外观修改设备以及用于制造这种设备的方法技术

一种外观修改设备（１０；３０），用于修改由其覆盖的表面的视觉外观，包括：第一（１１）和第二（１２）相对设置的光学透明衬底；隔离结构（１３；３２），其将第一衬底（１１）和第二衬底（１２）隔开，使得第一衬底（１１）和第二衬底（１２）之间的空间被划分成多个单元（１５，１６；３１ａ－ｃ）。该外观修改设备还具有：在每个单元（１５，１６；３１ａ－ｃ）中，具有在其中散布的多个颗粒（２０）的光学透明流体（１９），这些颗粒可通过施加电场而在流体（１９）中运动；以及第一电极（１７ａ，１８ａ；３３）和第二电极（１７ｂ，１８ｂ；３２），其被设置成通过跨这些电极施加电压而同时控制多个单元（１５，１６；３１ａ－ｃ）中每一个单元内的颗粒（２０）的分布从其中被外观修改设备覆盖的表面的外观由颗粒（２０）的光学特性确定的第一散布状态到其中邻近第一电极（１７ａ，１８ａ；３３）和第二电极（１７ｂ，１８ｂ；３２）中的至少一个电极地集中这些颗粒（２０），使得外观修改设备（１０；３０）变得光学透明的第二状态。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及外观修改设备以及用于制造这种外观修改设备的方法。
技术介绍
对于许多类型的产品而言，产品的可定制外观可能是所希望的。例如，可能吸引人 的是，能够根据其当前状态定制产品的至少一部分的外观、以直观且吸引人的方式向用户 传递有关产品的当前状态的信息。同样可以被视为对产品的用户有吸引力的是，能够改变 其外观以反映用户的个性或心情等等。依照一个公知的实例，产品的这种可定制外观通过诸如移动电话之类的消费电子 产品上的可交换“皮肤”来实现。这种类型的“皮肤”典型地作为可由产品的用户交换的塑 料壳而提供。同样被建议的是，使用覆盖产品表面的外观修改设备的可电控光学特性来改变产 品的外观。US2004/0189591公开了覆盖可编程遥控器的控制按钮的电泳显示设备形式的这 种外观修改设备的一个实例。根据要通过可编程遥控器控制的部件，调节电泳显示设备以 显示与要控制的特定部件有关的设置。US2004/0189591中公开的外观修改设备以夹在顶部电极层与底部电极层之间的 微胶囊的形式提供。每个微胶囊包含悬浮在透明悬浮介质中的带正电的白色素芯片和带负 电的黑色素芯片。通过在US2004/0189591的外观修改设备中形成适当的电场模式，可以形 成黑白图像，其因此归因于对应按钮。尽管允许修改产品(更特别地，可编程遥控器)的外观，但是US2004/0189591中公 开的外观修改设备并不适合于每个应用。特别地，当由其覆盖的表面本身传递信息时，不能 使用上面描述的外观修改设备的类型。例如，所述表面的至少一部分可能是这样的显示器， 其只是有时是激活的，但是此时必须对于产品的用户清晰可见。
技术实现思路
鉴于现有技术的上述和其他缺陷，本专利技术的总体目的是提供一种改进的外观修改 设备，尤其是一种能够切换到透明状态的外观修改设备。依照本专利技术的第一方面，这些和其他目的是通过一种外观修改设备来实现的，该 外观修改设备用于修改由其覆盖的表面的视觉外观，包括第一和第二相对设置的光学透 明衬底；隔离结构，其将第一和第二衬底隔开，使得第一和第二衬底之间的空间被划分成多 个单元；在每个单元中，具有其中散布的多个颗粒的光学透明流体，这些颗粒可通过施加电 场而在流体中运动；以及第一和第二电极，其被设置成通过跨这些电极施加电压而同时控 制多个单元中每一个单元内的颗粒的分布从其中被外观修改设备覆盖的表面的外观由颗 粒的光学特性确定的散布状态到其中邻近第一和第二电极之一地集中这些颗粒，使得外观 修改设备变得光学透明的状态。在本申请中，“流体”应当被理解为一种物质，其响应于任何力而改变其形状并且 倾向于流动或者符合流体可能包含于其中的腔室的轮廓。术语“流体”因此包括气体、液体、 蒸气并且当固体和液体的混合物能够流动时包括这些混合物。术语“颗粒”并不限于固体颗粒，而是也包括液滴和流体填充胶囊。第一和第二透明衬底中的任何一个或者二者可以是典型地为片状的光学透明部 件，其上可以形成隔离结构。适当的衬底材料包括例如玻璃、聚碳酸酯、聚酰亚胺等等。在本文中，“光学透明”介质指的是允许撞击其上的光(可见光谱中的电磁辐射)的 至少一定份额通过的介质。颗粒的光学特性应当被解释为颗粒与撞击到颗粒上的光之间的相互作用效应。例 如，颗粒可以部分地或者基本上完全地反射光、吸收光或者散射光。这些效应中的每一种可 以是并且典型地是波长相关的，由此可以实现彩色效果。本专利技术基于以下认识能够被控制在透明状态与外观修改状态之间的外观修改设 备可以通过使用透明电泳设备的所谓的平面内切换来有利地实现，使得单元内透明流体中 散布的颗粒可以从其中被覆盖表面的外观通过颗粒的特性而修改的散布状态转到其中颗 粒集中在所述电极之一或二者的附近的状态。通过将颗粒集中在所述电极之一或二者处， 包含颗粒的区域可以大大减小并且使得外观修改设备透明。本专利技术人进一步认识到，可以通过最大化可以清空颗粒的外观修改设备总区域的 份额来实现外观修改设备的高透明水平，并且这可以通过以下方式实现设置第一和第二 电极，使得多个单元中的颗粒分布可以通过跨电极施加电压而同时控制。已经认识到，基于对液体中散布的颗粒的平面内控制的电泳显示设备本身例如可 从US2003/0214479获悉。然而，这样的显示设备不是透明的，并且此外，每个单元单独可控 以形成显示图像。每个单元(像素)的单独控制需要附加的寻址电极。这样的附加电极通常 占用邻近单元之间的空间，或者需要附加的电极层并且也吸收和/或反射光。这两种效应 限制了可以穿过设备的入射光的份额。因此，即使从可用平面内电泳显示设备获悉的技术 用来实现透明外观修改设备，这样的外观修改设备仍然不会达到通过使用依照本专利技术的外 观修改设备可实现的透明水平。应当指出的是，流体中散布的颗粒可以带电或者可以不带电。对于不带电颗粒， 通过介电电泳使得颗粒响应于电场的施加而运动，所述介电电泳详细地记载于H. A. Pohl 的"Dielectrophoresis； the behavior of neutral matter in non-uniform electric fields，，，University Press, Cambridge, 1978。在带电颗粒的情况下，大多数颗粒有利地可以具有同号电荷，以便防止相反电荷 的颗粒的聚集(流体的电中性由相反电荷的离子的存在保证)。然而，同样可能有利的是提供作为带正电和带负电颗粒的混合物的颗粒。当将外 观修改设备控制到其透明状态时，颗粒于是根据极性可以在两个电极处聚集。这可以导致 更透明的状态以及更高效地利用每个单元的可控区域。此外，外观修改设备的颜色控制可以通过提供具有第一颜色的第一组带正电颗粒 和具有第二颜色的第二组带负电颗粒而实现。此外，所述颗粒在不存在电场的情况下可以基本上均勻地分布。当施加电场时，颗 粒可以重新分布。或者颗粒运动，直到场被移除，或者进入其中在通过其自身电荷(在电泳的情况下)或偶极子(在介电电泳的情况下)和施加的电场而施加到颗粒上的力之间存在平 衡的状态。关于电泳的更详细描述，参见以下文献“Principles of Colloid and Surface Chemistry，，，P. C. Hiemenz and R. Rajagopalanj 3rd edition, Marcel Dekker Inc.，New York, 1997，pp. 534-574。为了限制外观修改设备在其光学透明状态下的影响并且同时提供由其覆盖的表 面的外观的有效修改，外观修改设备可以有利地被配置成使得对于每个单元，可由第一和 第二电极控制在颗粒修改状态与透明状态之间的区域和单元的总区域的比值大于70%。如本领域技术人员所理解的，这种比值可通过依照本专利技术的外观修改设备的各种 不同配置来获得。例如，第一和第二电极中的任何一个或二者可以由诸如ITO (氧化铟锡)、IZO (氧 化铟锌)之类的透明材料、充分薄的金属电极或者类似的公知材料形成。此外，增大每个单元的总区域典型地也将增大可控区域与总区域之间的上述比 值。假设电极和隔离结构的典型最小侧向尺寸为大约10-30微米，给定当前的制造技术，这 是一个合理的假设，那么对于大于0. Olmm2的每个单元的总区本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种外观修改设备（１０；３０），用于修改由其覆盖的表面的视觉外观，包括：　　－第一（１１）和第二（１２）相对设置的光学透明衬底；　　－隔离结构（１３；３２），其将第一衬底（１１）和第二衬底（１２）隔开，使得第一衬底（１１）和第二衬底（１２）之间的空间被划分成多个单元（１５，１６；３１ａ－ｃ）；　　－在每个单元（１５，１６；３１ａ－ｃ）中，具有在其中散布的多个颗粒（２０）的光学透明流体（１９），这些颗粒可通过施加电场而在流体（１９）中运动；以及　　－第一电极（１７ａ，１８ａ；３３）和第二电极（１７ｂ，１８ｂ；３２），其被设置成通过跨这些电极施加电压而同时控制多个单元（１５，１６；３１ａ－ｃ）中每一个单元内的颗粒（２０）的分布从其中被外观修改设备覆盖的表面的外观由颗粒（２０）的光学特性确定的第一散布状态到其中邻近第一电极（１７ａ，１８ａ；３３）和第二电极（１７ｂ，１８ｂ；３２）中的至少一个电极地集中这些颗粒（２０），使得外观修改设备（１０；３０）变得光学透明的第二状态。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：G·奥弗斯吕詹，
申请(专利权)人：皇家飞利浦电子股份有限公司，
类型：发明
国别省市：NL