の材料によって形成され得る。
【００２６】
さらに、各セルの総面積を増加することは、典型的には上述の制御可能面積と総面積との比も増加する。電極及びスペーサ構造の典型的な最小横寸法が約１０乃至３０マイクロメートルであると仮定すると、これは現在の製造技術を考えると妥当な想定であるが、７０％よりも大きい所望の比は、０．０１ｍｍ２よりも大きい各セルの総面積に対して容易に得られる。
【００２７】
各セルの制御可能面積と総面積との大きな比を可能にすることに寄与する別の要素は、第一及び第二の電極によって同時に制御可能なセルの数である。例えば、少なくとも１００のセルを同時に制御するように第一及び第二の電極を配置することによって、さもなければ、それによって制御される他のセルへ行く途中で、セル間を通るさらなる電極を収容するために必要になったであろう、かなりの量の空間が節約される。
【００２８】
本発明にかかる外観変更装置の一実施形態において、第一及び第二の電極の少なくとも一方は、電極によって制御可能なセルの各々の周辺の部分に沿ってスペーサ構造によって少なくとも部分的に覆われ得る。
【００２９】
これによって、スペーサ構造と第一及び／又は第二の電極によって占められる各セル中の総面積は、セル中の面積の少なくとも部分的な共有によって削減されることができる。これは各セルの制御可能面積と総面積との比を最大化することに寄与する。
【００３０】
さらに、第一及び／又は第二の電極をスペーサ構造によって少なくとも部分的に覆うことは、スペーサ構造によって構成されるセルの壁のより近くへの粒子のパッキングを可能にし得る。その結果として、各セルの制御可能面積と総面積との比がさらに増加されることができる。
【００３１】
本発明の外観変更装置の別の実施形態によれば、スペーサ構造の少なくとも一部分は導電性であり、第二の電極を形成し得る。これによって、第二の電極がスペーサ構造によって少なくとも部分的に覆われる実施形態の場合と同様の有利な効果が実現される。
【００３２】
さらに、第一及び第二の電極は第一の基板上に配置され得る。これによって、第二の基板は基本的にアライメント無しで、又は非常に粗いアライメントのみで配置されることができ、これは外観変更装置の製造を容易にする。
【００３３】
あるいは、第一の電極は第一の基板上に配置され得、第二の電極は第二の基板上に配置され得る。典型的には、第一及び第二の電極の両方が第一の基板上に配置される場合よりも正確なアライメントを必要とするが、セル中の電場のより有利な構成が実現されることができ、それによって第一及び第二の状態のより速い切り替えが達成されることができる。
【００３４】
さらに、第一の電極は第一の基板上に形成される透明導電層として設けられ、誘電体層によって覆われ得る。この構成を通して、第一及び第二の電極を短絡することなく、第一の電極は非パターン化導電層として形成されることができ、第二の電極はそれに続く層にパターンとして形成されることができる。
【００３５】
さらに、各セルにおいて誘電体層はその中に形成される凹部を有利に持ち得る。凹部は第一の電極層が露出されるように、又は少なくとも非常に薄い誘電体の残留層によって覆われるのみであるように設けられるべきであり、セルに関して残留層の厚さの条件は次式によって与えられる。
0005628157.tif 000002
【００３６】
上記の条件が満たされるように凹部を誘電体層に設けることで、第一及び第二の電極間に電圧が印加されるときに、流体中に分散した粒子を、凹部によって構成される第一の粒子集中部位（典型的には第一の電極層の一部分を露出する）へ、及び／又は第二の電極の構成によって構成される第二の粒子集中部位へ、効率的に集めるような電場構成がセル中にもたらされる。このようにして、各セルの小さな部分に粒子を集めるためにさらなる制御電極は必要なく、それによって、各セル中の制御可能面積とセルの総面積との比が最大化されることができる。加えて、層が少ないために製造が簡略化され、従って従来技術と比較してアライメントがあまり必要でなくなる。
【００３７】
誘電体層に凹部を設けることによって、セル中の電場は、凹部の位置及び構成を通して、並びに誘電体層の電気特性（とりわけ導電性）を通して制御されることができる。セル中の流体の導電性よりも低い導電性を持つ誘電体層を選択することによって、適切な電圧が第一及び第二の電極間に印加されるとき、凹部によって構成される第一の粒子集中部位（典型的には第一の電極の一部分を露出する）へ向かって粒子を効率的に向けるように電場が形成されることができる。
【００３８】
セルに関して、誘電体における開口部の最も望ましい位置は、外観変更装置の用途に応じる。ある用途にとっては、各セルの中央に位置する開口部を持つことが有利であるかもしれず、他の用途は、中心を外れた位置、又は、中央に位置する開口部を持ついくつかのセルと、中心を外れた開口部を持つ他のセルとの混合が有効であり得る。
【００３９】
さらに、各セルにおいて誘電体層はその中に形成される複数の凹部を持ち得る。
【００４０】
各セルにおいて誘電体層中に形成される複数の凹部を持つことは、第二の電極が第二の基板上に設けられる用途において特に有利である。電極に電圧が印加されるときに外観変更装置が光学的に透明になることを確実にするために、セル中の電場の横成分が必要とされる。従って、第二の基板は、第一の基板上の粒子集中位置と、第二の基板上の粒子集中位置との間の重なりが防止されるように、有利に配置されるべきである。粒子集中位置とは、適切な電圧が印加されるときに粒子が集まる位置と理解されるべきである。
【００４１】
こうした重なりを防ぐために、典型的にはアライメントステップが必要とされる。第一の電極層を覆う誘電体層の中に複数の開口部を設けることによって、第一の基板上に複数の粒子集中位置が設けられる。これによって、アライメント公差が向上される。
【００４２】
本発明の第二の態様によれば、上述の及び他の目的は、それによって覆われる表面の視覚的外観を変更するための外観変更装置を製造するための方法によって実現され、該方法は、第一の電極が上に形成される第一の光学的に透明な基板を設けるステップと、各セルによって占められる領域が第一の電極の一部分を含むように、第一の基板上に複数のセルを形成するスペーサ構造を設けるステップと、各セルによって占められる領域が第二の電極の一部分を含むように第二の電極を配置するステップと、セルの各々において、複数の粒子が中に分散した光学的に透明な流体を設けるステップと、セルを覆う第二の光学的に透明な基板を配置するステップとを有する。
【００４３】
一実施形態によれば、第二の電極は第二の光学的に透明な基板上に設けられ得、第二の基板を配置するステップは、第二の電極を複数のセルにそろえるステップを有する。
【００４４】
さらに、第一の電極は誘電体層によって覆われ得、該方法はさらに、各セルに対応する領域において、中に凹部を形成するために誘電体層の一部分を除去するステップを有し得る。
【００４５】
本発明のこの第二の態様に関連するさらなる実施形態と効果は、本発明の第一の態様について上述されたものに大部分類似する。
【００４６】
本発明のこれらの及び他の態様は、本発明の現在の好適な実施形態を示す添付の図面を参照してより詳細に記載される。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１ａ】本発明にかかる外観変更装置の実施形態のための様々な用途を概略的に図示する。
【図１ｂ】本発明にかかる外観変更装置の実施形態のための様々な用途を概略的に図示する。
【図１ｃ】本発明にかかる外観変更装置の実施形態のための様々な用途を概略的に図示する。
【図１ｄ】本発明にかかる外観変更装置の実施形態のための様々な用途を概略的に図示する。
【図１ｅ】本発明にかかる外観変更装置の実施形態のための様々な用途を概略的に図示する。
【図１ｆ】本発明にかかる外観変更装置の実施形態のための様々な用途を概略的に図示する。
【図１ｇ】本発明にかかる外観変更装置の実施形態のための様々な用途を概略的に図示する。
【図２ａ】本発明の一実施形態にかかる外観変更装置例の斜視図である。
【図２ｂ】本発明の一実施形態にかかる外観変更装置例の斜視図である。
【図３ａ】線Ａ‐Ａに沿ってとられる図２の外観変更装置の断面図であり、外観変更装置の様々な構成を図示する。
【図３ｂ】線Ａ‐Ａに沿ってとられる図２の外観変更装置の断面図であり、外観変更装置の様々な構成を図示する。
【図３ｃ】線Ａ‐Ａに沿ってとられる図２の外観変更装置の断面図であり、外観変更装置の様々な構成を図示する。
【図３ｄ】線Ａ‐Ａに沿ってとられる図２の外観変更装置の断面図であり、外観変更装置の様々な構成を図示する。
【図４ａ】該装置の２つの異なる状態における本発明の別の実施形態にかかる外観変更装置例の上面図である。
【図４ｂ】該装置の２つの異なる状態における本発明の別の実施形態にかかる外観変更装置例の上面図である。
【図５ａ】図４ａの外観変更装置の部分断面図である。
【図５ｂ】図４ｂの外観変更装置の部分断面図である。
【図６】本発明の一実施形態にかかる製造方法を概略的に図示するフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００４８】
本発明は主に、第一及び第二の電極が第一の基板上に配置される面内電気泳動外観変更装置に関して以下に記載される。
【００４９】
これは決して本発明の範囲を限定せず、これは他の電極構成を持つ、例えば第一の基板上に第一の電極を持ち、第二の基板上に第二の電極を持つ、面内電気泳動外観変更装置に等しく適用可能であることに留意すべきである。
【００５０】
本発明にかかる外観変更装置の様々な実施形態のための多数の用途があり、そのいくつかが図１ａ‐ｇに概略的に図示される。
【００５１】
図１ａ‐ｃにおいては、フラットスクリーンテレビ装置１に、テレビ装置１の少なくともディスプレイ３を覆う外観変更装置２が備わっている。
【００５２】
図１ａは、画像内容を表示するためにディスプレイ全体が使用される通常のフルスクリーン動作でのテレビ装置１を示し、外観変更装置２は透明状態である。従って、テレビ装置１のディスプレイ３全体が視聴者に見えている。
【００５３】
図１ｂは、ディスプレイ３の一部分がその外観を外観変更装置２によって変更させているように、外観変更装置２が部分的に透明状態であるワイドスクリーン動作でのテレビ装置１を示す。この実施例において、外観変更装置２は、ディスプレイ３を囲んでいるフレーム４と基本的に同じ外観を持つように、画像内容を表示するために使用されないディスプレイ３の部分を変更している。
【００５４】
最後に、図１ｃは消されているときのテレビ装置１を示し、外観変更装置２は、ディスプレイ３を囲んでいるフレーム４と基本的に同じ外観を持つようにディスプレイ３全体を変更する状態である。
【００５５】
湯沸かし器５の形のさらなる用途が図１ｄ‐ｅに概略的に図示される。湯沸かし器５を外観変更装置６によって覆うことにより、湯沸かし器はそれがどの状態にあるかをユーザに視覚的に説明するように作られることができる。例えば、外観変更装置６は、湯沸かし器の中の水が冷たいことを示す第一の色、例えば青と、水（及び従って湯沸かし器５）が熱いことを示す第二の色、例えば赤との間で制御されることができる。
【００５６】
図１ｆ‐ｇにおける音楽プレーヤ８の形の別の用途では、ユーザが彼女／彼の気分又は個人的好みに従って音楽プレーヤの色などの外観を制御することができるよう、音楽プレーヤ８が外観変更装置９によって覆われることができる。
【００５７】
外観変更装置のための多数の用途のいくつかを示したが、本発明にかかる外観変更装置の実施形態例は図２ａ‐ｂを参照して以下に記載される。
【００５８】
図２ａは第一（１１）及び第二（１２）の向かい合って配置される透明基板を有する外観変更装置１０を概略的に図示する。基板１１，１２は、第一（１１）及び第二（１２）の基板の間の空間が複数のセル１５，１６（図２ａには２つのセルのみが参照数字によって示される）に分割されるようにスペーサ構造１３によって相隔てられる。
【００５９】
図２ｂを参照すると、各セル１５，１６は光学的に透明な流体１９と複数の粒子２０（図２ｂには１つの代表する粒子のみが示される）で満たされる。さらに、セル１５，１６を制御するために、複数の電極のペア１７ａ‐ｂ，１８ａ‐ｂ（図２ｂには２つのペアのみが参照数字によって示される）が第一の基板１１上に配置される。
【００６０】
引き続き図２ｂを参照すると、図２ｂの左側のセル１５は、粒子２０が流体１９の中に分散している状態にあり、セル１５によって覆われる表面の外観が粒子２０の光学特性によって決定されるようになっている。通常、第一（１７ａ）及び第二（１７ｂ）の電極間に電圧差がないとき、粒子２０は図２ｂの左のセル１５に示される分散状態である。
【００６１】
次に図２ｂの右側のセル１６を見ると、第一（１８ａ）及び第二（１８ｂ）の電極間の適切な電圧の印加を通して、粒子２０が第二の電極１８ｂに集められている。セル１６中の粒子２０の右側への集中を通して、セル１６は透明状態に切り替えられ、従ってそれによって覆われる表面の外観を変更しない（光のいくらかを吸収及び／又は反射し、下層表面の減少した明るさをもたらすことを除く）。
【００６２】
図２ａ‐ｂにおける外観変更装置１０は様々な方法で構成されることができ、そのいくつかが図３ａ‐ｄを参照して以下に記載される。
【００６３】
線Ａ‐Ａに沿ってとられる図２ａにおける外観変更装置１０の略断面図である図３ａにおいては、セル１５，１６（線Ａ‐Ａに沿った対応するセルは図２ａ‐ｂのセル１５，１６と同じ電極ペアによって制御され同じ状態であるため、図２ａ‐ｂと同じ参照数字が使用される）の第一の構成例が概略的に図示される。
【００６４】
図３ａに見られる通り、左側のセル１５中の粒子２０は流体１９中に分散した状態になるよう制御され、右側のセル１６中の粒子２０は制御電極１８ｂのうちの１つの上に集中した状態になるよう制御される。図３ａの構成は図２ｂに示されるものに対応する。
【００６５】
セル１５，１６の第二の構成例を概略的に示す図３ｂにおいては、第一及び第二の電極１７ａ‐ｂ，１８ａ‐ｂが誘電体層２１によって覆われる。第一及び第二の電極１７ａ‐ｂ，１８ａ‐ｂを誘電体層によって覆うことは、誘電体層２１が例えば電極を通るファラデー電流を防ぐために電極を不動態化するので、外観変更装置の長期信頼性を向上させ得る。
【００６６】
第三の構成例によれば、外観変更装置１０は図３ｃに概略的に図示されるようにカラーフィルタ２２も備え得る。
【００６７】
図３ａ‐ｃに示される最初の３つの構成例においては、電極１７ａ‐ｂ，１８ａ‐ｂが主にスペーサ構造１３の隣に配置され、図２ａに図示されるようにセルからセルへ移るときにスペーサ構造１３によって覆われるのみである。
【００６８】
次に図３ｄを見ると、第四の構成例が概略的に図示され、ここでは第一及び第二の電極１７ａ‐ｂ，１８ａ‐ｂが各セル１５，１６の周辺の部分に沿ってスペーサ構造１３によって覆われる。この構成を通して、粒子２０はセル壁の近くに集められることができ、それによってセル１５，１６の制御可能面積と総面積との比が図３ａ‐ｃに図示される構成と比較して増加されることができる。
【００６９】
図４ａ‐ｂ及び図５ａ‐ｂを参照して、本発明にかかる外観変更装置の別の実施形態が記載される。
【００７０】
図４ａは透明状態である外観変更装置３０の略平面図であり、図４ｂは外観変更状態である同じ外観変更装置３０の略平面図である。
【００７１】
外観変更装置３０はスペーサ構造３２によって分離される複数の六角形セル３１ａ‐ｃを持つ（図の明確さのため、３つのセルのみが参照数字によって示される）。
【００７２】
外観変更装置３０におけるセル３１ａのうちの１つの略断面図である図５ａ‐ｂにおいて、第一の電極はここで第一の基板１１を覆う透明電極層３３の形で設けられることが見られる。第一の電極３３は次に、第一の電極３３からスペーサ構造３２を分離する誘電体層３４によって部分的に覆われる。図４ａ‐ｂ及び図５ａ‐ｂに図示される外観変更装置３０において、スペーサ構造３２は導電性であり、第二の電極を構成する。従って、外観変更装置３０のセル３１ａ‐ｃの全てが同じ２つの電極３３及び３２によって制御される。さらに、各セルは光学的に透明な流体１９中に分布した複数の粒子２０を含む。
【００７３】
前記構成と同様に、図５ａに概略的に図示されるように、適切な電圧が第一（３３）及び第二（３２）の電極間に印加されるとき、粒子２０は第二の電極（スペーサ構造）３２へ集められ、図５ｂに概略的に図示されるように、第一（３３）及び第二（３２）の電極間に電圧が存在しないときは、粒子はセル３１ａに分散する。
【００７４】
以下では、図６におけるフローチャートを参照して、本発明の一実施形態にかかる外観変更装置を製造する方法例が記載される。
【００７５】
第一のステップ１００において、第一の電極が上に形成される第一の透明基板が設けられる。続いて、ステップ１０１において、各々が第一の電極の一部分を含む複数のセルを形成するために、第一の基板上にスペーサ構造が設けられる。セルを形成した後、ステップ１０２において、光学的に透明な流体中に懸濁した複数の粒子を含む流体粒子懸濁液が各セル中に設けられる。最後に、ステップ１０３において、各セル中の流体粒子懸濁液を包囲するために、予め形成された第二の電極を持つ第二の透明基板が第一の基板にそろえられ、そこに取り付けられる。
【００７６】
当業者は本発明が好適な実施形態に決して限定されないことを理解するだろう。例えば、本明細書に記載された以外の多くの他の電極の構成が実現可能であり、例えば電極又は他の制御手段が異なる基板上に設けられる。さらに、グレースケール制御を実現するためなど、外観変更装置のさらなる制御のために追加電極が設けられ得る。
【図１ａ】
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【図１ｂ】
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【図１ｃ】
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【図１ｄ】
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【図１ｅ】
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【図１ｆ】
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【図１ｇ】
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【図２ａ−２ｂ】
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【図３ａ】
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【図３ｂ】
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【図３ｃ】
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【図３ｄ】
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【図４ａ】
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【図４ｂ】
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【図５ａ】
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【図５ｂ】
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【図６】
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