(57)【要約】第１の端部及び反対側にある第２の端部を有する電気光学デバイスであって、電気光学活性部と、第１の端部及び反対側にある第２の端部を有する第１の電極と、第１の端部及び反対側にある第２の端部を有する第２の電極と、前記電気光学活性部の所定領域の光学状態を、当該電気光学デバイス内の前記所定領域の位置が制御可能であるように制御する制御手段とを有し、前記電気光学活性部は、前記第１の電極と前記第２の電極との間に少なくとも部分的に位置付けられる。
2008513947.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の端部及び反対側にある第２の端部を有する電気光学デバイスであって：
電気光学活性部；
第１の端部及び反対側にある第２の端部を有する第１の電極； 
第１の端部及び反対側にある第２の端部を有する第２の電極；及び
前記電気光学活性部の所定領域の光学状態を、当該電気光学デバイス内の前記所定領域の位置が制御可能であるように制御する制御手段；
を有し、
前記電気光学活性部は、前記第１の電極と前記第２の電極との間に少なくとも部分的に位置付けられる、電気光学デバイス。
【請求項２】
前記所定領域の長さは制御可能である、請求項１記載の電気光学デバイス。
【請求項３】
前記制御手段は、前記電気光学活性部の両端に交流電圧を印加するよう構成される電圧手段を有する、請求項１又は２記載の電気光学デバイス。
【請求項４】
前記電圧手段は、前記第１の電極の第１の端部へ第１の電圧を印加する第１の電圧源と、前記第２の電極の第１の端部へ第２の電圧を印加する第２の電圧源とを有する、請求項１乃至３のうちいずれか一項記載の電気光学デバイス。
【請求項５】
前記第１の電極は、前記第１の電極の第１の端部から第２の端部へ実質的に一定の位相で第１の電圧を伝送するよう構成され、
前記第２の電極は、位相遅延を伴って、前記第２の電極の第１の端部から第２の端部へ第２の電圧を伝送するよう構成される、
請求項４記載の電気光学デバイス。
【請求項６】
前記制御手段は、第３の電極と、前記第２の電極に組み込まれた複数の誘導素子と、前記第２の電極と前記第３の電極との間に位置付けられた複数の容量素子とを更に有する、請求項４又は５記載の電気光学デバイス。
【請求項７】
前記制御手段は、前記第２の電極の第１の端部へ印加された場合の前記第２の電圧に対して、前記第１の電極の第１の端部へ印加された場合の前記第１の電圧の位相を制御可能に変化させるよう構成される、請求項４乃至６のうちいずれか一項記載の電気光学デバイス。
【請求項８】
前記制御手段は、前記第２の電圧に対して前記第１の電圧の振幅を制御可能に変化させるよう構成される、請求項４乃至７のうちいずれか一項記載の電気光学デバイス。
【請求項９】
前記制御手段は、前記第２の電圧に対して前記第１の電圧の周波数を制御可能に変化させるよう構成される、請求項４乃至８のうちいずれか一項記載の電気光学デバイス。
【請求項１０】
前記電気光学活性部は電気光学活性物質を有し、
当該電気光学デバイスはファイバー又はフィラメントを有する、
請求項１乃至９のうちいずれか一項記載の電気光学デバイス。
【請求項１１】
前記ファイバー又はフィラメントは実質的に円筒形である、請求項１０記載の電気光学デバイス。
【請求項１２】
前記電気光学活性部は電界発光物質を有する、請求項１乃至１１のうちいずれか一項記載の電気光学デバイス。
【請求項１３】
前記第２の電極は、複数のコイルを有する巻きコイルの形をした伸長導体を有する、請求項１１又は１２記載の電気光学デバイス。
【請求項１４】
前記伸長導体から成る隣接するコイルの間に形成された絶縁被覆を更に有する、請求項１３記載の電気光学デバイス。
【請求項１５】
前記絶縁被覆は前記伸長導体を包む、請求項１４記載の電気光学デバイス。
【請求項１６】
前記絶縁被覆は透明である、請求項１４又は１５記載の電気光学デバイス。
【請求項１７】
前記第３の電極は外部導電被覆を有する、請求項６乃至１６のうちいずれか一項記載の電気光学デバイス。
【請求項１８】
前記第３の電極は透明である、請求項１７記載の電気光学デバイス。
【請求項１９】
電気光学デバイスの製造方法であって：
（ａ）第１の伸長導電部材の周囲に電気光学活性物質の層を置くステップ；
（ｂ）前記層を固まらせるステップ；
（ｃ）前記固化された電気光学活性物質の周りに第２の伸長導電部材を巻き付けるステップ；
（ｄ）前記第２の導電部材から成る隣接するコイルの間に絶縁物質を置くステップ；及び
（ｅ）ファイバー又はフィラメントの周りに導電被覆を置くステップ；
を有する製造方法。
【請求項２０】
（ｆ）前記ステップ（ｃ）を実行する前に、前記第２の伸長導電部材の周りに絶縁物質の層を置くステップ、を更に有する請求項１９記載の製造方法。
【請求項２１】
第１の端部及び第２の端部を各々有する第１の電極並びに第２の電極と、該第１の電極と該第２の電極との間に少なくとも部分的に位置付けられた電気光学活性部とを有する電気光学デバイスの駆動方法であって：
第１の電圧を前記第１の電極へ、且つ第２の電圧を前記第２の電極へ印加することによって前記電気光学活性部の両端に交流電圧差を印加するステップ；及び
位相遅延を前記第２の電極に導入して、前記電気光学活性部の両端の前記交流電圧差の振幅を制御するステップ；
を有する駆動方法。
【請求項２２】
前記第２の電極の第１の端部へ印加される場合の前記第２の電圧に対して、前記第１の電極の第１の端部へ印加される場合の前記第１の電圧の位相を制御するステップを更に有する、請求項２１記載の駆動方法。
【請求項２３】
前記第２の電圧に対して前記第１の電圧の周波数を制御するステップを更に有する、請求項２１又は２２記載の駆動方法。
【請求項２４】
前記第２の電圧に対して前記第１の電圧の振幅を制御するステップを更に有する、請求項２１乃至２３のうちいずれか一項記載の駆動方法。
【請求項２５】
請求項１０乃至１８のうちいずれか一項記載の電気光学デバイスの複数個から形成される繊維又は布地。
【請求項２６】
請求項１０乃至１８のうちいずれか一項記載の電気光学デバイスの複数個から形成される衣服。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、他の寸法よりも相当に大きい一の寸法を有する電気光学デバイスに関する。具体的には、本発明は、他の寸法よりも相当に大きい長さを有しており、この長さに沿ってアドレス可能な伸長された電気光学デバイスに関する。
【背景技術】
【０００２】
この例は、ファイバー又はフィラメント、特に、１又はそれ以上のインジケータ表示を組み込まれた繊維又は布地への包含に適したものである。
【０００３】
他の例は、複数の別々の光から成るホースを有する所謂ロープライト（ｒｏｐｅｌｉｇｈｔ）である。これは、制御下でアドレス可能であって、インジケータ表示として又は装飾照明として用いられうる。
【０００４】
色変化を生じさせる能力を有する電気光学物質から形成される様々な種類のファイバー又はフィラメントが知られる。例えば、電界発光物質又はポリＬＥＤ物質などの電気光学活性物質からファイバー又はフィラメントを形成することが知られる。また、伸長された電気光学デバイスを形成する電気光学物質として液晶、電気泳動粒子浮遊物又はエレクトロクローム物質を使用することも可能である。
【０００５】
一般に、この種の全ての既知のファイバー又はフィラメントは、同じ基本構造を有しており、
１．ファイバー又はフィラメントの軸方向に、又は、ファイバー若しくはフィラメントの中心に向かって、一様に通された導電コア又は電極と、
２．コア電極を覆う電気光学層と、
３．透明な導電外部電極と、
を有する。
【０００６】
コア電極と外部電極との間に電圧差を印加することによって、電界が電気光学層に発生する。発生した電界は、ファイバー又はフィラメントの全長に亘って一様であり、電気光学層の光学状態に変化をもたらす。光学状態の変化は、電気光学層を形成する物質と、電極の両端に印加された電界とに依存する。
【０００７】
更に、別々の電球又はＬＥＤから成る様々な種類のロープライトが知られる。通常、ロープライトは、ホースの長さに沿って通された２つの電極線を有しており、それらの２つの電極線の間の電位差によって供給される複数の別々の光源を有する。更に、ロープライトの光の発現は一定であり、あるいは、ホースの全長に亘って周期的に少なくとも繰り返される。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、デバイスの光学活性部の長さ及び位置がデバイスの一部を形成する第１の電極又は第２の電極のいずれか一方に沿って位相遅延を生ずることによって制御可能な電気光学デバイスを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の第１の態様に従って、第１の端部及び反対側にある第２の端部を有する電気光学デバイスであって：
電気光学活性部；
第１の端部及び反対側にある第２の端部を有する第１の電極； 
第１の端部及び反対側にある第２の端部を有する第２の電極；及び
前記電気光学活性部の所定領域の光学状態を、当該電気光学デバイス内の前記所定領域の位置が制御可能であるように制御する制御手段；
を有し、
前記電気光学活性部は、前記第１の電極と前記第２の電極との間に少なくとも部分的に位置付けられる、電気光学デバイスが提供される。
【００１０】
望ましくは、前記所定領域の長さは、また、制御可能である。
【００１１】
本発明によって、前記所定領域の位置若しくは長さのいずれか一方、又は位置及び長さの両方が制御されうるように、当該電気光学デバイスの所定領域の光学状態を制御することが可能である。
【００１２】
これは、電極の全長に亘って一様に電気光学活性層の光学状態しか変更することができない既知の変色電気光学デバイスとは極めて異なる点である。実際には、このことは、既知の変色電気光学デバイスの光学状態が当該デバイスの全長に沿って同じであることを意味する。
【００１３】
言い換えると、既知の変色ファイバーでは、電気光学活性部が、それを上回るとオン状態となり、反対に下回るとオフ状態となるところの閾値電圧を有する物質から形成される場合に、ファイバー全体は、発光しないオフ状態又は、発光するオン状態のいずれか一方の状態にある。
【００１４】
本発明により、伸長された電気光学デバイスの可変部分及び可変長がオン状態にあって、いつでも発光しているように、電気光学デバイスの長さに沿って電気光学活性部の光学状態を変更することが可能である。
【００１５】
当該デバイスの光学状態は、当該デバイスが内部光を放射し、あるいは、外部光源からの光を反射又は吸収することができる状態にある。使用に際して、前記所定領域の光学状態は、当該デバイスの他の部分が発光しない場合に前記所定領域が発光することができる状態にある。
【００１６】
電気光学デバイスの所定領域は、当該デバイスの一部であっても良く、あるいは当該デバイスの全体であっても良い。
【００１７】
本発明は、特に、インジケータとしての、又は、衣類に組み込まれたインジケータとしての、又は、装飾照明としての使用に適する。
【００１８】
有利に、電気光学デバイスは軸を有する。当該デバイスの第１の端部で、第１の電極及び第２の電極は、夫々、その軸に実質的に直交する第１の面にあり、当該デバイスの第２の端部で、第１の電極及び第２の電極は、夫々、前記第１の面から離れたところに位置し、軸に実質的に直交する第２の面にある。
【００１９】
有利に、前記制御手段は、前記電気光学活性部の両端に交流電圧を印加するための電圧手段を有する。
【００２０】
電気光学活性物質又は素子の光学状態は、その物質又は素子の両端に印加された電界を変化させることによって変更されても良い。望ましくは、その物質又は素子は閾値電圧を有する。閾値電圧を下回る電界がその物質又は素子へ印加される場合には、その物質又は素子はオフ状態のままであり、発光しない。閾値レベルを上回る電界がその物質又は素子へ印加される場合には、その物質又は素子は、光を放射するオン状態に切り替わる。
【００２１】
本発明により、電気光学活性層を形成する物質又は素子の閾値電圧は、当該デバイスの長さに沿った１つ又は複数の所定領域に勝る。
【００２２】
所定領域の長さは、電気光学活性部の両端に印加された交流電圧の振幅を変化させることによって変更されても良い。振幅の間の差を大きくすることによって、前記所定領域の長さは増大しうる。逆もまた同様である。
【００２３】
望ましくは、前記電圧手段は、前記第１の電極の第１の端部へ第１の交流電圧を印加する第１の電圧源と、前記第２の電極の第１の端部へ第２の交流電圧を印加する第２の電圧源とを有する。
【００２４】
望ましくは、前記第１の電極は、前記第１の電極の第１の端部から第２の端部へ実質的に一定の位相で前記第１の電圧を伝送するよう構成され、前記第２の電極は、位相遅延を伴って、前記第２の電極の第１の端部から第２の端部へ前記第２の電圧を伝送するよう構成される。
【００２５】
有利に、前記制御手段は、第３の電極と、前記第２の電極に組み込まれた複数の誘導素子と、前記第２の電極と前記第３の電極との間に位置付けられた複数の容量素子とを更に有する。
【００２６】
前記第１の交流電圧は、前記第１の電極の第１の端部へ前記第１の電圧源によって印加されうる。この第１の電極は、その電圧が当該電気光学デバイスの長さに亘って実質的に一様であるように構成される。
【００２７】
前記第２の交流電圧は、前記第２の電極の第１の端部へ印加されうる。前記第２の電極は、その電圧が位相遅延を伴ってその第１の端部からその第２の端部へ伝送されるように構成される。
【００２８】
前記位相遅延は、前記第２の電極の長さに沿って前記第１の端部から増大し、前記第２の電極の中間では一半周期に等しく、前記第２の電極の第２の端部では一全周期に等しい。
【００２９】
当該デバイスの電気光学活性部に現れる電圧は、任意の位置及び所定の時点で、前記第１の電極と前記第２の電極との間の電圧差に等しい。従って、この電圧差は、前記第１の電極と前記第２の電極との間の差を表す。
【００３０】
本発明の第１の実施例で、前記第１及び第２の電圧の位相は、夫々の電極の第１の端部で等しくなるよう選択される。本実施例で、前記第１及び第２の電圧の振幅は、また、等しくなるよう選択される。これは、夫々の電極の第１の端部で、当該デバイスの電気光学活性部に現れる電圧が実質的に零となりうることを意味する。言い換えると、前記第１の電圧と前記第２の電圧との間には相殺的干渉が存在する。
【００３１】
当該デバイスの長さの中間で、前記第２の電極における位相は、前記第２の電極の第１の端部での位相に比べて（従って、前記第１の電極での位相に比べても）半周期だけ遅れるよう設定される。これは、前記第１の電圧と前記第２の電圧との間の差が最大となることを意味する。言い換えると、この点で、前記第１及び第２の電圧は建設的に干渉する。
【００３２】
当該デバイスの第２の端部で、前記第２の電圧の位相は、正確に一周期だけ前記第１の電圧の位相より遅れる。これは、当該デバイスの第２の端部で、前記第１の電圧と前記第２の電圧との間の位相差が先と同じく零となり、従って、電圧差も零となることを意味する。当該デバイスの電気光学活性部の両端に印加される電圧がその部分を形成する電気光学活性物質の閾値電圧を超えるところの当該デバイスの領域において、光が放射されうる。
【００３３】
望ましくは、前記制御手段は、前記第２の電極の第１の端部における前記第２の電圧の位相に対して、前記第１の電極の第１の端部における前記第１の電圧の位相を制御可能に変化させる。
【００３４】
これにより、結果として、電圧が閾値レベルを上回るところの電気光学活性部の領域が、前記第１及び第２の電極の夫々の第１の端部で前記第１及び第２の電圧の位相の差に依存して、当該デバイスの長さに沿って所定距離だけシフトされる。例えば、半周期の位相差が選択されるならば、電気光学活性部における最大電圧差は、当該デバイスの第１及び第２の両端部で生じ、当該デバイスの中間では、電圧差は零となりうる。
【００３５】
有利に、前記制御手段は、前記第２の電圧に対して前記第１の電圧の振幅を制御可能に変化させるよう構成される。
【００３６】
都合の良いことには、前記制御手段は、前記第２の電圧に対して前記第１の電圧の周波数を制御可能に変化させるよう構成される。
【００３７】
有利に、前記電気光学活性部は電気光学活性物質を有し、当該電気光学デバイスはファイバー又はフィラメントを有する。
【００３８】
望ましくは、前記ファイバー又はフィラメントは実質的に円筒形である。
【００３９】
望ましくは、前記電気光学活性部は電界発光物質を有する。しかし、他の種類の電気光学活性物質が用いられても良い。
【００４０】
望ましくは、前記第２の電極は、複数のコイルを有する巻きコイルの形をした伸長導体を有する。
【００４１】
有利に、当該電気光学デバイスは、前記伸長導体から成る隣接するコイルの間に形成された絶縁被覆を更に有する。これは、隣接するコイルが互いに短絡することを防ぐ。
【００４２】
都合の良いことには、前記絶縁被覆は、電気光学活性層によって放射される光が前記ファイバーを通って伝送されることを可能にするよう透明である。
【００４３】
望ましくは、前記第３の電極は、当該デバイスの外部表面の近くに置かれる。前記第３の電極は、前記第２の電極に容量的に結合された外部導電被覆を有する。前記外部導電被覆は、触れても安全な接地層として機能するよう接地されうる。
【００４４】
有利に、前記第２の電極の前記巻きコイルは、前記第３の電極への明確な容量性接続を確立するために、絶縁外部被覆を有する。なお、「明確な（ｗｅｌｌ−ｄｅｆｉｎｅｄ）」とは、容量性接続が再現可能であって、第２の電極と第３の電極との間に確実な分離が存在することを意味する。更に、第３の電極への望ましくない抵抗接続の機会は最小限とされる。
【００４５】
望ましくは、前記外部導電被覆は、電気光学活性層から放射される光が前記ファイバーを介して伝送されることを可能にするよう透明である。
【００４６】
代替的に、前記電気光学活性部は複数の発光ダイオード（ＬＥＤ）を有し、当該電気光学デバイスはロープライトを有する。ＬＥＤは、発光のためのそれらの閾値電圧のために、本発明による使用に特に適する。
【００４７】
本発明の第２の態様に従って、電気光学活性物質を有する電気光学デバイスの製造方法であって：
（ａ）第１の伸長導電部材の周囲に電気光学活性物質の層を置くステップ；
（ｂ）前記層を固まらせるステップ；
（ｃ）前記固化された電気光学活性物質の周りに第２の伸長導電部材を巻き付けるステップ；
（ｄ）前記第２の導電部材から成る隣接するコイルの間に絶縁物質を置くステップ；及び
（ｅ）当該伸長された電気光学デバイスの周りに導電被覆を置くステップ；
を有する製造方法が提供される。
【００４８】
本発明の第２の態様の更なる有利な特徴は、請求項２０で述べられる。
【００４９】
本発明の第３の態様に従って、第１の端部及び第２の端部を各々有する第１の電極並びに第２の電極と、該第１の電極と該第２の電極との間に少なくとも部分的に位置付けられた電気光学活性部とを有する電気光学デバイスの駆動方法であって：
第１の電圧を前記第１の電極の第１の端部へ、且つ第２の電圧を前記第２の電極の第１の端部へ印加することによって前記電気光学活性部の両端に交流電圧差を印加するステップ；及び
位相遅延を前記第２の電極に導入して、前記電気光学活性部の両端の前記交流電圧差の振幅を制御するステップ；
を有する駆動方法が提供される。
【００５０】
本発明の第３の態様の更なる好ましく且つ有利な特徴は、請求項２２〜２４で述べられる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００５１】
以下、本発明について、一例として添付の図面を参照して更に説明する。
【００５２】
図１ａ及び１ｂを参照すると、従来の変色ファイバーが、全体として参照番号２によって示される。既知の変色ファイバーは、一般的に、内部のコア電極と、透明な被覆の形をした外部電極とを有する。外部電極と内部電極との間には電気光学活性物質がある。図１ａで、電気光学活性物質はオフ状態にあり、一方、図１ｂでは、電気光学活性物質は発光するオン状態にある。従来の変色ファイバーでは、ファイバー全体をオン状態又はオフ状態にすることしかできない。言い換えると、ファイバー全体が発光又は非発光となることしかできない。
【００５３】
ここで図２ａから２ｆを参照すると、ファイバーの形をした本発明に従う電気光学デバイスが、全体として参照番号４によって示される。本発明に従って、以下で更に詳細に説明されるように、デバイス４の所定領域の光学状態を、所定領域６が制御されうるように、変更することが可能である。
【００５４】
図２ａで、デバイス全体はオフ状態にあり、従って、光は放射されない。
【００５５】
図２ｂから２ｆの夫々において、デバイス４は所定領域６を有しており、領域６の光学状態は、その領域が発光し、一方、デバイス４の他の領域が発光しないという状態にある。図２ｂから２ｆから明らかなように、所定領域６の長さ及び位置は、本発明により制御可能である。
【実施例１】
【００５６】
図３を参照すると、本発明に従うファイバー４が更に詳細に示される。ファイバー４は、内部導電コアの形をした第１の電極８を有する。電極８は、例えば銅などの、低抵抗のコア導線を有する。
【００５７】
デバイス４は、電気光学活性層１０の外部表面に沿って巻き付けられたコイル状の伸長部材の形をした第２の電極１２を更に有する。第２の電極１２は、隣接するコイル１４の間に空間が存在するように巻き付けられている。この空間を介して、電気光学活性層１０から放射される光はデバイスから漏れ出すことができる。
【００５８】
絶縁物質１６が隣接するコイル１４の間に置かれる。絶縁被覆は、更に、第２の電極１２を覆うように置かれる。
【００５９】
デバイス４は、例えばＩＴＯから形成された透明な導電被覆１８の形をした第３の電極を更に有する。透明な導電被覆１８は、デバイスの周りに置かれる。透明な導電被覆１８は、接地層として機能し、触れても安全である。同時に、この層は、第２の電極１２へ容量的に結合されている。
【００６０】
デバイス４は、第１の電極８の上に電気光学活性層１０を置くことによって形成される。層１０が固化されている場合に、第２の電極１２は、層１０の外部表面の周りに巻き付けられる。絶縁層１６は、その場合に、隣接するコイル１４の間及び周りに置かれる。最後に、被覆１８はデバイス４の周りに置かれる。
【００６１】
本発明の一実施例で、第２の電極１２は、電極の外部表面に絶縁層を予め有する。これは、伸長部材が電気光学活性層１０の周りに巻き付けられているならば、更なる絶縁物質が伸長部材の上に置かれる必要がないことを意味する。この結果、より正確に決定された絶縁体厚さを得られる。また、これは、第２の電極１２と透明被覆１８との間に生ずる短絡の可能性を減らす。
【００６２】
第１の電圧は第１の電極８へ印加され、第２の電圧は第２の電極１２へ印加される。第２の電極１２は、ファイバーの長さに沿って巻き付けられ、第３の電極１８へ容量的に結合されたコイルを有するので、位相差が、第２の電極１２の長さに沿って電圧に導入される。しかし、第１の電極８は、ファイバーの長さに沿って実質的に一定電圧を有する電気信号を有する。
【００６３】
ファイバーの長さに沿ったある位置で、ある時点に、第１の電極８と第２の電極１２との間には約１８０度（半周期）の位相差が存在する。これらの位置で、電気光学活性層１０に現れる電圧は最大であり、電気光学活性層１０の光学活性の閾値を超えるよう配置される。
【００６４】
第２の電極１２と第３の電極１８との間の自己インダクタンスＬ及び容量結合Ｃは、注意深く調整される。更に、第２の電極１２は、一端で、注意深くその固有インピーダンスで接地へ終端される。第２の電極１２に沿って位相遅延を生ずるために必要な条件は、特に図８を参照して、以下で更に詳細に説明される。
【００６５】
ここで、図４を参照すると、図３で表されたファイバー４を表す電気回路が示される。回路は、３つの電位ライン、即ち、接地ライン２０と、コイルライン２２と、コア又は均一相ライン２４とを有する。ライン２０、２２、２４の水平長さは、デバイス４の長さに対応する。
【００６６】
コイル線２２は、本実施例において図３で表されたようにコイルの形をした第２の電極１２を表す。コア又は均一相ライン２４は、第１の電極８を表す。接地ライン２０は、第３の電極１８を表す。第２の電極１２は、複数のセグメントを有しており、セグメント毎の複数の自己誘導素子Ｌｃｏｉｌと、同じくセグメント毎の抵抗素子Ｒｃｏｉｌと、接地ラインに対する容量結合Ｃｃｏａｔｉｎｇとを有すると考えられても良い。セグメント概念は、ファイバーが数学的にモデル化されることを可能にするために用いられる。ファイバーは、必ずしもセグメントから物理的に形成されない。
【００６７】
図３で示されるようにデバイス４の左側の端部によって表される第１の端部で、（コイルライン２２を表す）第２の電極１２は、角周波数ωを有する信号発生器Ｖｃｏｉｌにより（接地ライン２０を表す）第３の電極１８へ接続されている。誘導素子と容量素子との間の相互作用の結果として、信号における漸進的な位相遅延は、モデルの隣接するセグメントの間で、
【数１】
2008513947.tif 000003
に等しいコイルラインの長さに沿って大きくなりうる。
【００６８】
図３の右側に示されたデバイスの第２の端部で、（コイルライン２２を表す）第２の電極１２は、抵抗
【数２】
2008513947.tif 000004
により（接地ライン２０を表す）第３の電極１８へ接続されている。
【００６９】
この整合抵抗の機能は、後方反射信号を防ぐために、第２の電極１２上の入来信号を吸収することである。更に、コイル抵抗Ｒｃｏｉｌは、第２の電極１２の長さ上で信号の振幅を等しく保つために、コイルのインダクタンスインピーダンスωＬｃｏｉｌよりも低くなるよう選択されるべきである。
【００７０】
コイルライン２２及び均一相ライン２４によって夫々表される第２の電極１２と第１の電極８との間には、電気光学活性層１０が置かれる。電気光学活性層１０は、第２の電極１２のモデル化されたセグメント毎に抵抗Ｒｏｐｔｉｃ及び静電容量Ｃｏｐｔｉｃを有する。
【００７１】
ファイバー４の左端で、（コアライン２４を表す）第１の電極８は、同じくωの角周波数を有する第２の信号発生器Ｖｃｏｒｅにより（接地ライン２０を表す）第３の電極１８へ接続されている。図４に示される回路において零で表される第１の電極に沿った低抵抗のために、第１の電極８に沿った位相遅延は存在しない。
【００７２】
これは、電界が、同じくωの周波数により、電気光学活性層１０の上で発生しうることを意味する。しかし、電界の振幅は、第１の電極８と第２の電極１２との間の位相差に依存しうる。最大振幅は、１８０度の位相差を有する位置で生じ、一方、最小振幅は、０度の位相差で生ずる。
【００７３】
第２の電極１２での電圧の位相はデバイス４に沿って変化するので、電気光学活性層１０の両端に印加される電界の振幅は、同じくデバイスの長さに沿って変化する。これは、位相可変領域が、電界、及び実効電力が電気光学活性層１０の光学活性閾値を超えるところで作られることを意味する。デバイスに沿った他の領域は、また、電界が電気光学活性層１０の光学活性閾値を超えないために光学活性が認知され得ないところで作られる。
【００７４】
有利に、第３の電極に対する容量結合（Ｃｃｏａｔｉｎｇ）は、そのインピーダンスが、位相遅延を決定するために電気光学活性層１０の等価インピーダンスに比べて小さいことを確実にするほど十分に大きい。
【００７５】
ここで、図５を参照すると、本発明の実施例に従う伸長電気光学デバイスに関して、デバイスの位置による発光電力の変化がグラフとして示される。
【００７６】
図５に表された結果は、約１０ｃｍの長さを有する１００個のセグメントによりモデル化されたデバイスに基づく。用いられたデバイスの全長は１０メートルであった。デバイスの半径ｒｆｉｂｅｒ（コア＋電気光学層）は５ｍｍであった。第２の電極１２は、０．８ｍｍの半径ｒｗｉｒｅと、１３．８ミクロンの外部絶縁被覆ｒｃｏａｔｉｎｇとを有する細い銅線を有していた。この細い銅線は、メートルファイバー長（Ｎ／Ｉ）毎に３０７巻で巻き付けられた。
【００７７】
モデルセグメント毎の電気光学活性層１０の抵抗は、Ｒｏｐｔｉｃ＝１００ｋΩである。
【００７８】
モデルセグメント毎の電気光学活性層１０の容量は、Ｃｏｐｔｉｃ＝１００ｐＦである。
【００７９】
このようなファイバーで、ファイバーの夫々のセグメントは、モデルセグメント毎に以下のパラメータ：
・コイルの自己インダクタンス：
【数３】
2008513947.tif 000005
・コイルの抵抗：
【数４】
2008513947.tif 000006
・第３の電極に対する静電容量：
【数５】
2008513947.tif 000007
・単一終端抵抗：
【数６】
2008513947.tif 000008
を有する。
【００８０】
この値は、毎秒６．２８×１０５ラジアンの、第１の電極８及び第２の電極１２の夫々へ印加される電圧の選択された角周波数ωに当てはまる。ファイバーの全長に亘る全体の位相差は、
【数７】
2008513947.tif 000009
に等しい。
【００８１】
これは、全体の位相差が、電極へ印加された電圧の周波数の一周期（３６０度）に等しいことを意味する。
【００８２】
夫々のセグメントの電気光学電力は、図５に示される。
【００８３】
明らかなように、第１の電極８、及び第２の電極１２の左側端部での正弦波電圧の振幅は、本実施例では、いずれも１１５ボルトに等しくなるよう選択される。
【００８４】
ライン２６によって表されるように、第１の電極８及び第２の電極１２の電圧源の間の位相差が零である場合に、デバイスの中間で、発光電力は最大であり、ライン２８によって表される０．２ワットの閾値電力を上回る。従って、２つの電圧源の間の位相差が零である場合には、ファイバーの中間地点が発光する。これは、その地点が、ファイバーの電力が閾値２８を上回る位置に当たるためである。
【００８５】
発光部は、２つの電圧源の間の位相差を適切に調整することによって、デバイスの長さに沿った如何なる所望の位置へも移動可能である。ライン３０は、（第２の電極１２の左端での）Ｖｃｏｉｌと（第１の電極８に沿った全地点での）Ｖｃｏｒｅとの間の位相差が−０．３である場合の発光電力分布を表し、一方、ライン３２は、電圧源の間の位相差が０．１である場合のファイバーに沿った発光電力の変化を表す。明らかなように、発光電力が閾値２８を上回るところのファイバーの領域の位置は、位相差の変化とともに変化する。
【００８６】
ここで、図６を参照すると、ファイバー４に沿った発光電力の変化は、示されるように図５を参照して先に説明されたのと同じパラメータを有する。しかし、図６に示される実施例では、第１の電極８及び第２の電極１２の電圧の振幅は、それらが互いに等しくないが、図５を参照して先に説明された電圧の合計と同じ合計を有するように選択される。言い換えると、本実施例で、第１の電極８及び第２の電極１２へ印加される電圧の和は２３０ボルトである。
【００８７】
閾値２８を超えることができるほどの電力を有し、従って発光するデバイスの所定部分の長さが、第１の電極８及び第２の電極１２へ印加された電圧の間の差に依存してどれ程に変化しうるかは明らかである。図６を参照して示される例では、第１の電極８及び第２の電極１２へ印加された電圧がいずれも１１５ボルトに等しくなる場合に、この長さは最短となる。これはライン３４によって表される。ライン３６は、第１の電極８へ印加された電圧が１７３ボルトであって、第２の電極１２へ印加された電圧が５８ボルトである場合に、この領域の長さがどれ程増大するのかを示す。長さは、第１の電極へ印加された電圧が１９６ボルトであって、第２の電極１２へ印加された電圧が３５ボルトである場合に、ライン３８によって示されるように更に増大する。最終的に、本実施例では、所定領域は、第１の電極８へ印加された電圧が２０７ボルトであって、第２の電極１２へ印加された電圧が２３ボルトである場合に、ライン４０によって示されるように最長の長さを有する。
【００８８】
他の実施例で、駆動信号Ｖｃｏｉｌ及びＶｃｏｒｅは、装飾照明用途で関心を持たれることがある特別な効果を発生させるよう制御可能である。
【００８９】
例えば、第１の電極８及び第２の電極１２の周波数が互いに僅かに異なった周波数を有するよう選択される場合に、発光部分は、ファイバーに沿って徐々に移動（平行移動）することができる。これは、例えば、第１の電極と第２の電極との間に存在する毎秒１ラジアンの放射周波数の差に関して、発光部分が６．３秒でファイバーの全長に亘って移動することができることを意味する。
【００９０】
更に、第１の電極及び第２の電極へ印加される信号の周波数の大きさは、図８を参照して以下で更に詳細に説明されるように、第２の電極１２に沿った位相シフト全体に比例する。これは、第１及び第２の電極への両信号の周波数を２倍にすることによって、発光部分の数が２倍になること意味する。発光部分は、等距離の位置で整列することできる。これは、外見は従来のロープライトに類似するが、更に、発光部分の数を電気的に変化させて、それらをファイバーの長さに沿って移動させることが可能な装飾照明を作ることができることを意味する。
【００９１】
本発明の実施例に従ってファイバー４の駆動パラメータについて簡単に述べると、第１の電極８及び第２の電極１２の電圧が以下：
【数８】
2008513947.tif 000010
のように決定されるならば、全ての駆動信号の機能は以下の通りである：
・バーＶは発光部分の輝度（及び幅）を制御する、
・ΔＶは発光部分の幅を制御する、
・バーωは発光部分の数を制御する、
・Δφ（Δω＝０）は発光部分の位置を制御する、
・Δωは発光部分の速度を（それらがファイバー長さに沿って移動する場合に）制御する。
【実施例２】
【００９２】
図７を参照すると、本発明の第２の実施例が、全体として参照番号７０によって示される。ファイバー７０は、内部導電コア７４に沿って延在する伸長コイルの形をした第２の電極７２を有する。ファイバー７０は、第２の電極７２を囲む電気光学活性層７６を更に有する。電気光学活性層７６は、透明な導電被覆の形をした第１の電極７８によって取り囲まれている。内部導体コア７４は第３の電極として機能する。
【００９３】
ファイバー７０は、ファイバー４に関して先に説明されたのと同様の方法で用いられうる。
【００９４】
ここで図８を参照すると、インダクタ線に沿った位相遅延の派生の一例が表される。
【００９５】
コイル抵抗がＲ＝０であって、定常状態が実現される場合に、全ての電圧Ｖｎが同じ放射周波数ω及び同じ振幅Ｖ０を有する正弦波であって、隣接するノードの間には位相遅延Δφが存在するとすれば、これは（複素表示で）：
【数９】
2008513947.tif 000011
を意味する。
【００９６】
その場合に、電流（隣接する電流の差）は：
【数１０】
2008513947.tif 000012
となる。
【００９７】
この差は、コンデンサを流れる電流：
【数１１】
2008513947.tif 000013
と一致すべきである。
【００９８】
その場合に、隣接するノードの間の位相差は（スモールΔφの近似で）：
【数１２】
2008513947.tif 000014
となる。
【００９９】
その場合に、終端インピーダンスＺｔｅｒｍは（スモールΔφの近似で）：
【数１３】
2008513947.tif 000015
となる。
【０１００】
零ではないコイル抵抗Ｒにより、上記結果は、Ｒ＜＜ωＬである限り保持されたままである。
【図面の簡単な説明】
【０１０１】
【図１ａ】従来の変色ファイバーの概要である（オフ状態）。
【図１ｂ】従来の変色ファイバーの概要である（オン状態）。
【図２ａ】本発明に従うファイバーの形をした電気光学デバイスの概要である（オフ状態）。
【図２ｂ】本発明に従うファイバーの形をした電気光学デバイスの概要である（オン状態）。
【図２ｃ】本発明に従うファイバーの形をした電気光学デバイスの概要である（オン状態）。
【図２ｄ】本発明に従うファイバーの形をした電気光学デバイスの概要である（オン状態）。
【図２ｅ】本発明に従うファイバーの形をした電気光学デバイスの概要である（オン状態）。
【図２ｆ】本発明に従うファイバーの形をした電気光学デバイスの概要である（オン状態）。
【図３】本発明に従うファイバーの形をした電気光学デバイスの詳細な説明図である。
【図４】図３の電気光学デバイスを表す回路である。
【図５】第１及び第２の電極の夫々へ印加された第１の電圧と第２の電圧との間の様々な位相差に関して電気光学デバイス内の発光電力の変化を示すグラフである。
【図６】第１及び第２の電極の夫々へ印加された第１の電圧と第２の電圧との間の振幅を変化させることによって図４のデバイスの発光部の長さがどれ程変化するかを示すグラフである。
【図７】本発明の第２の実施例を表す図である。
【図８】第２の電極に沿って位相遅延がどのように派生するかを示す回路図である。
【図１ａ】
2008513947.tif 000016
【図１ｂ】
2008513947.tif 000017
【図２ａ】
2008513947.tif 000018
【図２ｂ】
2008513947.tif 000019
【図２ｃ】
2008513947.tif 000020
【図２ｄ】
2008513947.tif 000021
【図２ｅ】
2008513947.tif 000022
【図２ｆ】
2008513947.tif 000023
【図３】
2008513947.tif 000024
【図４】
2008513947.tif 000025
【図５】
2008513947.tif 000026
【図６】
2008513947.tif 000027
【図７】
2008513947.tif 000028
【図８】
2008513947.tif 000029
【手続補正書】
【提出日】平成19年3月20日(2007.3.20)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】請求項４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項４】
前記電圧手段は、前記第１の電極の第１の端部へ第１の電圧を印加する第１の電圧源と、前記第２の電極の第１の端部へ第２の電圧を印加する第２の電圧源とを有する、請求項３記載の電気光学デバイス。
【手続補正２】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】請求項５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項５】
前記第１の電極は、前記第１の電極の第１の端部から第２の端部へ実質的に一定の位相で前記第１の電圧を伝送するよう構成され、
前記第２の電極は、位相遅延を伴って、前記第２の電極の第１の端部から第２の端部へ前記第２の電圧を伝送するよう構成される、
請求項４記載の電気光学デバイス。
【手続補正３】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】請求項１９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項１９】
電気光学デバイスの製造方法であって：
（ａ）第１の伸長導電部材の周囲に電気光学活性物質の層を置くステップ；
（ｂ）前記層を固まらせるステップ；
（ｃ）前記固化された電気光学活性物質の周りに第２の伸長導電部材を巻き付けるステップ；
（ｄ）前記第２の導電部材から成る隣接するコイルの間に絶縁物質を置くステップ；及び
（ｅ）当該電気光学デバイスの周りに導電被覆を置くステップ；
を有する製造方法。
【国際調査報告】
2008513947.tif 000030
2008513947.tif 000031
2008513947.tif 000032