(57)【要約】  透明または半透明上層と、２つの可撓性ホイルを含む第１の色の層と、２つの可撓性ホイルを含む第２の色の層と、２つの可撓性ホイルを含む第３の色の層と、２つの可撓性ホイルを含む第４の色の層と、２つの可撓性ホイルを含む第５の色の層と、背面層とを含み、前記第１から第３の色層は、色流体を、色流体容器から２つの可撓性ホイル間の空間へ流入し、色流体を、前記２つの可撓性ホイル間の空間から色流体容器デバイスへ排出して戻すことができる色流体容器デバイスとそれぞれ接続されており、前記第４の色層は、黒流体を、黒流体容器から２つの可撓性ホイル間の空間へ流入し、黒流体を、前記２つの可撓性ホイル間の空間から黒流体容器デバイスへ排出して戻すことができる黒流体容器デバイスと接続されており、前記第５の色層は、透明流体を、透明流体容器デバイスから２つの可撓性ホイル間の空間へ流入し、透明流体を、前記２つの可撓性ホイル間の空間から透明流体容器へ排出して戻すことができる透明流体容器デバイスと接続されていることを特徴とする多層色変化材料。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
透明または半透明上層と、
２つの可撓性ホイルを含む第１の色の層と、
２つの可撓性ホイルを含む第２の色の層と、
２つの可撓性ホイルを含む第３の色の層と、
２つの可撓性ホイルを含む第４の色の層と、
２つの可撓性ホイルを含む第５の色の層と、
背面層と
を含み、前記第１から第３の色層は、色流体を、色流体容器から２つの可撓性ホイル間の空間へ流入し、色流体を、前記２つの可撓性ホイル間の空間から色流体容器デバイスへ排出して戻すことができる色流体容器デバイスとそれぞれ接続されており、
前記第４の色層は、黒流体を、黒流体容器から２つの可撓性ホイル間の空間へ流入し、黒流体を、前記２つの可撓性ホイル間の空間から黒流体容器デバイスへ排出して戻すことができる黒流体容器デバイスと接続されており、
前記第５の色層は、透明流体を、透明流体容器デバイスから２つの可撓性ホイル間の空間へ流入し、透明流体を、前記２つの可撓性ホイル間の空間から透明流体容器へ排出して戻すことができる透明流体容器デバイスと接続されていることを特徴とする多層色変化材料。
【請求項２】
請求項１に記載の多層色変化材料において、前記上層は、１０−３〜５ｍｍの厚さを有するポリマーシートを含むことを特徴とする多層色変化材料。
【請求項３】
請求項１または２に記載の多層色変化材料において、前記上層は、３０００〜７００００Ｎ／ｍｍ２の弾性率を有するポリマーシートを含むことを特徴とする多層色変化材料。
【請求項４】
請求項１乃至３の何れか１項に記載の多層色変化材料において、前記上層が、ポリメチルメタクリレートでできたポリマーシートを含むことを特徴とする多層色変化材料。
【請求項５】
請求項１乃至４の何れか１項に記載の多層色変化材料において、前記第１から第５の色層の前記可撓性ホイルが、１０−６〜１ｍｍの厚さを有することを特徴とする多層色変化材料。
【請求項６】
請求項１乃至５の何れか１項に記載の多層色変化材料において、前記第１から第５の色層の前記可撓性ホイルが、１〜５ｋＮ／ｍｍ２の弾性率を有することを特徴とする多層色変化材料。
【請求項７】
請求項１乃至６の何れか１項に記載の多層色変化材料において、前記第１から第５の色層の前記可撓性ホイルが、ポリエチレンでできていることを特徴とする多層色変化材料。
【請求項８】
請求項１乃至７の何れか１項に記載の多層色変化材料において、前記第１の色層に接続された前記色流体容器デバイス中の前記色流体が、シアン色を有し、前記第２の色層に接続された前記色流体容器デバイス中の前記色流体が、マゼンタ色を有し、前記第３の色層に接続された前記色流体容器デバイス中の前記色流体が、黄色を有することを特徴とする多層色変化材料。
【請求項９】
請求項１乃至８の何れか１項に記載の多層色変化材料において、各前記色流体容器デバイス、前記黒流体容器デバイスおよび前記透明流体容器デバイスは、可撓性の圧力管により前記各色層に接続されることを特徴とする多層色変化材料。
【請求項１０】
請求項１乃至９の何れか１項に記載の多層色変化材料において、各色流体容器デバイス、黒流体容器デバイスおよび透明流体容器デバイスは、色流体、黒流体または透明流体を、それぞれ、確定した圧力下で２つの可撓性ホイル間の各空間へ流入し、色流体、黒流体または透明流体を、それぞれ、２つの可撓性ホイル間の空間から前記色流体容器デバイス、前記黒流体容器デバイスおよび前記透明流体容器デバイスへ、それぞれ、排出して戻すことができることを特徴とする多層色変化材料。
【請求項１１】
請求項１乃至１０の何れか１項に記載の多層色変化材料において、前記各色流体容器デバイスは、前記色流体で充填されたシリンダーと、前記色流体を前記２つの可撓性ホイル間の前記各空間へ流入し、色流体を、前記２つの可撓性ホイル間の前記空間から前記色流体容器デバイスへ排出して戻すことができる調節可能なプランジャーとを含み、前記黒流体容器は、黒流体で充填されたシリンダーと、前記黒流体を前記２つの可撓性ホイル間の前記各空間へ流入し、黒流体を、前記２つの可撓性ホイル間の前記空間から前記黒流体容器デバイスへ排出して戻すことができる調節可能なプランジャーとを含み、前記透明流体容器は、透明流体で充填されたシリンダーと、前記透明流体を前記２つの可撓性ホイル間の前記各空間へ流入し、透明流体を、前記２つの可撓性ホイル間の前記空間から前記透明流体容器デバイスへ排出して戻すことができる調節可能なプランジャーとを含むことを特徴とする多層色変化材料。
【請求項１２】
請求項１乃至１１の何れか１項に記載の多層色変化材料において、前記各色流体容器デバイスは、前記色流体で充填されたシリンダーと、前記色流体を、確定した圧力下で、前記２つの可撓性ホイル間の前記各空間へ流入し、色流体を、前記２つの可撓性ホイル間の前記空間から前記色流体容器デバイスへ排出して戻すことができる調節可能なプランジャーとを含み、前記黒流体容器は、黒流体で充填されたシリンダーと、前記黒流体を、確定した圧力下で、前記２つの可撓性ホイル間の前記各空間へ流入し、黒流体を、前記２つの可撓性ホイル間の前記空間から前記黒流体容器デバイスへ排出して戻すことができる調節可能なプランジャーとを含み、前記透明流体容器は、加圧容器であることを特徴とする多層色変化材料。
【請求項１３】
請求項１乃至１２の何れか１項に記載の多層色変化材料において、前記透明流体容器は、バルーンの形態にあることを特徴とする多層色変化材料。
【請求項１４】
請求項１乃至１３の何れか１項に記載の多層色変化材料において、前記背面層は白またはメタリックであることを特徴とする多層色変化材料。
【請求項１５】
請求項１乃至１４の何れか１項に記載の多層色変化材料において、前記背面層は透明または半透明であることを特徴とする多層色変化材料。
【請求項１６】
請求項１乃至１５の何れか１項に記載の多層色変化材料において、前記多層色変化材料は、１０−３〜１０ｍｍの厚さを有する剛性パネルの形態にあることを特徴とする多層色変化材料。
【請求項１７】
請求項１乃至１６の何れか１項に記載の多層色変化材料において、前記多層色変化材料は、１０−２〜１０ｍｍの厚さを有する可撓性シートの形態にあることを特徴とする多層色変化材料。
【請求項１８】
ビル、家具、テキスタイルまたは車両の色変化表面としての請求項１乃至１７の何れか１項に記載の多層色変化材料の使用。
【請求項１９】
請求項１８に記載の多層色変化材料の使用において、車両の色変化表面としての使用を特徴とする使用。
【請求項２０】
請求項１乃至１８の何れか１項に記載の多層色変化材料の使用において、窓に光を透過させることのできる色を付与することを特徴とする窓用色調シートしての使用。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、多層色変化材料およびビル、家具、テキスタイルまたは車両の表面の色を変化させるその使用に関する。本発明はまた、窓に光を透過させることのできる色を付与する窓用色調シートとしてのかかる材料の使用にも関する。
【０００２】
人間の網膜は、杆体と錘体の形態にある光受容体によって視覚世界の画像を形成する。杆体は、広範囲の波長にわたって非常に感光性であるため、感色性ではないが、錘体は極めて感色性である。錘体細胞は、３つの異なるカテゴリに分けられ、それぞれ、黄色、緑色、青色に最も応答する。これら３つの異なるタイプの錘体細胞によって、人間の視覚系は、色のついた視像を構築することができる。
【０００３】
従来のディスプレイ技術では、加色の原則を用いている。加色生成プロセスでは、通常、色を生成するのに、赤色、緑色、青色の発光エンティティを用いている。かかる従来のディスプレイシステムには、表面の灰色の外観を避けるために、通常、強い背面照明を必要とするという欠点がある。
【０００４】
減法色系は、印刷プロセスに用いられることが多い。印刷プロセスに用いられる減法色系は、白色表面（例えば、紙の表面）から始まって、特定の波長の減法（例えば、吸収）を行いつつ、他の色は反射する着色インクを加えるものである。シアン色、マゼンタ色および黄色の着色インク、そして、たいていの場合、追加の黒色インクを用いることにより、減法色系によって色を構築することができる。減法色系によって、背面照明を必要とすることなく、ほぼあらゆる色を表面に構築することができるが、これに用いる印刷プロセスは不可逆性で、表面の色を変えることができない。
【０００５】
表面の外観および／または色を変えることのできる技術は、エレクトロクロミック材料およびサーモクロミック材料を含むものである。しかしながら、これらの技術によって、表面の外観および／または色を変えることができるのは、非常に限られた範囲のみである。これらの技術のいずれでも、表面の色を自由に選択することはできない。さらに、これらの技術では、表面の外観および／または色を変えるために、大量のエネルギーの使用が必要となる。
【０００６】
従って、本発明の目的は、表面の色を、実質的にあらゆる色に即時に変化させることができ、同時に、色を変化させるのに大量のエネルギーの使用を必要とすることのない、色変化材料を提供することであった。
【０００７】
この目的は、透明または半透明上層と、２つの可撓性ホイルを含む第１の色の層と、２つの可撓性ホイルを含む第２の色の層と、２つの可撓性ホイルを含む第３の色の層と、２つの可撓性ホイルを含む第４の色の層と、２つの可撓性ホイルを含む第５の色の層と、背面層とを含み、第１から第３の色層は、色流体を、色流体容器から２つの可撓性ホイル間の空間へ流入し、色流体を、２つの可撓性ホイル間の空間から色流体容器デバイスへ排出して戻すことができる色流体容器デバイスとそれぞれ接続されており、第４の色層は、黒流体を、黒流体容器から２つの可撓性ホイル間の空間へ流入し、黒流体を、２つの可撓性ホイル間の空間から黒流体容器デバイスへ排出して戻すことができる黒流体容器デバイスと接続されており、第５の色層は、透明流体を、透明流体容器デバイスから２つの可撓性ホイル間の空間へ流入し、透明流体を、２つの可撓性ホイル間の空間から透明流体容器へ排出して戻すことができる透明流体容器デバイスと接続されていることを特徴とする多層色変化材料により解決される。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１ａ】図１ａは、本発明による多層色変化材料の概略図である。
【図１ｂ】図１ｂは、本発明による多層色変化材料の異なる視点からの概略図である。
【図１ｃ】図１ｃは、本発明による多層色変化材料の異なる視点からの概略図である。
【図１ｄ】図１ｄは、本発明による多層色変化材料の異なる視点からの概略図である。
【図２ａ】図２ａは、層および第１から第５の色層の可撓性ホイルの厚さについて含まれる範囲でのさらなる概略図である。
【図２ｂ】図２ｂは、層および第１から第５の色層の可撓性ホイルの厚さについて含まれる範囲での異なる視点からのさらなる概略図である。
【図２ｃ】図２ｃは、層および第１から第５の色層の可撓性ホイルの厚さについて含まれる範囲での異なる視点からのさらなる概略図である。
【図２ｄ】図２ｄは、層および第１から第５の色層の可撓性ホイルの厚さについて含まれる範囲での異なる視点からのさらなる概略図である。
【０００９】
かかる色変化材料によって、表面の色を、可逆的に変化させることができる。従来のＬＥＤスクリーン等の他の色変化材料に比べて、本発明による色変化材料は非常にエネルギー効率がよい。
【００１０】
本発明による色変化材料は、減法色形成の原理に従って作用する。表面の色は、各容器から個々の層の可撓性ホイル間の空間へ流入する色流体、黒流体および透明流体の量をそれぞれ制御することにより制御することができる。従って、本発明の基本的な原理は、色流体、黒流体および透明流体の量を個々の層においてそれぞれ制御することにより、各色層の空間における各色流体膜、黒流体膜および透明流体膜の厚さをそれぞれ制御することである。これらの個々の膜の厚さを制御することにより、多層色変化材料の表面の色の外観を制御することができる。
【００１１】
色変化材料の表面の色の外観の制御は、個々の色流体、黒流体および透明流体の容積を色変化材料において、それぞれ制御することによりなされる。
【００１２】
各色流体および黒流体の総容積が、それぞれ、各容器のシリンダー内であり、第１から第４の色層に色流体および黒流体がない場合には、色変化デバイスの表面は、それぞれ、（背面層が白かメタクリックかによって）白かメタリックに見える。
【００１３】
各色流体および黒流体の最大容積が、第１から第４の色層内の場合には、多層色変化材料の表面の外観は黒である。
【００１４】
色変化材料の表面の色相は、第１から第３の色層において、三色流体の容積を制御することにより制御することができる。
【００１５】
多層色変化材料の表面の色の明るさは、第４の色層における黒流体の容積を制御することにより制御することができる。
【００１６】
多層色変化材料の表面の色の飽和は、第１から第３の色層における三色流体および第４の色層における黒流体の容積を組み合わせて制御することにより制御することができる。
【００１７】
好ましい実施形態において、上層は、１０−３〜５、特に、１０−２〜２ｍｍの厚さを有するポリマーシートを含む。好ましくは、上層は、３０００〜７００００、特に、８０００〜２００００Ｎ／ｍｍ２の弾性率を有するポリマーシートを含む。さらに好ましい実施形態において、上層は、ポリメチルメタクリレートでできたポリマーシートを含む。
【００１８】
第１から第５の色層の可撓性ホイルを形成する材料は、色流体、黒流体または透明流体のそれぞれの流入の際に、２つの可撓性ホイル間の空間を膨張させることができるよう、高弾性を有していなければならない。
【００１９】
好ましい実施形態において、第１から第５の色層の可撓性ホイルは、１０−６〜１、特に、１０−４〜０．１ｍｍの厚さを有する。好ましくは、第１から第５の色層の可撓性ホイルが、１〜５、特に、２〜３ｋＮ／ｍｍ２の弾性率を有するとき、特に有利な特性が得られる。第１から第５の色層の可撓性ホイルの好ましい材料はポリエチレンである。
【００２０】
本発明による多層色変化材料の表面の色を減法色形成できるようにするには、シアン色、マゼンタ色および黄色からなるＣＭＹ色系を用いるのが好ましい。
【００２１】
従って、本発明による多層色変化材料の好ましい実施形態において、第１の色層に接続された色流体容器デバイス中の色流体は、シアン色を有し、第２の色層に接続された色流体容器デバイス中の色流体は、マゼンタ色を有し、第３の色層に接続された色流体容器デバイス中の色流体は、黄色を有する。
【００２２】
好ましくは、シアン色流体は、蒸留Ｈ２Ｏ、０．７ｇ／ｌのプルシアンブルーの組成を有する。
好ましくは、マゼンタ色流体は、蒸留Ｈ２Ｏ、０．７×１０−５ｇ／ｌのＮａＯＨ、０．７ｇ／ｌのフェノールレッドの組成を有する。
好ましくは、黄色流体は、蒸留Ｈ２Ｏ、７×１０−６ｇ／ｌのＨＣｌ、０．７ｇ／ｌのフェノールレッドの組成を有する。
好ましくは、黒色流体は、蒸留Ｈ２Ｏ、０．７ｇ／ｌのチャコールの組成を有する。
好ましくは、透明流体は、蒸留Ｈ２Ｏの組成を有する。
【００２３】
色流体容器、黒流体容器および透明流体容器を、確定した圧力下で、各流体が流入できるようにして、各色層に接続するために、各容器は、寸法安定性のある中空体により、個々の層に接続されているのが好ましい。好ましい実施形態において、各色流体容器デバイス、黒流体容器デバイスおよび透明流体容器デバイスは、可撓性の圧力管により各色層に接続されている。
【００２４】
好ましくは、色流体容器デバイス、黒流体容器デバイスおよび透明流体容器デバイスは、それぞれ、色流体、黒流体または透明流体を、それぞれ、確定した圧力下で２つの可撓性ホイル間の各空間へ流入し、色流体、黒流体または透明流体を、それぞれ、２つの可撓性ホイル間の空間から色流体容器デバイス、黒流体容器デバイスおよび透明流体容器デバイスへ、それぞれ、排出して戻すことができる。
【００２５】
特に好ましい実施形態において、各色流体容器デバイスは、色流体で充填されたシリンダーと、色流体を２つの可撓性ホイル間の各空間へ流入し、色流体を、２つの可撓性ホイル間の空間から色流体容器デバイスへ排出して戻すことができる調節可能なプランジャーとを含み、黒流体容器デバイスは、黒流体で充填されたシリンダーと、黒流体を２つの可撓性ホイル間の各空間へ流入し、黒流体を、２つの可撓性ホイル間の空間から黒流体容器デバイスへ排出して戻すことができる調節可能なプランジャーとを含み、透明流体容器は、透明流体で充填されたシリンダーと、透明流体を２つの可撓性ホイル間の各空間へ流入し、透明流体を、２つの可撓性ホイル間の空間から透明流体容器デバイスへ排出して戻すことができる調節可能なプランジャーとを含む。
【００２６】
従って、個々の色容器デバイス、黒容器デバイスおよび透明容器デバイスの個々のプランジャーを、あるロック可能な位置から他のロック可能な位置まで動かすことにより、各色層における色流体、黒流体および透明流体の流入を、確定した圧力下で制御することができる。
【００２７】
さらなる好ましい実施形態において、各色流体容器デバイスは、色流体で充填されたシリンダーと、色流体を２つの可撓性ホイル間の各空間へ、確定した圧力下で流入し、色流体を、２つの可撓性ホイル間の空間から色流体容器デバイスへ排出して戻すことができる調節可能なプランジャーとを含み、黒流体容器デバイスは、黒流体で充填されたシリンダーと、黒流体を２つの可撓性ホイル間の各空間へ、確定した圧力下で流入し、黒流体を、２つの可撓性ホイル間の空間から黒流体容器デバイスへ排出して戻すことができる調節可能なプランジャーとを含み、透明流体容器は、加圧容器である。
【００２８】
本実施形態において、各容器または黒容器のプランジャーが係合していないとき、第５の色層中の透明流体が、色流体および黒流体をそれらの色層から容器へと自動的に送出されるよう、透明流体は実質的に定圧下にある。従って、背面層の色、すなわち、白またはメタリックに対応する本実施形態の「白／透明」状態において、多層色変化材料中には透明流体のみがある。色変化材料の表面を着色するには、プランジャーを他のロック可能な位置へと動かすことにより、色流体および／または黒流体の１つまたはいくつかを加圧する。各色流体および／または黒流体を、確定した圧力下で、各色層へと流入させることにより、対応する量の透明流体が、第５の色層から加圧容器へ押し出される。
【００２９】
本実施形態の機能は次のように説明することができる。３色流体容器の４つ全てのプランジャーと黒流体容器のプランジャーがそれぞれロックされていない場合、色流体と黒色流体のそれぞれの総容積は、各容器のシリンダー内であり、透明流体の加圧容器が、第４の色層に透明流体を送る。この場合、色変化流体の表面はそれぞれ白かメタリックに見える。
【００３０】
３色流体デバイスの全ての４つのプランジャーと黒流体デバイスの１つの容器が、最内位置で、完全に係合、すなわち、ロックされている場合、多層色変化材料の表面の外観は黒である。
【００３１】
色変化材料の表面の色相は、３色流体容器デバイスのプランジャーの位置を制御することにより制御することができる。
【００３２】
多層色変化材料の表面の色の明るさは、黒流体容器においてプランジャーの位置を制御することにより制御することができる。
【００３３】
多層色変化材料の表面の色の飽和は、３色流体容器デバイスの全ての４つのプランジャーと黒流体容器デバイスの組み合わせ制御により制御することができる。
【００３４】
好ましい実施形態において、透明流体容器は、バルーンの形態にある。
【００３５】
さらなる好ましい実施形態において、背面層は白またはメタリックである。
【００３６】
他の好ましい実施形態において、背面層は透明または半透明である。
【００３７】
本発明による多層色変化材料は、１０−３〜１０、特に、１０−２〜５ｍｍの厚さを有する剛性パネルの形態とすることができる。かかる剛性パネルは、色変化表面を、テーブルや家の壁の表面といった平坦な表面に与えるのに特に有用である。
【００３８】
好ましくは、剛性パネルの形態の多層色変化材料は、１０−３〜１０ｍｍの厚さを有する。
【００３９】
代替の実施形態において、本発明による色変化材料は、可撓性シートの形態とすることができる。かかる可撓性シートは、色変化表面を、車両のような複雑な形状を有するコーパスに与えるのに特に有用である。好ましくは、可撓性シートの形態の色変化材料は、１０−２〜１０、特に、１０−１〜１ｍｍの厚さを有する。
【００４０】
本発明はまた、ビル、家具、テキスタイルまたは車両の色変化表面としての上述した多層色変化材料の使用にも関する。特に好ましい使用は、車両の色変化表面としての使用である。本発明はまた、窓に光を透過させることのできる色を付与する窓用色調シートとしての上述した多層色変化材料の使用にも関する。
【図１ａ】
2014517339.tif 000003
【図１ｂ】
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【図１ｃ】
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【図１ｄ】
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【図２ａ】
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【図２ｂ】
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【図２ｃ】
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【図２ｄ】
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【国際調査報告】
2014517339.tif 000011
2014517339.tif 000012
2014517339.tif 000013