(57)【要約】【課題】可変色および透過性被覆材の提供。【解決手段】例えば、建物内の窓を通過する光の量を制御するために使用され得る可変透過被覆システム。本発明は、第１の光学状態と第２の光学状態との間で切り替わることが可能な透過性電気泳動媒体を使用して、物体の正面に設置されている構造（または複数の構造）の色および／または透過性を変化させるために使用されることができる。いくつかの実施形態では、可変透過システムは、要求に応じて、透過性および色を変化させることができる。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電気泳動材料の複数の細長片を含む織物であって、前記電気泳動材料は、複数の電気的に帯電された粒子を含み、前記複数の電気的に帯電された粒子は、流体内に配置されており、かつ、電場の影響下で前記流体を通して移動可能である、織物。
【請求項２】
前記電気泳動材料の各細長片は、第１の可撓性光透過性電極と第２の可撓性光透過性電極とを含み、流体内に配置されており、かつ、電場の影響下で前記流体を通して移動可能である前記複数の電気的に帯電された粒子は、前記第１の可撓性光透過性電極と前記第２の可撓性光透過性電極との間に配置されている、請求項１に記載の織物。
【請求項３】
流体内に配置されており、かつ、電場の影響下で前記流体を通して移動可能である前記複数の電気的に帯電された粒子は、複数のカプセル内に含まれている、請求項２に記載の織物。
【請求項４】
流体内に配置されており、かつ、電場の影響下で前記流体を通して移動可能である前記複数の電気的に帯電された粒子は、高分子結合剤において複数の別個の液滴として分散されている、請求項２に記載の織物。
【請求項５】
前記電気泳動材料の各細長片は、第１の光学透過状態と第２の光学透過状態とを含み、前記第１の光学透過状態と前記第２の光学透過状態とは、不透明度が変化する、請求項２に記載の織物。
【請求項６】
前記第１の光学透過状態または前記第２の光学透過状態は、前記電気泳動材料に入射した可視光のうちの５０％よりも多くの可視光が前記電気泳動材料を通って透過されることを可能にする、請求項５に記載の織物。
【請求項７】
前記織物は、布地の複数の細長片をさらに含む、請求項１に記載の織物。
【請求項８】
前記電気泳動材料の前記複数の細長片は、第１の方向に織られており、前記布地の前記複数の細長片は、第２の方向に織られている、請求項７に記載の織物。
【請求項９】
前記織物は、電気泳動材料の表面積の３倍よりも大きい布地の表面積を含む、請求項７に記載の織物。
【請求項１０】
前記織物は、布地および電気泳動材料の等しい表面積を含む、請求項７に記載の織物。
【請求項１１】
前記複数の電気的に帯電された粒子の一部は、赤色、緑色、青色、シアン色、マゼンタ色、黄色、白色から選択された色を有する、請求項１に記載の織物。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
（関連出願）
本願は、米国仮出願第６２／２３５，７７２号（２０１５年１０月１日出願）に対する優先権を主張し、上記出願は、その全体が参照により本明細書に援用される。
【０００２】
本発明は、窓および壁等の被覆建築構造において使用するために構成される、可変透過被覆材および可変色被覆材に関する。本発明は、既存の構造（例えば、窓）を交換する必要なく、永続的内部設計オプションも提供しながら、エネルギー節約を達成するために使用されることができる。本発明は、例えば、図１に示されるように、任意の建築被覆材の形態をとることができる（例えば、横型または縦型ブラインド、アコーディオンブラインド、ローマンシェード、またはローラシェードおよびスクリーン）。
【背景技術】
【０００３】
長年にわたり研究および開発の関心の対象であった１つのタイプの電気光学ディスプレイは、粒子ベースの電気泳動ディスプレイであり、粒子ベースの電気泳動ディスプレイにおいて、複数の帯電粒子が、電場の影響下で流体を通って移動する。電気泳動ディスプレイは、液晶ディスプレイと比較した場合、良好な輝度およびコントラスト、広視野角、状態双安定、ならびに低電力消費の属性を有することができる。
【０００４】
Ｍａｓｓａｃｈｕｓｅｔｔｓ  Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ  ｏｆ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ（ＭＩＴ）およびＥ  Ｉｎｋ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎに譲渡された、またはそれらの名義の多数の特許および出願は、カプセル化された電気泳動および他の電気光学媒体に使用される種々の技術を説明している。そのようなカプセル化された媒体は、多数の小型カプセルを含み、多数の小型カプセルの各々は、それ自体、電気泳動により移動可能な粒子を流体媒体中に含む内相と、内相を包囲するカプセル壁とを含む。典型的には、カプセルは、それら自体、ポリマー接着剤内に保持され、２つの電極間に位置付けられるコヒーレント層を形成する。これらの特許および出願に説明される技術としては、以下が挙げられる。
（ａ）  電気泳動粒子、流体、および流体添加物：例えば、米国特許第５，９６１，８０４号（特許文献１）、第６，０１７，５８４号、第６，１２０，５８８号、第６，１２０，８３９号、第６，２６２，７０６号、第６，２６２，８３３号、第６，３００，９３２号、第６，３２３，９８９号、第６，３７７，３８７号、第６，５１５，６４９号、第６，５３８，８０１号、第６，５８０，５４５号、第６，６５２，０７５号、第６，６９３，６２０号、第６，７２１，０８３号、第６，７２７，８８１号、第６，８２２，７８２号、第６，８７０，６６１号、第７，００２，７２８号、第７，０３８，６５５号、第７，１７０，６７０号、第７，１８０，６４９号、第７，２３０，７５０号、第７，２３０，７５１号、第７，２３６，２９０号、第７，２４７，３７９号、第７，３１２，９１６号、第７，３７５，８７５号、第７，４１１，７２０号、第７，５３２，３８８号、第７，６７９，８１４号、第７，７４６，５４４号、第７，８４８，００６号、第７，９０３，３１９号、第８，０１８，６４０号、第８，１１５，７２９号、第８，１９９，３９５号、第８，２７０，０６４号、および第８，３０５，３４１号、米国特許出願公開第２００５／００１２９８０号、第２００８／０２６６２４５号、第２００９／０００９８５２号、第２００９／０２０６４９９号、第２００９／０２２５３９８号、第２０１０／０１４８３８５号、第２０１０／０２０７０７３号、および第２０１１／００１２８２５号を参照。
（ｂ）  カプセル、結合剤、およびカプセル化プロセス：例えば、米国特許第６，９２２，２７６号および第７，４１１，７１９号を参照。
（ｃ）  電気光学材料を含むフィルムおよびサブアセンブリ：例えば、米国特許第６，９８２，１７８号および第７，８３９，５６４号を参照。
（ｄ）  バックプレーン、接着剤層、および他の補助層、ならびにディスプレイに使用される方法：例えば、米国特許第７，１１６，３１８号および第７，５３５，６２４号を参照。
（ｅ）  色形成および色調節：例えば、米国特許第７，０７５，５０２号および第７，８３９，５６４号を参照。
（ｆ）  ディスプレイを駆動するための方法：例えば、米国特許第７，０１２，６００号および第７，４５３，４４５号を参照。
（ｇ）  ディスプレイの適用：例えば、米国特許第７，３１２，７８４号および第８，００９，３４８号を参照。
（ｈ）  米国特許第６，２４１，９２１号、第６，９５０，２２０号、第７，４２０，５４９号、および第８，３１９，７５９号ならびに米国特許出願公開第２０１２／０２９３８５８号に説明されるような非電気泳動ディスプレイ。
【０００５】
前述の特許および出願の多くは、カプセル化された電気泳動媒体内の個別的なマイクロカプセルを包囲する壁が、連続相と置換されることができ、したがって、いわゆる高分子分散電気泳動ディスプレイを生成し、高分子分散電気泳動ディスプレイにおいて、電気泳動媒体が、電気泳動流体の複数の個別的な液滴と、高分子材料の連続相とを備えていること、および、そのような高分子分散電気泳動ディスプレイ内の電気泳動流体の個別的な液滴が、個別的なカプセル膜が各個々の液滴に関連付けられない場合でも、カプセルまたはマイクロカプセルと見なされ得ることを認識する。例えば、前述の米国特許第６，８６６，７６０号を参照されたい。故に、本願の目的に対して、そのような高分子分散電気泳動媒体は、カプセル化電気泳動媒体の亜種と見なされる。
【０００６】
関連タイプの電気泳動ディスプレイは、いわゆる「マイクロセル電気泳動ディスプレイ」である。マイクロセル電気泳動ディスプレイでは、帯電粒子および流体は、マイクロカプセル内にカプセル化されないが、代わりに、分散媒、典型的には、高分子フィルム内に形成される複数の空洞内に保持される。例えば、米国特許第６，６７２，９２１号（特許文献２）および第６，７８８，４４９号を参照されたい。
【０００７】
多くの場合、電気泳動媒体は不透明であり（例えば、多くの電気泳動媒体では、粒子は、ディスプレイを通る可視光の透過を実質的に遮断するため）、反射モードで動作するが、多くの電気泳動ディスプレイは、１つのディスプレイ状態が実質的に不透明であり、１つは、光透過性である、いわゆる「シャッターモード」で動作するように作製され得る。例えば、米国特許第５，８７２，５５２号（特許文献３）、第６，１３０，７７４号、第６，１４４，３６１号、第６，１７２，７９８号、第６，２７１，８２３号、第６，２２５，９７１号、および第６，１８４，８５６号を参照されたい。誘電泳動ディスプレイは、電気泳動ディスプレイと類似するが、電場強度の変動に依存し、類似のモードで動作し得る。米国特許第４，４１８，３４６号を参照されたい。
【０００８】
カプセル化された電気泳動ディスプレイは、典型的には、従来的な電気泳動機器のクラスタ化および沈降故障モードに悩まされることがなく、多様な可撓性基材および剛体基材上にディスプレイを印刷またはコーティングする能力等のさらなる利点を提供する。（印刷という語の使用は、全ての形態の印刷およびコーティングを含むことが意図され、それは、限定ではないが、前計量コーティング、例えば、パッチダイコーティング、スロットまたは押出コーティング、スライドまたはカスケードコーティング、カーテンコーティング等；ロールコーティング、例えば、ナイフオーバーロールコーティング、フォワードおよびリバースロールコーティング等；グラビアコーティング；浸漬コーティング；吹き付けコーティング；メニスカスコーティング；スピンコーティング；ブラシコーティング；エアナイフコーティング；シルクスクリーン印刷プロセス；静電気印刷プロセス；熱印刷プロセス；インクジェット印刷プロセス；電気泳動析出（米国特許第７，３３９，７１５号（特許文献４）を参照）；ならびに他の同様の技術を含む。）したがって、得られるディスプレイは、柔軟性であり得る。さらに、ディスプレイ媒体は（種々の方法を使用して）印刷され得るので、ディスプレイ自体は、安価に作製され得る。
【０００９】
シャッタモードディスプレイのある潜在的に重要な用途は、光変調器としてであり、すなわち、それを通過する光または他の電磁放射の量を変調するように設計される可変透過窓、ミラー、および類似デバイスである。例えば、可変透過フィルムが、建物内の温度を制御するために、窓に適用され、赤外線放射を変調し得る。そのような電子制御は、例えば、窓ブラインドの使用によって、入射放射の「機械的」制御に取って代わり得る。建物におけるそのような電子「可変透過性」（「可変透過」、「ＶＴ」）技術の効果的実装は、（１）暑中の望ましくない加熱効果の低減、したがって、冷却のために必要とされるエネルギーの量の低減、（２）自然日光の使用の増加、したがって、照明のために使用されるエネルギーの低減、（３）温度および視覚的快適性の両方を増加させることによる居住者の快適性の増加を提供することが予期される。ＶＴ技術の他の潜在的用途は、プライバシーガラスおよび電子デバイスにおけるグレア保護を含む。
【００１０】
消費者は、最も広範な可能な光学透過範囲を伴う可変透過窓を所望する。なぜなら、これは、光レベル（または、逆に言えば、そのような窓によって提供されるプライバシーの程度）を変動させる最大自由度を消費者に与えるからである。通常、窓の十分に非透過性「閉鎖」状態を提供することにおいて殆ど困難はない（電気泳動媒体は、この閉鎖状態において、実質的に不透明であるように容易に配合されることができる）ので、光学透過範囲を最大化することは、通常、「開放」状態を最大化することになる。開放状態透過性に影響を及ぼす要因は、材料、表示構造、および窓を形成するために使用される生産プロセス、ならびに窓をその開放および閉鎖状態に駆動するために使用される方法を含む。それにもかかわらず、多くの可変透過システムは、ＶＴフィルムの不完全性または時間に伴う種々のポリマー層の破損（例えば、ＵＶ暴露に起因する）により、真の「クリア」状態を達成する上での困難を有する。
【００１１】
可変透過窓のための改良されたフィルムに加え、消費者は、構築後に据え付けられることができる可変透過材料を所望する。そのようなデバイスは、関連建築要素、例えば、窓、ドア等を交換する必要なく、可変透過性の利点を提供するであろう。消費者は、加えて、色およびパターンにおけるより多くの柔軟性を伴う窓被覆材等の被覆材を所望する。そのような被覆材は、内部装飾における柔軟性の増加を提供するであろう。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１２】
【特許文献１】米国特許第５，９６１，８０４号明細書
【特許文献２】米国特許第６，６７２，９２１号明細書
【特許文献３】米国特許第５，８７２，５５２号明細書
【特許文献４】米国特許第７，３３９，７１５号明細書
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明は、透過および／または反射される光の量ならびに色を変調するために使用され得る被覆システムを提供する。被覆システムは、内部設計、プライバシー、装飾、およびエネルギー効率のために使用されることができる。被覆システムは、家、建物等内の構造要素と別個であり、それによって、デバイスが所望に応じて追加され、必要に応じて除去されることを可能にする。一般に、光透過性を変調するためのシステムは、１つ以上の可変透過構造と、第１の光学状態から第２の光学状態に変化させる命令を有する信号を可変透過構造に送信するコントローラとを含むであろう。光学状態は、例えば、クリア、不透明、部分的に透過性、または具体的色であり得る。被覆システムは、光学状態を調整するための光センサ等のセンサを含み得る。被覆システムは、可変透過構造を開放状態と閉鎖状態との間で物理的に移動させるためのモータを含み得る。被覆システムは、そのエネルギーを線間電圧、バッテリ、または太陽電池から受信し得る。いくつかの実施形態では、可変透過構造は、窓被覆材として使用されることができる。いくつかの実施形態では、可変透過構造は、可撓性、例えば、ローラスクリーンである。
【００１４】
本発明は、主に、例えば、窓のための可変透過性を提供するように構成されるものとして説明されるが、説明される構造はまた、透過性に加え、被覆材の色を変動させるためにも使用されることができることを理解されたい。種々の色が、利用可能である。いくつかの実施形態では、透過性は、変動せず、色のみが、変動するであろう。一般に、可変透過構造の色は、色の安定した顔料の利用可能性によってのみ限定される。例えば、消費者は、単に、選択された不透明色、例えば、ベージュ色から透明に遷移する「単純」実施形態を所望し得る。他の実施形態では、多色可変透過構造が、本発明のための色の色域を提供するように使用され得る。そのようなデバイスは、赤色、緑色、青色またはシアン色、マゼンタ色、および黄色等のアドレス可能な主要色の組とともに構築され得る。
【００１５】
以下により詳細に説明されるように、本発明の可変透過構造は、典型的には、２つの透明（または半透明）電極間に挿入された電気光学媒体を備え、電極は、可変透過構造の光学状態の変化を生じさせるために十分な電場を送達するように構成される。好ましい実施形態では、電気光学媒体は、流体内に配置され、電場の影響下で流体を通して移動可能な複数の電気的に帯電された粒子を含む電気泳動材料を備えているであろう。電気泳動材料は、カプセル、例えば、ゼラチンカプセル内にカプセル化され得るか、または電気泳動材料は、事前に形成されたマイクロセル内で分離されることができる。電気泳動媒体を使用する可変透過構造は、軽量であり、エネルギーを殆ど使用しないので、建築被覆材のために一般的使用に非常に好適である。
【００１６】
別の側面では、本発明は、窓に接触しない複数の可変色構造、または可変透過構造、または可変色および透過構造を含む窓被覆システムを含む。可変構造は、電気泳動媒体等の電気光学媒体を備え、信号を受信すると、第１の色状態と第２の色状態との間で遷移するか、信号を受信すると、第１の透過状態と第２の透過状態との間で遷移するか、またはそれらのある組み合わせであるように構成される。システムは、信号を複数の可変色／透過構造に送信し、それによって、複数の可変透過構造に第１の色状態と第２の色状態との間で遷移させるか、第１の透過状態と第２の透過状態との間で遷移させるか、またはそれらのある組み合わせであるように構成されるコントローラも含む。
例えば、本願は以下の項目を提供する。
（項目１）
光透過性を変調するためのシステムであって、前記システムは、
複数の可変透過電気泳動構造であって、前記構造は、信号を受信すると、第１の光学透過状態と第２の光学透過状態との間で遷移するように構成されている、構造と、
信号を前記複数の可変透過構造に送信し、それによって、前記複数の可変透過構造に前記第１の光学透過状態と前記第２の光学透過状態との間で遷移させるように構成されているコントローラと
を備えている、システム。
（項目２）
電気泳動構造は、流体内に配置されている複数の電気的に帯電された粒子を含む電気泳動材料を備え、前記複数の電気的に帯電された粒子は、電場の影響下で前記流体を通して移動可能である、項目１に記載のシステム。
（項目３）
前記電気的に帯電された粒子の一部は、赤色、緑色、青色、シアン色、マゼンタ色、黄色、および白色から選択された色を有する、項目２に記載のシステム。
（項目４）
前記コントローラに結合されているセンサをさらに備え、前記センサは、前記可変透過構造の第１の側に入射する光の強度を測定するように構成されている、項目１に記載のシステム。
（項目５）
前記コントローラは、前記光の強度が閾値を超えると、前記信号を前記複数の可変透過構造に送信するように構成されている、項目４に記載のシステム。
（項目６）
電源をさらに備えている、項目１に記載のシステム。
（項目７）
前記電源は、光電池を備えている、項目６に記載のシステム。
（項目８）
前記複数の可変透過構造の各々は、電力をその可変透過構造に提供する光電池を含む、項目７に記載のシステム。
（項目９）
前記複数の可変透過構造と前記コントローラとは、信号ワイヤを用いて動作可能に結合され、前記信号は、前記ワイヤを介して送信される、項目１に記載のシステム。
（項目１０）
前記複数の可変透過構造と前記コントローラとは、信号ワイヤを用いて一緒に結合されておらず、前記信号は、無線で送信される、項目１に記載のシステム。
（項目１１）
前記第１または前記第２の光学状態は、前記入射可視光の５０％より多く透過する、項目１に記載のシステム。
（項目１２）
開放機構をさらに備え、前記複数の可変透過構造は、前記開放機構に結合されており、前記可変透過構造は、開放状態と閉鎖状態との間で集合的に移動させられることができる、項目１に記載のシステム。
（項目１３）
光透過性を変調するためのシステムであって、前記システムは、
可撓性可変透過電気泳動構造であって、前記構造は、信号を受信すると、第１の光学透過状態と第２の光学透過状態との間で遷移するように構成されている、構造と、
信号を前記可撓性可変透過構造に送信し、それによって、前記可撓性可変透過構造を前記第１の光学透過状態と前記第２の光学透過状態との間で遷移させるように構成されているコントローラと
を備えている、システム。
（項目１４）
前記電気泳動構造は、流体内に配置されている複数の電気的に帯電された粒子を含む電気泳動材料を備え、前記複数の電気的に帯電された粒子は、電場の影響下で前記流体を通して移動可能である、項目１３に記載のシステム。
（項目１５）
前記電気的に帯電された粒子の一部は、赤色、緑色、青色、シアン色、マゼンタ色、黄色、および白色から選択された色を有する、項目１４に記載のシステム。
（項目１６）
前記コントローラに結合されているセンサをさらに備え、前記センサは、前記可撓性可変透過構造の第１の側に入射する光の強度を測定するように構成されている、項目１３に記載のシステム。
（項目１７）
前記コントローラは、前記光の強度が閾値を超えると、前記信号を前記可撓性可変透過構造に送信するように構成されている、項目１６に記載のシステム。
（項目１８）
電源をさらに備えている、項目１３に記載のシステム。
（項目１９）
開放機構をさらに備え、前記可撓性可変透過構造は、前記開放機構に結合されており、前記可撓性可変透過構造は、開放状態と閉鎖状態との間で移動させられることができる、項目１３に記載のシステム。
（項目２０）
窓被覆材であって、前記窓被覆材は、
前記窓に接触していない複数の可変色構造であって、前記構造は、電気光学媒体を備え、前記構造は、信号を受信すると、第１の色状態と第２の色状態との間で遷移するように構成されている、構造と、
信号を前記複数の可変色構造に送信し、それによって、前記複数の可変透過構造を前記第１の色状態と前記第２の色状態との間で遷移させるように構成されているコントローラと
を備えている、窓被覆材。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】図１は、例示的従来技術の窓被覆材を示す。本発明は、その他に加え、これらの被覆材の中に組み込まれることができる。
【図２】図２は、色および透過性を変化させるように構成される本発明の縦型ブラインドを描写する。
【図３】図３は、本発明の縦型ブラインドの種々の透過状態を描写する。ブラインドが、従来の縦型ブラインドのように、開放されることができるので、ユーザは、ヘイズを伴わずに、窓を通して完全に妨害されない視野を楽しむことができる
【図４】図４は、従来の材料および電気光学材料の両方を組み込み、可変透過窓被覆材を作成する本発明の実施形態を描写する。
【図５】図５は、透過性の変化に加え、変化するメッセージを含む、本発明の回転式シェードを描写する。
【図６】図６は、第１の構成では地図を示し、第２の構成では反射スクリーンを提供するように構成される教室のための回転式スクリーンを描写する。
【図７】図７Ａは、第１の電力および制御構成を描写し、コントローラは、標準的線間電流を受信し、直接電力および信号配線を介して、電力および制御を複数の可変透過構造に提供する。図７Ｂは、第２の電力および制御構成を描写し、可変透過構造は、バッテリから給電される一方、状態を変化させるための信号をコントローラから無線で受信する。図７Ｃは、第３の電力および制御構成を描写し、可変透過構造は、光電池から給電される一方、状態を変化させるための信号をコントローラから無線で受信する。
【図８】図８Ａは、本発明の電気泳動媒体の実施形態の第１の（着色）状態を図示する。図８Ａの実施形態では、可変透過構造の正面および背面表面は、異なる色である。図８Ｂは、本発明の電気泳動媒体の実施形態の第２の（透明）状態を図示する。図８Ｃは、本発明の電気泳動媒体の実施形態の第３の（透明）状態を図示する。
【図９】図９Ａは、本発明の電気泳動媒体の実施形態の第１の（透明）状態を図示する。図９Ａの実施形態では、顔料は、ノードに収集され、それによって、光の大部分が媒体を通過することを可能にする。図９Ｂは、本発明の電気泳動媒体の実施形態の第２の（着色）状態を図示する。図９Ｂの実施形態では、顔料は、可変透過構造の正面表面にわたって分散され、無地の外観を与える。
【図１０】図１０Ａは、顔料の一部を分離し、重力沈下を回避する、事前に形成されたマイクロセルを含む電気泳動媒体の代替構成を図示する。図１０Ｂは、マイクロセルが電気泳動媒体で充填された後、正面および背面透明電極を図１０Ａのマイクロセルに接合することを図示する。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
前述のように、本発明は、例えば、窓を通過する光の量を制御するために使用され得る、被覆システムを提供する。図２に示されるように、本発明のそのような被覆システムは、物体の正面に設置される可変透過構造（または複数の構造）の色および透過性を変化させるために使用されることができる。したがって、本発明は、ユーザが、設計要素、例えば、図２に示されるような縦型ブラインドの見た目を修正する一方、窓を通過する光の量を調整することも可能にする。
【００１９】
前述のように、本発明の制御システムは、１つ以上の可変透過構造と、可変透過構造の状態を制御するためのコントローラとを含む。可変透過構造は、２つ以上の透明電極と、光学状態間で切り替えられ得る電気光学媒体とを含む。図３に示されるように、可変透過構造は、窓を介して部屋に進入する光の量を調整するために使用されることができる。例えば、構造は、個々の可変透過構造を開放状態（図３−最大透過）と閉鎖状態との間で物理的に移動させる、モータを含み得る。可変透過構造の光学状態も、例えば、不透明状態（図３−最大遮断）から透過の中間状態にも修正されることができ、光が窓を介して殆ど進入することを可能にせず、および／または、プライバシーをユーザに提供するであろう。
【００２０】
本発明の可変透過構造は、電気光学材料および従来の材料（例えば、布地、ポリマー）の両方を含み得る。例えば、図４に示されるように、電気光学可変透過構造（水平）は、布地区分（垂直）と織り交ぜられ、完全に透明ではないが、必要に応じて、構造を通して透過される光の量を増減させるように改変されることができる可変透過構造を生産し得る。電気光学材料と従来の材料との混合物は、図４に示されるように、１：１の比率である必要はない。例えば、可変透過構造は、従来の材料の１０倍の電気光学材料の表面積を含み得る。代替として、可変透過構造は、電気光学材料の１０倍の従来の材料の表面積を含み得る。当然ながら、５：１、３：１、２：１、１：１、１：２、１：３、１：５等の中間比率も、可能である。他の実施形態では、可変透過構造は、図４と同様に、互いに織り交ぜられる、２つの異なるタイプの電気光学材料を含み得る。
【００２１】
本発明のシステムの可変透過構造は、図５および６に示されるように、単一可撓性媒体を含み得る。そのような可変透過構造は、窓（図５）または壁（図６）を覆って開閉され得るローラシェードの形態をとり得る。可変透過構造は、可撓性であるので、透明電極および電気光学媒体も、例えば、以下に説明されるように、可撓性でなければならない。図２および３の縦型ブラインド実施形態のように、ローラシェードは、被覆材の透過性および／または色を改変することができる。加えて、ある用途に対して、可変透過構造は、図５等の単語または指示もしくは図６に示されるような画像を埋め込まれるであろう。図６は、教室の地図を表し、地図モードから反射モードに切り替えられ、スクリーンが提示を投影するために使用されることを可能にすることができる。
【００２２】
本発明のシステムの種々の実施形態が、図７Ａ−７Ｃに詳細に示される。本発明のシステムは、電気光学媒体と、電気光学媒体を制御するための電極とを含む、複数の可変透過構造を含む。電気光学媒体は、典型的には、流体内に配置され、電場の影響下で流体を通して移動可能な複数の電気的に帯電された粒子を含む電気泳動材料を含むであろう。電気泳動材料は、可変透過構造がクリアおよび不透明、色１および色２、またはクリアおよび色１および色２等の所望の第１および第２の状態を達成するように選択されることができる。電気泳動材料は、加えて、例えば、図３に関する上での議論のように、可変状態を達成するように制御されることができる。構造は、本説明全体を通して、「可変透過構造」として説明されるが、「可変色構造」は、以下に説明されるように、同一材料を使用して製作されるが、色状態間でのみ変動するように構成されることを理解されたい。
【００２３】
本発明の可変透過および可変色システムは、典型的には、可変透過構造６２０の状態を制御するように構成されるコントローラ６１０を使用するであろう。コントローラ６１０は、様々な複雑度であり得る。例えば、コントローラは、単に、「オン」および「オフ」状態のための電圧を含み得、ユーザは、単に、可変透過構造６２０が各状態にあるべき時間をプログラムし得る。一方、コントローラ６１０は、センサ、例えば、外部光レベルを決定するセンサからの入力に基づいて、可変透過構造６２０の状態を変動させるためのアルゴリズムを含み得る。コントローラ６１０は、パターンを形成するために、特定の可変透過構造６２０の状態を変化させることも可能であり得る。典型的には、コントローラ６１０は、信号を各可変透過構造に伝送し、状態を切り替えるか、または特定のグレーレベルに変化させる。
【００２４】
図７Ａ等の単純設計では、コントローラ６１０は、ワイヤ６３０を介して電極に送信される電圧を提供し、それによって、可変透過構造６２０の全ての状態を変化させ得る。そのようなコントローラは、例えば、電力線（例えば、１２０Ｖ、６０Ｈｚ）に結合される、電力供給源６４０も含み得る。代替として、コントローラ６１０によって生成される信号は、単純コマンドストリングであり得、それは、ネットワーキングまたはインターネット技術を熟知する者に熟知されており、すなわち、コントローラは、情報の一連のパッケージを伝送し、各パッケージは、信号が意図される可変透過構造６２０を識別するアドレス部分と、その可変透過構造６２０によってとられるべき状態を規定するデータ部分とを含む。
【００２５】
他の実施形態では、可変透過構造６２０は、図７Ｂおよび７Ｃに示されるように、コントローラ６１０と無線で、例えば、ＷｉＦｉ、ＺＩＧＢＥＥ（登録商標）、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）、無線制御等を介して、通信し得る。しかしながら、使用される具体的プロトコルは、重要ではなく、ＺＩＧＢＥＥ（登録商標）およびＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）等の低電力オプションは、近距離制御のために十分である。（当然ながら、図７Ａ−７Ｃは、可変透過構造６２０の各「組」のための単一コントローラを提案するが、単一コントローラ６１０が可変透過構造の複数の「組」を制御し、透明性および／または色の調整された遷移を提供することも可能である。）１つの無線構成では、各可変透過構造６２０は、全パッケージを「リッスン」するが、それ自身のアドレスを担うパッケージのみに応答して作用する。各パッケージのアドレス部分は、特定のタイルの製造番号または類似の一意の識別子であり得る。これは、損傷、破壊、または故障構造の比較的に容易な交換を可能にする。
【００２６】
無線で制御される能力を有することに加え、いくつかの実施形態は、バッテリ６５０を介して、または太陽６６０から、独立して給電されるであろう。図７Ｃに示されるように、いくつかの実施形態では、可変透過構造６２０は、エネルギーを入射太陽光から受け取る太陽電池で給電されるであろう。大部分の実施形態では、太陽電池は、透明ではなく、暗色部分として可変透過構造６２０の上部または底部に現れるであろう。太陽電池は、好ましくは、Ｐｏｗｅｒ  Ｆｉｌｍ  ＭＰ３−３７  Ｆｌｅｘｉｂｌｅ  Ａ−Ｓｉセル等の可撓性太陽電池であり、低光条件下で高効率を与える。多数の他のサイズおよび形状の太陽電池が、可変透過構造６２０のサイズおよび形状に応じて使用されることができる。多くの市販の太陽光オプションが、可撓性のものに加え、選定される。代替として、ＲＦ回収等の他の電力採取オプションも使用されることができる。
【００２７】
多数の方法が、以下に詳細に説明されるように、印加される電場に応答して、顔料をシャッターするために使用されることができる。すでに述べられたように、本発明の可変透過構造は、ロールツーロールプロセスでコーティングされ得るマイクロカプセルから形成される電気光学層を利用し得る。代替として、電気光学層は、当技術分野において公知のようなマイクロセル、マイクロセル、またはウェルを使用し得る。本発明は、以降、主に、マイクロカプセルを使用する電気光学層に関して説明されるであろうが、電気光学ディスプレイの技術における当業者が、説明されるマイクロカプセルベースの構造を顔料含有相を空間的に分離するための他の方法に適合することに困難を有しないであろうと考えられる。これらのいくつかの方法は、以下で別個に説明されるが、本発明の単一可変透過構造は、同時に、または異なる時間における代替動作方法としてのいずれかにおいて、そのような構造のうちの２つ以上のものを利用し得ることを理解されたい。
【００２８】
米国特許第７，１１６，４６６号、第７，３０４，７８７号、および第７，９９９，７８７号は、電気泳動ディスプレイの実施形態を説明しており、実施形態は、懸濁流体中に懸濁された複数の帯電された粒子を有する電気泳動媒体と、電気泳動媒体の対向する側に配置される２つの電極とを備え、電極のうちの少なくとも１つは、光透過性であり、それを通して観察者がディスプレイを視認することができる視認表面を形成し、ディスプレイは、光が電気泳動媒体を通過することができないように、帯電された粒子が実質的に視認表面の全体にわたって拡散される閉鎖光学状態と、光が電気泳動媒体を通過することができるように、電気泳動粒子が電極間に延びている連鎖を形成する開放光学状態とを有し、ディスプレイは、電極と電気泳動媒体との間に配置される絶縁層をさらに備えている。ディスプレイは、電圧源と、電圧を２つの電極に印加するためのコントローラとを備え得る。典型的には、高周波数（交流電流）電圧が、ディスプレイをその開放光学状態に駆動するために使用される一方、低周波数（直流電流）電圧が、ディスプレイをその閉鎖光学状態に駆動するために使用される。高度な実施形態では、電圧源およびコントローラは、ディスプレイをディスプレイの開放光学状態と閉鎖光学状態との間の中間のグレー状態に駆動するために有効な高および低周波数極限間の中間周波数電圧を提供することもできる。同一原理は、以下に説明される可変透過構造を制御するためにも使用されることができる。
【００２９】
米国特許第７，９９９，７８７号は、電気泳動ディスプレイを動作させる方法も説明しており、方法は、流体および流体内の複数の少なくとも１つのタイプの粒子を備えている電気泳動媒体を提供することと、媒体に第１の周波数を有する電場を印加し、それによって、粒子に電気泳動運動を受けさせ、第１の光学状態を生成することと、媒体に第１の周波数より高い第２の周波数を有する電場を印加し、それによって、粒子に電気泳動運動を受けさせ、第１の光学状態と異なる第２の光学状態を生成することとを含む。方法は、「変動周波数」方法と称される。そのような方法では、第１の周波数は、約１０Ｈｚ以下であり得、第２の周波数は、少なくとも約１００Ｈｚであり得る。便利に、電場は、実質的に、方形波または正弦波の形態を有するが、他の波形も、当然ながら、使用されることができる。第２の周波数電場は、第１の周波数電場より大きい大きさを有することが有利であり得る。
【００３０】
前述の特許では、一般的には、「グレー」および「暗色」状態の両方を参照する。用語「グレー状態」は、画像化技術分野におけるその従来的な意味において本明細書で使用され、２つの極端なピクセルの光学的状態の中間の状態を指し、必ずしも黒と白とのこれらの２つの極端な状態間の遷移を意味するわけではない。例えば、電気光学ディスプレイを極端状態が実質的に透明および本質的に不透明である可変透過窓として使用することが公知であり、中間「グレー状態」は、部分的に透過性であろうが、実際には、色がグレーではないこともある。実際、使用される粒子は、光散乱する場合、部分的透過性「グレー状態」は、実際には、着色された白色であり得る。用語「単色」は、以降、介在グレー状態を伴わず、ピクセルをそれらの２つの極端な光学状態にのみ駆動する駆動スキームを指すために使用され得る。「暗色」状態は、本明細書で使用される場合、最大不透明度を指すが、しかしながら、「暗色」状態は、実際には、顔料、例えば、赤色顔料によって提供される最大の色に対応し得る。
【００３１】
用語「双安定」および「双安定性」は、当技術分野におけるそれらの従来の意味で、少なくとも１つの光学特性において異なる第１および第２の表示状態を有する表示要素を備えているディスプレイを指すために本明細書で使用され、ディスプレイは、有限持続時間のアドレッシングパルスを用いて所与の要素が駆動された後、第１または第２の表示状態のうちのいずれか一方を呈し、アドレッシングパルスが終了した後、表示要素の状態を変化させるために必要とされるアドレッシングパルスの最小持続時間の少なくとも数倍、例えば、少なくとも４倍、その状態が続く。米国特許第７，１７０，６７０号では、グレースケール対応のいくつかの粒子ベースの電気泳動ディスプレイが、その極端な黒および白状態においてだけではなく、その中間グレー状態においても、安定しており、同じことは、いくつかの他のタイプの電気光学ディスプレイにも当てはまることが示されている。このタイプのディスプレイは、適切には、双安定性ではなく、「多安定性」と呼ばれるが、便宜上、用語「双安定性」が、本明細書では、双安定性および多安定性ディスプレイの両方を網羅するために使用され得る。
【００３２】
本発明で使用される電気泳動媒体は、典型的には、状態間の遷移を刺激する電場を提供する透明電極間に挿入され、それによって、例えば、以下に議論されるような所望の透過性および色効果を生成する。電極は、各透明に直接接続される（例えば、ワイヤを介して）コントローラと通信し得る信号線に導線を介して接続されるか、または透明電極は、最終的に、前述のように、無線信号を介してコントローラと通信し得る。透明電極は、典型的には、インジウムスズ酸化物（ＩＴＯ）、インジウム酸化亜鉛（ＩＺＯ）、または他の透明伝導性材料を使用して製作される。ＰＥＤＯＴ、ＣＮＴ、グラフェン、およびナノワイヤ等の他のクリア導体も、透明電極を製作するために使用されることができる。透明電極は、当技術分野において公知の光学的にクリアな積層接着剤を使用して、種々の他の層、例えば、カプセル化された電気泳動媒体の層に接着され得る。他の実施形態では、接着剤は、例えば、米国特許第８，４４６，６６４号に説明されるように、電気特性を制御するためのカスタムポリウレタンラテックス接着剤、例えば、ヘキサフルオロリン酸イミダゾリウムドーパントでドープされたポリウレタンである。
【００３３】
カプセル化された電気泳動媒体のいくつかの実施形態が、図８Ａ−１０Ｂに示される。図８Ａ−８Ｃ、９Ａ、および９Ｂに示されるカプセルは、マイクロカプセルのコーティングされた層の自己集合を使用して形成されることができる。前述のＥ  ＩＮＫ特許および出願の多くに、特に、米国特許第６，０６７，１８５号、第６，３９２，７８５号、第７，１０９，９６８号、および７，３９１，５５５に議論されるように、そのようなカプセル化された媒体は、断続相が電気泳動内相の液滴を備えている乳剤を形成することによって調製されることができ、電気泳動内相は、少なくとも１つの顔料および流体（典型的には、低極性の実質的に水不混和性の炭化水素である）を備え、通常、電荷制御剤の添加を伴う。乳剤の連続相は、ポリマー、典型的には、ゼラチンの水溶液を備えている。ポリマー材料は、例えば、ゼラチンのコアセルベートの形成によって液滴の表面上に堆積され、第２のポリマー、典型的には、アカシアが、随意に、例えば、アルデヒドと架橋結合され得る薄いカプセル壁を形成する。得られた変形可能マイクロカプセルは、約２０〜１００μｍの直径の球体である。そのようなマイクロカプセルが制御される被覆率で平坦表面上にコーティングされると、それらは、単層のカプセルを本質的に形成する。この単層が乾燥させられると、カプセルは、垂直に（すなわち、それらがコーティングされた表面と垂直に）収縮し、側方に拡張し、偏球を形成する傾向にある。最終的に、カプセルが側方に拡張するにつれて、その側壁は互いに接触し、カプセルは、多面角柱に変形し、その形状は、発泡体内のセルによって形成されるものに類似する。
【００３４】
図７Ａおよび７Ｂは、流体内に配置され、電場の影響下で流体を通して移動可能な複数の電気的に帯電された粒子を含む電気泳動材料を備えている本発明の実施形態を描写する。図８Ａは、二重粒子カプセル化電気泳動可変透過構造（概して、１００として指定される）を通した非常に概略的断面である。この可変透過構造１００は、背面電極１０４と正面平面電極１０６との間に挿入された薄膜の形態における電気泳動媒体（概して、１０２として指定される）を備えている。電気泳動媒体１００は、それ自体、複数のカプセルを備え、複数のカプセルの各々は、その中に流体１１０、黒色電気泳動粒子１１２、および白色電気泳動粒子１１４が保持されているカプセル壁１０８を有し、粒子１１２および１１４は、反対極性の電荷を帯びている。例証目的のために、以下では、黒色粒子１１２は、正電荷を帯び、白色粒子１１４は、負電荷を帯びていると仮定されるであろうが、当然ながら、これらの電荷は、逆転され得る。電気泳動媒体１００はさらに、ポリマー結合剤１１６を備え、カプセルを包囲し、それらを機械的にコヒーレントな層に形成する。
【００３５】
図８Ａから、電圧差が電極１０４と１０６との間に存在するとき、電気泳動媒体１０２が受ける電場がこの媒体の平面に対して主に垂直であることが明白であろう。故に、この電場によって生じた電気泳動粒子１１２および１１４上の電気泳動力は、電気泳動粒子を媒体１０２の平面と垂直に、正面電極１０６に向かって、またはそこから離れる方に駆動する。例えば、図８Ａに図示されるように、正電位が正面電極１０６に印加され、負電位が背面電極１０４に印加される場合、正面電極１０６を通して可変透過構造を視認する観察者に粒子１１４の白色が見えるように、負に帯電された白色粒子１１４は、正面電極１０６に隣接して駆動され、正に帯電された黒色粒子は、背面電極１０４に隣接して駆動される。電極１０４および１０６への電位を逆転させることは、観察者に今度は黒色粒子１１２が見えるように、粒子１１２および１１４の位置を互いに変化させる。電極への電位の印加を制御することによって、中間グレー状態も、観察者に示されることができる。
【００３６】
達成され得る、シャッターされる電気泳動粒子構成の２つの例が、図８Ｂおよび８Ｃに図示される。粒子、流体およびポリマー結合剤、ならびに／またはカプセル壁の誘電定数および伝導性間の差異により、粒子は、カプセルの側壁に向かって、またはそこから離れるように誘引されることができる。例えば、電気泳動粒子が、粒子が流体のものより大きい誘電定数またはより大きい電気伝導性を有するせいで流体より分極性であり、かつ外部構成要素（カプセル壁および／または結合剤）も、流体より分極性である場合、電気泳動力は、カプセルの垂直厚さがカプセルの中間においてとり小さく、電場の大きさがより大きいカプセルの側壁に向かって粒子を駆動するであろう。電気泳動力のみから生じる粒子構成が、図８Ｂに図示され、それは、そのような電気泳動力を図８Ａに示されるカプセル化された可変透過構造に印加する結果を示す。
【００３７】
電場相互作用から生じる粒子構成の第２の例が、図８Ｃに示される。粒子と流体との分極率の差異に起因して、粒子の周囲の電場は、歪ませられる。この歪は、それに関連付けられた電場勾配を有し、電場勾配は、それらの周囲における他の粒子を誘電泳動力を通して誘引し、およびはじく。この誘電泳動力は、多くの場合、「双極子−双極子」相互作用と称される。電場内のそのような粒子の群集は、主に、図８Ｃに図示されるように、印加された電場の方向に沿って連鎖を形成する傾向があろう。この連鎖は、可変透過構造の光学状態に強力に影響を及ぼし得る。例えば、電場下で連鎖する粒子が白色散乱粒子である場合、連鎖は、その散乱力を低減させるであろう。可変透過構造は、より透明に見え、また、黒色もしくは光吸収背景が採用される場合、可変透過構造は、粒子が連鎖するとき、あまり白色に見えないであろう。代替として、粒子が光を吸収する場合、例えば、粒子が図８Ｃに図示されるように黒色である場合、連鎖形成は、可変透過構造をより透明にし、また、白色背景が採用される場合、可変透過構造は、より明るく見えるであろう。これらの効果は、粒子の連鎖がそれらをより「集中した」状態にするので生じ、視認表面の大部分は、粒子が無く、したがって、より光透過性である。
【００３８】
他の実施形態では、電気泳動媒体は、図９Ａおよび９Ｂに描写されるように、カプセル化された粒子のスタックされた層を含み得る。理想的には、単一層のカプセルが、六角形角柱の「ハニカム」（２次元六角形格子）を形成し、その側壁は、図９Ａおよび９Ｂにおいて（理想的形態において）示されるように、投影図として見ると、１２０度の角度で出合うであろう。さらに、図９Ａおよび９Ｂに示されるように、その上にカプセルがコーティングされた平面基板と接触するカプセルの面は、平坦表面に一致するであろう一方、各カプセルの露出面は、湾曲「ドーム」形状を採用するであろう。
【００３９】
マイクロカプセルの第２の層が、第１の層の上部にコーティングされると、表面エネルギーの最小化につながる表面張力は、図９Ａおよび９Ｂに図式的に図示されるように、発泡体状幾何学形状への第１の層内のカプセルのドーム上側表面の変形を生じさせる傾向がある。この幾何学形状では、第１の層内の各カプセルの上側部分は、実質的に錐体の形状を有し、実質的に錐体の形状において、錐体部分は、実質的に平坦であり、介在縁が実質的に直線であり、そのうちの４つは、１０９．５度の四面体角度で各頂点で出合う。理想的幾何学形状では、第２の層内の各カプセルの下側部分も、実質的に錐体形状を有し、図９Ａおよび９Ｂに示されるように、第１および第２の層の錐体部分は、組み合わさり、第２の層内の各錐体区分の最下頂点は、第２の層内の３つの錐体区分間の陥凹に嵌入する。
【００４０】
図９Ａは、正面および背面伝導性層を使用して、顔料粒子を錐体形態の頂点に向かって駆動し、それによって、入射光の大部分が構造を通過することを可能にする、可変透過構造のシャッターされた光学状態を図示する。幾何学的／カプセル壁シャッターは、それらの壁材料がその内相より導電性であるカプセルの２つ以上の層の使用によって必然的に達成されることができる。さらに、カプセルのうちの１つの層のカプセル壁は、カプセルの第２の層のための集電「電極」としての役割を果たすことができる。加えて、幾何学的シャッターが、前述のように、カプセルによって採用され得る錐体形状によって提供され得る。他の実施形態では、幾何学的シャッターは、米国特許第６，１３０，７７４号および第６，１７２，７９８号に説明されるように、カプセルのコーティングを、例えば、Ｖ形状溝上に堆積させることによって達成され得る。幾何学的シャッターは、フォトリソグラフィックまたはエンボス加工方法もしくは当技術分野において周知の他の方法を使用して製作され得る。
【００４１】
図９Ｂに示されるように、電極に印加される電位が逆転されると、すなわち、顔料粒子が反対電極に向かって誘引されると、顔料は、ドーム部分の全体的エリアにわたって拡散し、入射光の大部分を遮断する。異方性粒子の使用等のシャッタするための他の方法、例えば、可変透過構造の平面と垂直または平行のいずれかにおけるその主軸を伴って向けられ得る針またはプレート、色変化顔料、ゲルの膨張および収縮、または、当技術分野において公知の他の類似方法も、本発明の可変透過構造において使用され得る。
【００４２】
いくつかの実施形態では、カプセル壁も、帯電され得る。したがって、いくつかの実施形態では、顔料粒子およびカプセル壁は、反対極性の電荷を帯びている。（明らかに、本発明のこの側面は、概して、両極性の電荷を帯びている粒子を含むカプセルに適用されることはできず、例えば、米国特許第６，８７０，６６１号に説明されるように、１つのみのタイプの粒子または同一極性二重粒子カプセルを含むカプセルに最も適している）。顔料粒子とカプセル壁との間に誘引力を提供することによって、垂直成分が、粒子に印加される電気力に追加され得、したがって、粒子は、占有する小領域から、それらのシャッターされた位置に側方に拡散する。必要誘引力は、静電気であり得る。例えば、ゼラチン／アカシアが、カプセル壁を形成するために使用され、Ｓｏｌｓｐｅｒｓｅ  １７０００（Ｌｕｂｒｉｚｏｌから利用可能）等の電荷制御剤が使用される場合、カプセル壁は、負電荷を達成し得、同一電荷制御剤を伴う正電荷を達成する顔料が、好ましい。顔料粒子とカプセル壁との間に誘引力を提供し得る他の方法は、凝集剤、特に、枯渇凝集の使用を含む。そのようなカプセル壁誘引力の使用の結果、顔料は、本質的に、ＤＣパルスのいずれの極限でも、不可視であろうが、ある凝集状態（カプセルの上部）から別の凝集状態（カプセルの底部）またはその逆への遷移中、可視であろう。一実施形態では、顔料は、約３０〜５０Ｈｚの周波数を有するＡＣで駆動し、ＤＣオフセットをＡＣ駆動に印加することによって、単純ＤＣ駆動における過渡状態であろう状態に閉じ込められ得る。当然ながら、本発明は、反対極性の電荷を帯びているカプセル壁との移動性帯電顔料の使用に制限されず、反対極性の電荷を帯びている任意の固定表面とのそのような顔料の使用に拡張される。固定表面は、印加される電場における顔料の運動を抑制するように作用する。加えて、顔料を含む媒体および表面は、カプセル化される必要はない。
【００４３】
前述のシャッター機構は、ＤＣアドレッシングを使用して、図８Ａ−８Ｃに関してすでに述べられたような印加された電場と平行にカプセル内で粒子運動を生じさせる顔料の従来の切り替えと組み合わせられ得る。この場合、幾何学的／カプセル壁シャッターは生じないことが望ましく、これは、溝または隙間内に集中させられることができるものより多くの顔料をカプセルの中に組み込むことによって、多層カプセル構造において保証されることができる。加えて、最終用途に応じて、従来の電気泳動切り替えは、前述のＥ  Ｉｎｋ特許および出願に説明されるように、染色された液体を通して移動する単一顔料、同一または反対電荷の二重顔料、もしくは複数の顔料および染色された流体の組み合わせを伴い得る。染色された液体の使用は、電気光学媒体が透明に駆動されるとき、可変透過構造が特定の色の色合いを有することが所望されるときに適切であり得る。
【００４４】
加えて、本発明の電気泳動媒体は、図９Ａおよび９Ｂに図示されるように、マイクロセル９００内にカプセル化され得る。マイクロカプセルは、多官能アクリレートまたはメタクリレート、多官能ビニルエーテル、多官能エポキシド、テレフタル酸ポリエチレン（ＰＥＴＥ）または他の高密度ポリエチレン、ポリプロピレン、もしくは修飾されたポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）等の可撓性ポリマーから構築され得る。マイクロセルは、エンボス加工、フォトリソグラフィ、接触印刷、真空形成、または他の好適な方法で製作され得る。この構造では、マイクロセル９００は、例えば、図１０Ｂに示されるように、透明材料から作製される正面電極と背面電極との間に挿入される、図８Ａ−９Ｂに関して上述したものと同一方式で、帯電された顔料粒子は、好適な電場を使用して、顔料が入射光を遮断しないであろう指定された場所、または顔料が入射光を遮断するであろう異なる場所に集合するように電場によって駆動されることができる。マイクロセル９００は、図１０Ａでは、錐体として示されるが、マイクロセル９００は、円錐、半球、正方形、または他の多面体等の他の形状をとるようにも形成されることができることを理解されたい。
【００４５】
一実施形態では、マイクロセル９００は、例えば、図１０Ｂに示されるように、別個に製作され、次いで、透明電極間に位置付けられる。例えば、マイクロセル構造は、エンボス加工によって製作され得る。エンボス加工は、通常、ローラ、プレート、またはベルトの形態であり得るオス型金型によって遂行される。エンボス製作された組成物は、熱可塑性材料、熱硬化性材料、またはそれらの前駆体を備え得る。エンボス加工プロセスは、典型的には、マイクロセル材料のガラス遷移温度より高い温度で実施される。加熱されたオス型金型、またはその金型が押し付けられる加熱された筐体基板が、エンボス加工温度および圧力を制御するために使用され得る。オス型金型は、通常、ニッケル等の金属から形成される。形成されると、マイクロセルは、顔料粒子、流体、およびポリマー結合剤で充填される。充填されたマイクロセルは、次いで、シールされ、シールされたマイクロセルは、図１０Ｂに描写されるように、透明電極間に積層される。マイクロセルを電気泳動材料で充填し、電極を取り付ける他の方法が、本発明の可変透過構造を構築するために使用され得る。例えば、第１の透明電極が、マイクロセルの底部に接着され得、伝導性透明シール材料が、充填されたマイクロセルの上に拡散され、第２の透明電極を形成し得る。
【００４６】
個別的なマイクロカプセルをカプセル化された電気泳動媒体中に含む前述の実施形態に加え、本発明の電気泳動媒体は、図に示されないが、連続した電気泳動相、例えば、ポリマー分散電気泳動媒体を含み得る。ポリマー分散媒体では、電気泳動流体の複数の個別的な液滴とポリマー材料の連続相とがポリマー中に分散され、電気泳動流体の個別的な液滴は、個別的なカプセル膜が各個々の液滴に関連付けられていなくても、カプセルまたはマイクロカプセルと見なされ得る。例えば、前述の米国特許第６，８６６，７６０号を参照されたい。故に、本願の目的のために、そのようなポリマー分散される電気泳動媒体は、カプセル化された電気泳動媒体の亜種と見なされる。
【００４７】
多数の変更および修正が、本発明の範囲から逸脱することなく、前述の本発明の具体的実施形態に行われることができることは、当業者に明白であろう。故に、前述の説明の全体は、限定的ではなく、例証的意味で解釈されるものとする。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【外国語明細書】
2019219695000001.pdf