JP2014503379A - 化粧パネル - Google Patents

Abstract

化粧パネル（１）は、その上に印刷される前景画像を有する透過前面基板（２）を備え、前景画像は、その全領域にわたって変化する透過性を有する。前景画像の背面に、外部刺激に反応して変化可能な反射率または吸収率を有し、反射または吸収されない入射光を透過する、光学的反射または吸収材料の少なくとも１つのレイヤ（３）がある。反射材料の少なくとも１つのレイヤの背面に、光学的反射または吸収材料の少なくとも１つのレイヤを透過した光が入射する、非透過の背景レイヤ（４）がある。

Description

本発明は、化粧パネルに関する。

化粧パネル（またタイルと称する）は、外観を改良するための一種の装飾用カバーであり、屋内および屋外面、一般的には壁であるが、例えば床、天井および家具ならびに自動車を含む物体の表面などを含む他の表面にそれらの外観を向上するために取り付けられる。そのような装飾用カバーは、環境をよりよくし、きれいに見え、観察者に楽しみを与えることができる。例えば、織物、木、セラミックおよび石の材料からできた建築物用の質感のある装飾用カバーの供給は、大きな産業になっている。そのようなカバーはしばしば、カバーする表面に取り付けるために扱いやすいサイズとなるよう、様々な大きさのタイルのようなものとして供給される。本発明は一般的に、化粧パネルを魅力的なものにするための、技術的手段に関係する。

大部分の一般的な装飾用カバーでは、カバーの材料が、不動のものである。つまり、観察者の動きに従って外観が変化するような、視野角に依存した反射特性を有することはあるが、カバーする表面に一度固定すると外観が変化しないということである。

であるが、外観、例えば少なくともパネルの小部分の色を変化させることができる、いくつかの化粧パネルが開発されてきた。例えば、ＬＥＤ（発光ダイオード）を含む能動的な壁カバーおよびＬＣＤ（液晶ディスプレイ）を含むビデオウォールが、壁を改良するために使用されてきた。そのような壁カバーは、放射性であり、観察者に煩わしく見える可能性のあるイメージまたは外観を与える。

本発明によると、
前景画像がその上に印刷され、前景画像がその全領域にわたって変化する透過性を有する透過前面基板と、
前景画像の背面に、外部刺激に反応して変化可能な反射率または吸収率を有し、反射または吸収されない入射光を透過する、光学的反射または吸収材料の少なくとも１つのレイヤと、
反射材料の少なくとも１つのレイヤの背面に、光学的反射または吸収材料の少なくとも１つのレイヤを透過した光がその上に入射する、非透過性の背景レイヤとを備える化粧パネルが提供される。

化粧パネルは、部分的に前景画像に依存する全体的外観を有する。前景画像が変化する透過性を有するので、部位によって透過性または部分透過性である。このように、それらの部分のパネルの外観、したがって全体としてのパネルの外観が、反射または吸収材料の少なくとも１つのレイヤによって影響を受ける。さらにまた、反射または吸収材料の少なくとも１つのレイヤは、変更可能な反射率または吸収率を有する。このようにして、パネルの全体的外観はまた、全体として変更可能である。反射材料の少なくとも１つのレイヤは、反射または吸収されない入射光を透過する。透過光は、背景レイヤ上に入射する。したがって、パネルの外観は、前景画像が少なくとも部分透過性で、およびそれらの部分内で反射材料の少なくとも１つのレイヤが少なくとも部分透過性である部分で、さらに背景レイヤにより影響を受ける。

この構造の結果として、化粧パネルは、前景画像、反射または吸収材料の少なくとも１つのレイヤおよび背景レイヤに依存する全体的外観を有する。さらにまた、その全体的外観は、変化可能な反射または吸収材料の少なくとも１つのレイヤの反射率または吸収率を用いて、変更可能である。実際に、この構造により、パネルをある範囲で独特で意外な魅力的で興味深い外観をもつように設計でき、使用中に変更ができる。

さらにまた、そのような変更は、化粧パネル全体の外観を変更するよりも、より繊細な方法で提供される。例えば白色から青色にパネル全体の外観が変わると、効果が非常に強く認識される。しかしながら、本化粧パネルは、変化する透過性を有する前景画像を通して変更が認識されるだけなので、より繊細な効果をもたらすことができる。例えば、前景画像部分が非透過のパネルでは、それらの部分では変更が認識されず、前景画像部分が部分透過性であるパネルでは、変更の効果は、パネルを透過する光量によって減少または調整される。この機能により、煩わしさの少ない変化および化粧パネルが得られる。同時に、変更が、小領域上でまたは前景画像の部分透過部を通して認識されたとしても、観察者に楽しみ、喜びを与えられる、意外で独特な光学的効果を提供できることがわかった。

本発明が、パネルにある範囲の外観を提供するが、それ自体はもちろん主観的な美的感覚に依存するものではなく、むしろ外観が選択できる化粧パネルの技術的構造に関係し、したがって、設計者の創造的な制御において新しいデザインを提供する手段を備える。

前景画像は、その全領域にわたって変化する透過性を有する。これは、前景画像が完全透過性である部分および／または部分透過性である部分を含むことを意味する。前景画像は、質感のある外観を提供できるように、異なる部分透過性を有する部分を都合よく含む。前景は、多くの場合、非透過部分を含むことができ、これにより反射材料の少なくとも１つのレイヤに起因する外観変化の影響および煩わしさを有利に減少する。

化粧パネルの１つのタイプでは、前景画像が石または木材の外観を有するが、これに限定せず、前景画像は、石もしくは木材と異なる他の自然物の外観または風景もしくは物体イメージを含む、様々な他の外観をとってもよい。

前景画像は、透過前面基板の背面に都合よく印刷される。これは、前景画像を物理的に保護するとともに、透過前面基板の前面に、例えばその反射率を減少する処理または反射防止もしくはアンチグレアレイヤでのカバーにより、パネル外観を改良する効果をもたせことができる。しかしながら、前景画像は、代わりに透過前面基板の前面に印刷することができる。

反射または吸収材料の少なくとも１つのレイヤは、変更可能な反射率または吸収率を有するいかなるタイプの材料であってもよい。それは、反射性のみもしくは吸収性のみでもよく、または反射性、吸収性の両方をもつ、例えば光を散乱する材料でもよい。

反射または吸収材料の少なくとも１つのレイヤが、反射材料である場合、材料はコレステリック（cholesteric）液晶材料でもよいが、これに限定しない。他の反射または吸収材料、例えば、しかし排他的ではなく、表示装置で使用するために開発された材料を使用してもよい。

反射または吸収材料の反射または吸収スペクトルは、均一でもよいが、不均一である方が有利であり、それによって反射光が着色される。この後者の場合では、反射率または吸収率が変化すると、観察者が認識する色が変化する。これにより、色の変化を含むパネルの外観の、全体的な変更が可能になる。

反射または吸収材料の少なくとも１つのレイヤは、その全領域にわたって均一な反射率もしくは吸収率を有してもよく、またはその全領域にわたって変化する反射率もしくは吸収率を有してもよい。

反射または吸収材料の少なくとも１つのレイヤは、外部刺激に反応して独立して変化可能な反射特性をもつ領域を有してもよい。これにより、全体的外観の変更可能な度合いが増加する。ある構成において、それは、化粧パネルが、移動パターンとして認識される外観をもつことを可能にする。

反射または吸収材料の少なくとも１つのレイヤの反射率または吸収率は、２つを超える異なるレベルに変更可能でもよく、反射率または吸収率は不連続または連続でもよく、それによってグレーレベルに連続性または幅を与える。

反射または吸収材料の少なくとも１つのレイヤは、様々なタイプの外部刺激に反応して変化可能でもよい。

可能な外部刺激の１つは、電気信号である。この場合、外部またはパネルの一部を構成する制御回路から印加される電気信号によって、変化の制御ができる。

他の可能なタイプの外部刺激は、熱または光である。その場合、化粧パネルの外観は、その周囲環境に反応して自動的に変化できる。

背景レイヤは非透過性で、それにより反射または吸収材料の少なくとも１つのレイヤを透過した背景レイヤ上への光入射は、吸収または反射される。しかしながら、背景レイヤは、反射材料の少なくとも１つのレイヤとともに異なる効果を提供するために選択した、様々に異なる特性を有してもよい。

反射または吸収材料の少なくとも１つのレイヤが反射材料である場合、背景レイヤは、以下の特性を有することができる。

パネルの１つのタイプにおいて、背景レイヤは、黒色に見える完全吸収性または部分吸収性をもつ。この場合、反射材料の反射率を大きくすると明状態になり、反射材料の反射率を小さくすると暗状態になる。

パネルのもう一つのタイプにおいて、背景レイヤは、少なくとも部分反射性である。

１つの例では、背景レイヤは、不均一な反射スペクトルを有する拡散反射性でもよく、それにより着色を呈する。このように、観察者に認識される色は、反射材料の少なくとも１つのレイヤおよび背景レイヤの組み合わせから生じ、反射材料の少なくとも１つのレイヤの合計反射率が変化するのに従って変化する。

他の例では、背景レイヤは、均一または不均一の反射スペクトルを有する鏡面反射性でもよい。これは、入射光の角度および視角に依存して変化する、興味深い外観を提供できる。

背景レイヤは、その全領域にわたって均一なまたは変化する反射率もしくは吸収率を有してもよい。

反射または吸収材料の少なくとも１つのレイヤが、吸収材料である場合、背景レイヤは反射性でもよい。この方法では、背景レイヤは、吸収材料が透過する光を反射する。この場合、吸収材料の吸収率を小さくすると背景レイヤからの反射により明状態となり、吸収材料の吸収率を大きくすると暗状態となる。

より良い理解を可能にするために、本発明の実施形態は、添付の図面を参照して、ここで非限定的な例として記述される。

化粧パネルの断面図である。 化粧パネルの透過前面基板によってもたらされる前景画像の正面図である。 他の前景画像の正面図である。 化粧パネルの反射表示装置の断面図である。 反射表示装置のための制御回路図である。 化粧パネルの背景レイヤの可能な形状の断面図である。 可能な背景レイヤの正面図である。 他の背景レイヤの正面図である。 化粧パネルの可能な構造の分解斜視図である。 制御回路の可能例のブロック図である。

化粧パネル１が、概略的に図１に示され、透過前面基板２から構成される層状構造を有し、反射表示装置３および背景レイヤ４は、以下でさらに説明するが、明確にするために厚みを誇張して図１に示す。化粧パネル１の前面が、通常使用時に見える部分で、図１の最上部にあり、これにより反射表示装置３が透過前面基板２の背面に位置し、背景レイヤ４が反射表示装置３の背面に位置する。所望の用途によって、化粧パネル１は剛性または可撓性であってもよい。

最初に、透過前面基板２について説明する。透過前面基板２は、前景画像をもたらす。透過前面基板２は、主に前景画像の担体として、理想的には完全透過性であるが、これは必須ではなく、下層のレイヤが不明瞭とならない程度の吸収性を有してもよい。

透過前面基板２は、あらゆる適切な材料、例えばガラスまたはプラスチックから製造できる。透過前面基板は、単一のシートでもよく、複数の積層シートを備えてもよい。ガラスは、剛性化粧パネル１に適している。プラスチックは、剛性または可撓性化粧パネル１に適している。

透過前面基板２が、ガラスから製造される場合、例えばソーダガラスから透明ガラスまでの多岐にわたる、様々なタイプのガラスが使用できる。透過前面基板２が、ガラスから製造される場合、例えば建築物内での多用途のために、衛生および安全規則に適合した「安全ガラス」であること、例えば破壊後に（熱強化ガラスのように）無害な小破片になる、または（化学強化ガラスのように）鋭い破片になる場合は、例えば積層加工により破壊後に共に接着されていることが望ましい。

透過前面基板２は、あらゆる適切な厚みにすることができる。透過前面基板２は、特に前景画像（以下で述べる）がその背面上にある場合、可能な限り薄いことが望ましく、特に前面に処理またはコーティング（以下で述べる）をする場合は、前面は前景画像上で可視になる。例えば厚みは、最大で２ｍｍ、通常は約１ｍｍが望ましい。他の実施形態において、透過前面基板２の厚みは、例えば、少なくとも２ｍｍ、通常は少なくとも３ｍｍおよび／または最大で１２ｍｍ、通常は最大で６ｍｍであることが望ましい。透過前面基板２の厚みはまた、剛性および保護のために、十分な強度および靭性を備えるように選択される。

熱強化ガラスは、一般的に少なくとも３ｍｍの厚みで、割れると無害な小ガラス片になる。それは、安全ガラスになる。しかしながら、より薄い前面ガラスが要求されるいくつかのケースにおいて、化学強化ガラス（一般的に０．５〜３ｍｍの厚さ）が使用可能な場合、このタイプのガラスは割れると大きく鋭いチャード（chards）になるが、化学強化ガラスの２つ以上のシートは通常、例えばポリビニルブチラール（ＰＶＢ）を使用して共に積層加工され、安全ガラスになる。例えば、２つの１ｍｍの厚さのガラスシートが、２ｍｍの厚さの積層前面ガラスを提供する。

透過前面基板２の前面は、選択的に化粧パネル１の外観を改善する効果を備えてもよい。

１つの例では、透過前面基板２の前面には例えばエッチング処理またはブラスト処理をしてもよく、これによりアンチグレア効果を備えおよび／またはその反射率を減少させ、その結果、石のように滑らかで反射が少ない仕上がりを提供する。

他の例では、追加のレイヤが、透過前面基板２の前面に加えられ、追加のレイヤは、例えばアンチグレア効果、反射防止効果を備えたレイヤまたはその組み合わせである。そのようなレイヤは、あらゆる適切な材料、例えば接合または積層加工などのあらゆる適切な方法で付加したガラスでもよい。

透過前面基板２は、着色してもよく、例えば染料を混和してもまたはカラーフィルタを付けてもよい。

前景画像は、透過前面基板２上に都合よく印刷でき、他の方法として、例えば透過前面基板２に内装してもよい。印刷する場合は、ある範囲の適切な印刷技術およびインクが、利用できる。一般的に、印刷技術は、デジタル印刷技術でもよく、例えばインクジェットプリンタ、紫外線硬化インクジェットプリンタなどが使用できる。印刷解像度は、少なくとも３００ｐｄｉであることが好都合である。

例えば、透過前面基板２がガラスから製造される場合、以下の印刷技術が可能である。

１つの技術では、ＣＹＭＫシステムに基づいて、特にガラス上で使用するために設計したセラミック（無機）インクが使用される。ガラス上への焼成印刷（６００°Ｃ〜１６００°Ｃで）が、インクをガラスに融合させ印刷を非常に安定させる。高温での熱硬化はまた、現場で（in situ）強化ガラスをもたらすことができる。このプロセスは、一般的に３ｍｍ以上の厚さのガラスに使用される。これらのインクは、不透明の場合もあり、場合によって部分透過性をもつ場合もある。

他の技術では、使用するインクは、紫外線で硬化する。ガラスが加熱されないので、ガラスが自然に強化されることはない。これらのインクは、広い色範囲から利用でき、不透明インクとともに透過インクも含む。このプロセスは、通常のガラス、予め熱強化したガラス（一般的に最低３ｍｍの厚さ）または予め化学強化したガラス（一般的に最大３ｍｍの厚さ）上で実施できる。

他の技術では、また２００°Ｃ未満で硬化する有機ベースインクが利用でき、紫外線硬化インクと同じ方法で使用できる。

印刷後、ガラスで製造された透過前面基板２は、他のレイヤ、例えば印刷を保護するガラスまたはこのプロセス中で熱処理をしない場合は強化ガラス（合わせガラス）などと積層できる。積層構造はまた、下層レイヤを保護するための紫外線遮蔽剤を含むことができる。

印刷はまた、プラスチックシート（すなわちガラスではない）上にされてもよい。次に、プラスチックシートは、前面ガラスの背面、ガラスの２シート間（つまり合わせガラスが使用される場合）または前面ガラスのまさに前面上の、いずれかに積層加工してもよい。

前景画像は、透過前面基板２の背面上または透過前面基板２が複数シートを備える場合は１つのシートの内側面上に都合よく印刷される。所望であれば、これにより、透過前面基板２の前面に、化粧パネル１の外観を改善する効果を容易に備えることができる。これはまた、前景画像が化粧パネル１内部にあることで、前景画像を物理的に保護し、追加保護レイヤを加える必要がない。前景画像を透過前面基板２の前面に印刷することは、例えその表面に処理がされたとしても、可能である。

前景画像の性質を、ここで述べる。前景画像は不動、静止および不変であり、その全領域にわたって変化する透過性を有する。これは、前景画像が、少なくとも部分透過性である部分を含むことを意味し、実施形態のいくつかのタイプでは、完全透過部分を含んでもよい。下部要素、具体的には反射表示装置３および背景レイヤ４が、それらの部分を通して可視である。下部要素は、完全透過部分で完全に認識でき、部分透過性のいかなる部分でも、前景画像によって認識の程度が変化する。この効果は、化粧パネル１の領域全域にわたって、下部要素の影響を変化させるために使用できる。部分透過性である前景画像は、下部要素の外観にグレーレベルを与えるために効果的に使用できる。前景画像は、質感のある外観を提供できる、異なる部分透過性を有する部分を都合よく含む。

前景画像は、多くの場合、反射材料の少なくとも１つのレイヤに起因する影響および外観の変化の煩わしさを減少する上で有利となる、非透過部分を含んでもよい。そのような非透過部分は、一般的に吸収性であるが、代わりに反射性であってもよい。

しかしながら、前景画像の精密な性質、具体的にはそれがどのようなイメージであるかは、所望の装飾効果を得るために、設計者による多様な選択が可能である。

化粧パネル１の１つのタイプにおいて、前景画像は、天然材料（例えば石または木材）の外観を有する。この外観は、天然石または木材または人工石の実際の外観でもよく、または単に石もしくは木材の外観を得るために模したものでもよい。例えば、石の場合では大理石、花崗岩、石灰岩、オニキス、スレート、砂岩、トラバーチンまたは珪岩ならびにパネルとして使用する他のいかなる石の外観を有してもよい。そのような材料は一般的に、それ自体外観が変化可能な材料と組み合わせることが困難であり、したがって化粧パネル１の前景画像の外観に有利である。近年では、デジタル印刷およびインクの有用性の進歩により、ガラスまたは他の基板上に印刷することができ、良い発色および安定した印刷が得られ、例えば透過前面基板２を通して見たときに、石のように見える現実感のある印刷を可能にする。透過前面基板２がガラスから製造される場合、その自然な反射率が、化粧パネル１に磨かれた石の質の高い外観を与えることができる。同様に、透過前面基板２の前面上に印刷することは、化粧パネル１に、他の仕上げ、例えばブラシ、研磨もしくはサテン仕上げをした石の質の高い外観または自然（すなわち仕上げていない）石の外観を与える効果がある。

例えば、図２は、透過前面基板２上での、自然石の外観を有する可能な前景画像を示し、この例では、非透過部分５、部分透過部分６および完全透過部分７を含む。

しかしながら、石の外観を有する前景画像に限定したものではなく、前景画像は、様々な他の外観をとることができ、これには石と異なる他の自然物の外観、幾何学的パターンまたは場面（例えば海景、風景など）もしくは物体のイメージを有する画像を含む。

例えば、図３は、透過前面基板２上での、灯台を含む景色の画像の可能な前景画像を示し、この例では、非透過部分５（例えば海および空）、部分透過部分６（例えば灯台が立つ岩）および完全透過部分７（例えば灯台の壁面）を含む。

次に、反射表示装置３について説明する。外部刺激に反応して反射率が変化可能な反射材料でできた少なくとも１つのレイヤを備える反射表示装置３が、最初に例示され、反射表示装置は、完全または部分透過性の前景画像部分を通して認識される。外部刺激の影響を受け色が変化する種々の適切な反射材料が周知であり、適用できる。

可能な反射材料の１つは、コレステリック液晶材料である。図４は、コレステリック液晶材料を使用し、以下のように配置した、可能な構造を示す。

反射表示装置３は、コレステリック液晶材料の液晶レイヤ１１を組み込んだ単一セル１０を備える。液晶レイヤ１１は、液晶レイヤ１１の両側に配置された２つの表示基板１２および１３で支持され、その間に液晶レイヤ１１を含む空隙を画定する。表示基板１２および１３は、液晶レイヤ１１を支持するために十分な剛性をもつが、ある程度の柔軟性を有してもよい。例えば、表示基板１２および１３は、ガラスまたはプラスチックから製造でき、化粧パネル１が可撓性の場合はプラスチックが好ましい。

可撓性化粧パネル１のために、表示基板１２および１３が、それ自体例えば薄膜のような可撓性物質で製造される。いくつかの場合では、表示基板１２または１３の１つのみが使用される場合では、液晶レイヤはＰＤＬＣ（以下で述べる）として形成されるが、２枚の電極レイヤ１４および１５（以下で述べる）は現行のままである。他の場合では、表示基板１２および１３は、液晶レイヤのための間隙を保持するためにリブを形成してもよく、または中間スペーサ部品を備えてもよく、これは例えば、橋本他、１９９８年１月３１日「ＳＩＤテクニカルペーパダイジェスト２９ページ」に開示されている。

液晶レイヤ１１は、液晶レイヤ１１の周囲に例えば接着剤の周辺シール部１６を設けて、表示基板１２と１３との間の空隙内で密封されてもよい。この場合では、前景画像は、周辺シール部と整列する前景画像部分が不透明（すなわち吸収性もしくは反射性またはその組み合わせにかかわらず非透過性）であるように設計可能であり、したがって周辺シール部１６は不可視である。

電極レイヤ１４および１５は、それぞれの表示基板１２および１３上に、特に表示基板１２および１３と液晶レイヤ１１との間の表示基板１２および１３の内向面上に配置されている。電極レイヤ１４および１５は、透過性および導電性であり、適切な透過性導電材料、一般的には酸化インジウムスズで形成される。さらに以下で記述するように、電極レイヤ１４および１５は、反射表示装置３の領域の一部または全域にわたって延在してもよく、分割ピクセルを設けるためにパターン化してもよい。

任意選択で、電極レイヤ１４および１５は、液晶レイヤ１１に隣接するその面上に、例えば二酸化ケイ素から製造される１つまたは複数の絶縁レイヤ（図示せず）をオーバコートしてもよい。

さらにまたは代わりに、電極レイヤ１４または１５は、液晶レイヤ１１に隣接して形成されるそれぞれの配向レイヤ（図示せず）でカバーされてもよく、配向レイヤを設けた場合、電極レイヤ１４および１５または絶縁レイヤをカバーする。そのような配向レイヤは、液晶レイヤを整列、安定させ、一般的に任意に一定方向に研摩したポリイミドから製造される。配向レイヤを使用するそのような表面安定化に代わるものとして、例えば高分子またはシリカ粒子マトリクスを使用して、液晶レイヤをバルク安定化することができる。

液晶レイヤ１１は、光を十分に反射するように選択された、一般的に３μｍ〜１０μｍの範囲の厚みを有する。この厚みは、一般的に液晶レイヤ１１内にスペーサ（図示せず）を入れて、表示基板１２および１３の間の厚さを制御することによって選択される。

液晶レイヤ１１は、コレステリック液晶材料を含む。液晶レイヤ１１は、それ自体表示装置として知られる様々な形状を有してもよい。

１つの形状では、液晶レイヤ１１は、例えば高分子マトリクス内に分散したコレステリック液晶の液滴を含む高分子分散液晶（ＰＤＬＣ）を備える。液晶レイヤ１１をＰＤＬＣで構成することは、表示基板１２および１３が可撓性である可撓性化粧パネル１を形成するのに特に適している。一般的に、そのような液滴は、５μｍ〜７μｍ程度の直径を有する微液滴でもよい。

１つの技術では、ＰＤＬＣは以下の通りに形成される。液滴は、高分子フィルム内に封入してもよい。液滴は、可撓性フィルムでもよい表示基板１２または１３の１つの上に、水エマルジョンとしてコーティングしてもよい。次に水が除去され、液滴のフィルムが残り、その上に導電レイヤおよび基板が追加される。その場合、表示基板１２または１３の他の１つは、省略できる。適用可能なさらなる詳細情報が、米国特許第３，６００，０６０号、米国特許第６，４２３，３６８号および「ＳＩＤテクニカルペーパダイジェスト３５ページ、７７４ページ、２００４年」に開示されている。

他の技術では、ＰＤＬＣは以下の通りに形成される。液晶レイヤ１１は、液晶内に溶解した反応性材料を、例えば紫外線光を使用して現場（in situ）重合させることにより形成され、高分子ネットワーク構造が構成される。適用可能なさらなる詳細情報が、「ＳＩＤテクニカルペーパダイジェスト３６ページ、１５６８ページ、２００４年」に開示されている。

コレステリック液晶材料は、反射率および透過率が変化する、いくつかの物理的状態を有する。これらの状態は、「I．Sage、液晶の応用と用途、B．Bahadur編、第３巻３０１〜３４３ページ、１９９２年、ワールドサイエンティフィック」に記述されるように、プラナー（planar）状態、フォーカルコニック（focal conic）状態およびホメオトロピック（homeotropic）（疑似ネマティック）状態であり、この文献は参照によって本明細書に組み込まれ、教示は本発明に適用できる。

プラナー状態では、液晶レイヤ１１は、液晶レイヤに入射するある帯域幅の光を選択的に反射する。プラナー状態にある液晶レイヤ１１の反射スペクトルは一般的に、光の反射率が実質的に一定である中央波長バンドを有する。

反射光の波長λは、ブラッグの法則、すなわちλ＝ｎＰ．ｃｏｓθによって与えられ、ｎは光によって見た液晶材料の平均屈折率、Ｐは液晶材料のピッチ長、θは垂直入射からの角度である。したがって、液晶材料の特性、具体的にはピッチ長Ｐの選定による設計上の選択に従って、原理上はいかなる色も反射できる。当業者に知られている多数のさらなる因子が、正確な色を決定するために考慮される。

プラナー状態は、反射表示装置３の明状態として使用され、観察者は液晶レイヤ１１からの反射光を見る。液晶材料がプラナー状態であるとき、液晶レイヤ１１からの非反射光は、背景レイヤ４上に入射する。背景レイヤ４は、さらに以下に記述されるが、背景レイヤ４が完全吸収性（すなわち黒色）であれば、その上に入射する光を実質的にすべて吸収し、観察者は液晶レイヤ１１からの反射光のみを見る。同様に、背景レイヤ４が不均一な反射スペクトル（つまり着色されている）を有する拡散反射性であれば、背景レイヤはいくつかの波長の入射光を吸収するが、他の波長の光は反射する。観察者は、液晶レイヤ１１からの反射光に加えて背景レイヤ４からの反射光を見ることになり、背景レイヤ４からの反射光が知覚色を変化させる。

フォーカルコニック状態では、液晶レイヤ１１は、プラナー状態と比較して透過性であり入射光を透過する。厳密にいうと、液晶レイヤ１１は、一般的に１％以下程度の小さい反射率で、わずかに光を散乱する。すべての入射光は、少なくとも入射光の一部を吸収できる、背景レイヤ４上に入射する。液晶レイヤ１１がフォーカルコニック状態であるとき、観察者は、背景レイヤ４からのすべての反射光を見て、それにより背景レイヤ４の色として反射表示装置３を認識し、これは液晶レイヤ１１がプラナー状態にあるときより、さらに暗状態となる。

フォーカルコニックおよびプラナー状態は、安定状態であり、駆動信号が液晶レイヤ１１に印可されない場合は共存できる。さらに液晶レイヤ１１は、液晶材料の異なる領域がそれぞれ、フォーカルコニック状態およびプラナー状態のそれぞれの１つである、安定状態として存在できる。これらは、場合により混合状態といわれる。これらの混合状態では、液晶材料は、フォーカルコニック状態とプラナー状態の反射率の中間の反射率を有する。ある範囲のそのような安定状態が、フォーカルコニックおよびプラナー状態それぞれの液晶量が異なる混合物により可能であり、それにより液晶材料の全体反射率が変化し、したがって３つ以上の異なるレベル、一般にはある範囲のグレーレベルを与えるが、これらが必ずしも使用されるわけではない。

フォーカルコニック、プラナーおよび混合状態は、駆動信号が取り除かれた後も持続する安定状態である。したがって、駆動信号は、液晶レイヤ１１を１つの安定状態にするためにだけ印加が必要である。こうして、安定状態を用いることで、反射表示装置３の電力消費が小さくなる。

ホメオトロピック状態では、液晶レイヤ１１は、フォーカルコニック状態よりさらに透過性が大きく、一般的に０．６％以下程度の反射率を有する。しかしながら、ホメオトロピック状態は安定ではなく、ホメオトロピック状態をその状態で維持するには、駆動信号の継続した印加が必要である。電力消費を減少するために、ホメオトロピック状態よりもプラナー状態を持続的な明状態として使用することが好ましいが、液晶が、プラナー状態および／またはフォーカルコニック状態に入るときにホメオトロピック状態を経過してもよく、これは電極レイヤ１４および１５に印加する駆動信号の駆動方式次第である。

液晶レイヤ１１はまた、視角によってわずかに異なる色を示す。この効果は、全体的外観に興趣を追加するために、例えば種々の配向剤を使用して配向を調整することで制御できる。

単一セル１０で形成することに代えて、反射表示装置３が、複数のセル１０を備えてもよく、上述のようにそれぞれ構成し、順に一緒に積み重ねる。この場合では、各々のセル１０が、スペクトルの異なる部分を反射する液晶レイヤ１１を含んでもよく、それにより反射表示装置３の色域を増加させる。

コレステリック液晶材料は、電気信号の形態の外部刺激に反応して、合計反射率が変化可能な反射材料の一例である。したがって、反射率は、そのような電気信号を供給することで変更可能である。電気信号は、外部からまたは化粧パネル１の一部を形成する制御回路から供給できる。この図５の例が示すように、化粧パネル１は、液晶レイヤ１１の対向面上の電極レイヤ１４および１５間に接続した制御回路３０を備える（明瞭にするため、反射表示装置３の他のレイヤは図５で省略する）。制御回路３０は、液晶レイヤ１１の状態を変更するために、駆動信号を発生させる。コレステリック液晶材料の状態を変更するための、多くの異なる駆動信号形状が知られており、これらのあらゆる形態の駆動信号が、本明細書で使用できる。駆動信号は、液晶レイヤを、任意の数の状態、いくつかの場合では単に２つの状態（つまり明または暗状態）、いくつかの場合では３つ以上の状態（つまりグレーレベルを設けるために）、最大で連続状態までになるように設計できる。一般的な構成は、８〜２０の異なる反射率の状態を備えることができる。

いくつかの適切な駆動方式の例が、「Wu ＆ Yang、反射性液晶ディスプレイ、第８章、J Wiley ＆ Sons、２００２」に開示されている。

反射材料の上述の例は、コレステリック液晶材料に限定せず、一般に反射材料は、代わりとして外部刺激に反応して反射率が変化可能な他のいかなる反射材料または外部刺激に反応して吸収率が変化可能な吸収材料でもよい。これらの代替材料を使用して、反射表示装置３は、液晶レイヤ１１を置き換えた、実質的に図４で示す構造を有することができる。吸収レイヤを使用する場合でも、以下に記述する背景レイヤ４からの反射があるので、反射表示装置３はなお、事実上「反射性」と称する。

一般に、反射率または吸収率の変化は、合計反射率もしくは吸収率の変化および／または反射率もしくは吸収スペクトルの変化であってもよい。

反射特性を変更する外部刺激は、電気信号または例えば熱もしくは光などの他のタイプの外部刺激でもよい。刺激が電気信号であると、変化が制御可能であるという利点がある。刺激が熱または光であると、周囲環境に反応して自動的に変化が起きるという利点がある。

いくつかの適用可能な代替反射材料の例は、以下の通りである。

反射材料は、光の周波帯を選択的に反射するために干渉効果を利用する材料でもよい。この種類の材料は、双安定ではない。

反射材料は、散乱によって光を反射する材料でもよい。この場合、いくらかの光が、反射表示装置の背面に向けて散乱してもよい。例えば、反射材料は、白色散乱を提供するスメクティック（smectic）の散乱材料でもよく、黒色背景が、カラーフィルタで双安定の反射色を提供できる。

反射材料は、米国特許出願第２００２／０１６７００４号および米国特許出願第２００８／０２２４１３１号で開示されるタイプでもよく、「分子機械の運動」と呼ばれる効果、例えば異なる色を示す実体を提供する分子の可逆ジップ（zipping）およびアンジップ（unzipping）を利用する。

いくつかの適用可能な代替吸収材料の例は、以下の通りである。

吸収材料は、着色液が印加電界の適用下で可視領域内または可視領域外に移動するように製造された、エレクトロウェッティング（electric-wetting）材料でもよい。これらのデバイスのあるものは、双安定が可能である。このタイプのデバイスは、「Philips ＳＩＤ、２００９、４８０ページ」に開示されている。

吸収材料は、温度が変化すると色が変化する、例えばロイコ（leuco）染料またはモノメリックおよびポリメリックコレステリック液晶のフィルムなどの、サーモクロミック材料でもよい。色変化は可逆的であるが双安定ではなく、エネルギー源が取り除かれると、色はその元の色に戻る。

吸収材料は、紫外線または短波長可視光線を照射したときに色が変化する、フォトクロミック材料でもよい。色変化は一時的なものであり、励起状態の色を維持するために、ほぼ一定のパワーを必要とする。

吸収材料は、電界が印加されるとき色が変化する、エレクトロクロミック材料でもよく、通常、暗青色から白色であるが、カラーフィルタを使用して複数色が提供できる。このタイプの材料は、双安定である。このタイプのデバイスは、「Samsung ＳＩＤ、２００８、１８２６ページ」に開示されている。

上記デバイス中の液晶レイヤ１１に対応する、反射または吸収レイヤのさらなる可能な特性は、以下の通りである。

反射または吸収レイヤは、その全領域にわたって均一な反射特性を有してもよい。しかしながら、反射レイヤがその全領域にわたって不均一な反射特性を有する場合、新たな装飾効果が実現できる。

反射表示装置３の１つのタイプでは、反射率または吸収率が変化できるが、外部刺激に反応した均一変化となる。例えば上述の反射表示装置３では、これは、液晶レイヤ１１を異なる反射率を有する、例えば異なる色の光を反射する別々のコレステリック液体材料に分割することで実現される。

他のタイプの反射表示装置３では、反射または吸収材料のレイヤは、外部刺激に反応して独立して変化可能な反射特性をもつ領域を有してもよい。例えば上述の反射表示装置３では、これは、電極レイヤ１４および１５を独立して制御できるように液晶材料の異なる領域に配置、例えば電極レイヤ１４または１５の１つを別々の電極に分割することで実現できる。

領域は一般に、あらゆる所望の外観を提供するために、任意のサイズおよび形状に設計される。そのような領域は、例えば上述の反射表示装置３内の制御回路３０からの駆動信号によって、任意の所望効果を提供するために独立して制御されてもよい。１つの可能な状態として、領域は、化粧パネル１上を進行する波として現れる形で、それらの反射特性が変化するように制御されてもよい。例えば領域は、いくつかの、例えば３〜８本のストライプであってもよく、一定時間繰り返す低グレーレベルを連続して示し、化粧パネル１全域にわたって見掛け上の運動を現す。これは、化粧パネル１上を一方側から他方側に波状で進行する、色の増減効果を与えることができる。もちろん、異なる反射率または吸収率値を選択でき、本発明はこの点に関して限定されない。進行時間は、自動で設定または使用者によって制御できる。波状効果が段階的で繊細であり、変化が十分に遅く、例えば少なくとも１０秒間または最大５分間にわたり変化するのが、理想的である。

図１で示す化粧パネル１で、透過前面基板２は、反射表示装置３の表示基板１２および１３への追加基板である。これは、透過前面基板および反射表示装置３を別々に製造してから一緒に張り合わせができるという、製造上の優位点がある。しかしその代わりに、透過前面基板２が、反射表示装置３の前面表示基板１２を構成することもできる。この場合、前景画像が、透過前面基板２の前面に印刷され、何らかの形態の物理的保護が必要になるか、あるいは前景画像が、透過前面基板２の背面に印刷され、例えば電極レイヤ１４を構成する追加レイヤの適用による、プラナー化が必要になる。

次に、背景レイヤ４について説明する。背景レイヤ４は、非透過性なので、反射表示装置３を透過するすべての光を選択的に吸収および／または反射する。したがって、観察者は、反射表示装置３および背景レイヤ４の複合効果に起因する光を認識する。例えば、背景レイヤ４は、背景に異なる濃淡または色を作り出すことができ、および／または第２の反射色を追加することで、反射または吸収材料の色に影響を与えることができる。背景レイヤ４は、反射表示装置３の背面に直接固定したレイヤでもよく、例えば背景レイヤ４に接合した塗料レイヤまたは材料レイヤでもよい。代わりに、背景レイヤ４は、別々に形成し、反射表示装置３の背面に取り付けることができる。この場合、背景レイヤ４は、基板上に任意に形成でき、例えばガラスのようなあらゆる適切な材料で製造できる。

設計者は、背景レイヤ４について、様々なオプションを選択でき、それにより化粧パネル１の外観を調整する。反射表示装置３に反射材料を使用するいくつかの例は、以下の通りである。

背景レイヤ４は、完全吸収性（すなわち黒色）でもよく、その上に入射する光をすべて吸収する。この場合、観察者は、反射レイヤからの反射光のみを見る。表示スクリーンとして用いる反射表示装置には、一般的にコレステリック液晶材料が選択される。この場合、反射材料の反射率を高くすると明状態になり、反射材料の反射率を低くすると暗状態になる。例えば、緑色光を選択的に反射するコレステリック液晶材料のレイヤは、それが緑色と認識されるプラナー状態とそれが黒色と認識されるフォーカルコニック状態との間で切り換えができる。ある範囲の安定した中間安定グレーレベルがまた、これら２つの両極端の安定状態の間で、提供される。

背景レイヤ４は、ある波長の入射光を吸収し他の波長の光を反射する（すなわち部分吸収性である）、不均一反射スペクトル（つまり着色された）を有する拡散反射性でもよい。観察者は、液晶レイヤ１１からの反射光に加えて背景レイヤ４からの反射光を見るが、背景レイヤ４からの反射光が、知覚色を変更できる。これは、それ自体、表示スクリーンとして使用するためにコレステリック液晶材料を用いた反射表示装置として知られている。例えば、青色光を反射する背景レイヤ４の前にある、黄色光を選択的に反射するコレステリック液晶材料のレイヤは、白色と認識されるプラナー状態と青色と認識されるフォーカルコニック状態との間で切り換え可能である。他の色の組み合わせがまた可能であり、例えば赤色の背景および緑色の液晶が、赤色および黄色の反射色を与える。

背景レイヤ４は、鏡面反射性でもよい。これは、それ自体、表示スクリーンとして使用するためにコレステリック液晶材料を用いた反射表示装置として知られており、米国特許第６，９５０，１５７号に開示されている。背景レイヤ４は、あらゆる適切な構造または材料を有することができる。例として反射レイヤは、金属、例えばアルミニウム箔でもよい。

この場合、背景レイヤ４は、色フィルタレイヤ１８の背面に、任意選択で反射レイヤ１７を備えてもよい。フィルタレイヤ１８は、色フィルタを備える。特に、反射表示装置３が反射する波長の光を、他の波長の光より比較的よく吸収するフィルタレイヤ１８を配置してもよい。フィルタレイヤ１８が、プラナー状態の液晶材料が反射する波長のスペクトルと同一のスペクトルの波長を吸収することが理想的である。これは、理想的にはフィルタレイヤ１８に含まれる顔料を選択することでほぼ達成できるが、精密に実現するのは困難である。

色フィルタレイヤ１８の背面に反射レイヤ１７を備える背景レイヤ４の目的は、明および暗の両状態で、反射表示装置３の輝度を増加させることである。これは、反射表示装置３の状態に関係なく、反射表示装置３で反射しない波長の光が、反射表示装置３およびフィルタレイヤ１８を透過し、反射レイヤ１７で反射するためである。したがって、反射表示装置３がどのような状態であっても、特に反射状態にある反射表示装置３が反射しないスペクトル部分のいくらかの光が反射される。

反射表示装置３の反射率を基準にしてフィルタレイヤ１８のフィルタ特性を選択することが、反射表示装置３が反射状態のときに明状態をもたらし、主に白色として観察者に認識される。これは光が、反射表示装置３で反射せず、フィルタレイヤ１８を透過し、反射レイヤ１７で反射するからである。フィルタレイヤ１８のフィルタ特性が反射表示装置３の反射に一致しないと、観察者は、白に近い色を認識できる。

対照的に、反射表示装置３が無反射状態の暗状態では、すべての光が反射表示装置３を透過し、フィルタレイヤ１８はある波長の光を吸収するが、他の波長の光を透過する。光がフィルタレイヤ１８を透過して、反射レイヤ１７で反射するようにフィルタレイヤ１８のフィルタ特性を選択することで、反射表示装置３での反射色に優先する色を選択することになる。この効果は、米国特許第６，９５０，１５７号にさらなる詳細が記述されている。

反射表示装置３に吸収材料を使用するいくつかの例は、以下の通りである。

背景レイヤ４は、反射性であってもよいが、拡散反射性であることが望ましい。それで背景レイヤは、吸収材料で吸収されずに透過した光を反射する。この場合、吸収材料の吸収率を小さくすると背景レイヤからの反射により明状態となり、吸収材料の吸収率を大きくすると暗状態となる。背景レイヤ４は、均一の反射スペクトル（つまり白色）を有してもよく、不均一反射スペクトル（つまり着色された）を有してもよく、それによりある波長の入射光を吸収する（すなわち部分吸収性）が、他の波長の光を反射し、それで知覚色を変更できる。これは、それ自体、表示スクリーンとして使用するために吸収材料を用いた反射表示装置として知られている。

背景レイヤ４は、例えば図７で示すような、その全領域にわたって均一な光学特性を有してもよい。

代わりに、背景レイヤ４は、化粧パネル１の外観を変更するために、設計者の選択でその全領域にわたって変化する光学特性を有してもよい。例えば、図８は、その中に断続的パターンをもつ、背景レイヤ４の可能な形状を示す。反射率が変化する背景を有する主目的は、広い１色の領域を、一連のグレーレベルに分解することである。最終結果は、起伏のある領域として地図上で描写される異なる深さまたは高さの領域と類似したものになる。

背景レイヤ４の反射特性は、異なる反射率値で色を反射するように調整できる。これは、背景色の色調だけでなく複合色の色調（反射レイヤおよび背景からの反射）も変化させる。したがって、異なる反射率を有する１色のパターンを印刷することを可能にし、それ自体および液晶との組み合わせの両方で、異なるグレーレベルを示す背景を提供する。この特徴は、同色の大領域の分解および変更可能な画像にさらなる興趣を追加する上で、特に効果的である。

この効果は、白色および異なる反射率値を有するグレーレベル領域を印刷した背景上に、異なる色調（または反射率）の同一色を印刷すること、または透過フィルタ（例えば青の透過フィルタ）を使用しこの背面に配置することのいずれかで認識できる。

あるいは、外観を調整するために異なる透過領域を有する透過グレーフィルタの背面に、鏡面反射体で形成される鏡面状背景レイヤ４を提供することである。

要約すれば、化粧パネル１の全体的外観は、透過前面基板２、反射表示装置３および背景レイヤ４でもたらされる前景画像の影響を受ける。これらの部品は、一連の異なる外観を提供するために、一般に設計者の創造的な管理下で設計される。

この関連で、前景画像は、少なくとも部分透過性の部位を有するように設計され、それを通して反射表示装置３および背景レイヤ４の変更可能な色彩効果を見ることができる。反射表示装置３は、化粧パネル１の全体的外観を観察者の要望に合わせて変更できるように、設計が可能である。例えば、雰囲気、調子または環境の変化が、色または反射率の変更により作り出される。前景画像のせいで、化粧パネル全域にわたって、（壁の塗色を変更するように）色が変化するのではなく、画像の一部のより繊細な変化である。また、反射または吸収レイヤの反射率または吸収率レベル（グレーレベル）を変更することは、日中に変化する周辺光レベルに応じた有用な変化を可能にする上で大変好ましい。

色が変化する領域内にグレーレベルを備えうることが、また好ましい。さもなければ、着色領域の大部分は、変化が単調になり、自然（例えば石に似た効果）に見えない。したがって、これらの領域内で質感を作り出すための準備が重要であり、背景または前景をそれぞれ異なる反射率もしくは透過率の領域に印刷することで実施できる。

化粧パネル１のデザインは設計者によって管理されるが、前景画像が石または木材の外観を有するように設計する１つの可能な方法は、以下の通りである。

デジタルカメラで、石（例えば大理石板）または木材のデジタル画像を撮影する。デジタル画像は、大理石の外観を作り出す非常に多くのそれらの光レベル、それらの色およびそれらの位置のデータを含む。これらは、画像処理ソフトウエアを使用してアクセス、操作ができ、例えば個別の光レベルを表すピクセル数のヒストグラムを作るフォトショップ（登録商標）というソフトウエアがある。前景画像は、デジタル画像から得るが、画像のピクセルは、ヒストグラムの分析に基づいて、調整できる。これにより、透過性にすべき画像部分、および実際、画像部分をどの程度の透過性にするかの選択が可能になる。例えば、あるピクセルは、非常に低い反射率（実質的に黒色）であるが、他は非常に反射性である。低反射率領域は、反射表示装置３を使用して他の色に変更可能な典型的領域を提供する。画像の光レベルのヒストグラムの参照で定義される選択、ならびにピクセルの位置およびそれらのデジタル値（反射率）の定義において、多くの選択が可能である。実行可能な選択は、以下の通りである。

上述の反射表示装置３が、コレステリック液晶材料の液晶レイヤ１１を含み、明状態（プラナー）に完全に切り替わると、特定波長の光を一定レベル反射し、そのピークスペクトル反射率は、３０％〜４０％の範囲内にある。観察者が認識するその明るさは、異なる波長における目の感度により変化する。第１の選択で、変更可能な材料の反射率と同程度およびそれより低い反射率をもつ、デジタル画像のそれらの領域は、完全反射を示すとき、全体として透過性と定義され、製造され、ガラス上に印刷されるとき、これらの定義された部位は、いかなる印刷インクも有さない。したがって、前景画像の背面の反射表示装置３への完全な光アクセスを可能にする。これらの部分で、観察者は反射表示装置３および背景レイヤ４の複合結果を認識する。

第２の選択で、完全透過とすべき領域は、例えば、一定値より小さな反射率をもつすべての領域により定義され、領域は完全透過とすべき全領域の所定の比率、例えば２０％を許可する。この比率は、画像ならびに反射表示装置３および個々の外観の色により変更可能であるが、一般的には少なくとも５％、好ましくは少なくとも１５％および／または最大で６０％、好ましくは最大で３５％である。

第１および第２の選択は、組み合わせてもよい。

第３の選択は、デジタル画像内の明るい領域を、前景内で透過性とできることである。例えば、その白色から青色モード（これは表示の背景色が青色で、オレンジ色の液晶が使用されるときに起きる）または他の２色モード、例えば赤色／黄色もしくはピンク色／ベージュ色等のコレステリック表示を使用することによる。一般的に、白色反射は、約２０〜２５％の輝度を有する。コレステリック液晶材料の白色部分のそれと同様の白色反射を有する前景画像のそれらの領域は、開口として残り、コレステリック液晶材料が表示の背面に配置されるとき、それは白色から青色まで変更でき、したがって本来の白色領域にある色を加える。この反射率に対応するどの程度の領域が、完全透過性で残るかは、設計者が反射率カットオフ値の詳細を定めることで定義できるが、一般的には少なくとも５％、好ましくは少なくとも１５％および／または最大で６０％、好ましくは最大で３５％である。白色／青色コレステリック液晶材料は、他の色、例えば白色／マゼンタ色または黄色マゼンタ色と置き換えられる。

第４の選択は、主に透過インク（固定グレーレベルを与えるために）で印刷される前景画像についてで、小領域のみが不透明インクを有し、これによりパネルの大部分が変更可能である。

完全または部分透過性の比較的大きな部分を有する前景画像中で、単一反射率レベルの１つの大きな領域を作成することは、魅力的でないか、不自然に見える。したがって異なる反射率レベルが、この領域内に作成できる。これは、様々な方法で行われる。

最初の選択は、反射表示装置３をピクセル化することであり、これによりその異なる領域は、異なる光レベルにできるが、反射表示装置３の複雑度を増し、または反射表示装置３がその画像に特化した設計であれば、そのために多くの異なる反射表示装置３の設計が必要になる。

第２の選択は、反射表示装置３に透過する光を緩和する異なる透過率値を有する透過インクで、前景画像の透過領域内に印刷することであり、これによりこれらの領域内の反射レベルを下げ、オリジナル画像にグレーレベルを提供する。反射表示装置３内で使用されるグレーレベルが増加する（明るくなる）につれて、これらの領域はより目立つようになる。必然的に、透過インク内でのある程度の光散乱により、それらはまた一部の光を反射し、それで黒色背景に対してさえ、ある程度のグレーレベルを与える。それらの透過は設計者によって定義され、カットオフ値より低い反射率に、また下位の反射率値より高い反射率となるように定義される。したがって、オリジナル画像の画像輪郭に応じてニュートラルグレーインクが印刷される（または必要であれば、強化もしくは作成できる）。これらの透過領域は、ニュートラルよりむしろ着色できる。その場合、それらは、それらの固有色（光散乱のために背景が黒色であっても）または透過インクと反射表示装置３の変更可能な色との複合色のいずれかを反射する。この改良は、全体の画像に興趣および繊細さを追加し、単一色の大領域を有することを抑える。

第３の選択は、背景色の異なるグレーレベルを有するように、背景レイヤ４を形成することであり、これらは、コレステリック液晶からの反射率を調整し、またそれ自体で（反射表示装置３が、明状態であるとき）不均一反射率領域を備える。例えば、海、雲または川を示す画像は、青色とグレーまたは白色との間で切り換えができ、他の領域は、他色の間で切り換えができる（セルが分割されるとき）。

変更可能な色の光レベルまたは反射率は、反射表示装置３を駆動することでグレーレベルに変更できる。その完全反射時で、色彩効果は最大になり、意外性のある興味深い外観を与える。ある場合およびある環境では、より複雑な色の光レベルがグレーレベルが選択される場合に要求される。

最も単純な選択は、化粧パネル１のすべての領域を同時に変化させることで、そのような反射表示装置３は、化粧パネル１の大きさの実質的に１つのピクセルから構成できる。駆動およびパワーの理由で、この単一ピクセルは分割でき、すべての区画が一緒に駆動される。他の選択では、反射表示装置３は、前景画像の設計に依存するいくつかの領域（ピクセル）に分割ができ、それぞれのピクセルは、画像の背面全体にわたって移動する色の波の外観を提供するために、独立して変化する。

他の選択では、反射表示装置３は、独立して駆動できる異なる色の２つ以上の領域を含むことができる。この場合、液晶レイヤ１１は、接着剤シールでいくつかの領域に分割でき、それぞれの領域は、特定の色液晶をその領域に注入するために使用される独自の充填孔を有する。これは、ＬＣＤ製造のための公知の可能性であるが、一般的にはほとんど実行されない。この方法で、いくつかの色を、同じパネル内の異なる領域で示すことができる。

他の選択では、反射表示装置３は、２つのセル１０から構成することができる。例えば、１つのセル１０が青色液晶を含み、他のセル１０が、オレンジ色液晶を含む。２つのセルの背面に黒色背景を有し、反射表示装置３とともに積層加工されたセル１０は、白色、黒色、青色とオレンジ色との間で切り換えできる。他色の組み合わせを有するセルはまた、スタック内のより多くのセル１０、例えば赤色、緑色、青色セル１０として使用でき、多くの色の組み合わせを提供する。

化粧パネル１は、表面を装飾するために、表面に加えることができる。そのような表面の非限定的な例は、以下の通りである。表面は、建築物の屋内もしくは屋外面または他の建築構造物でもよい。表面は、製品の表面、例えば家具の部材または自動車の内面でもよい。単独の化粧パネル１は、遮蔽物として使用できる。多くの用途では、例えば建築物で使用する化粧タイルとして、単独の化粧パネル１ではなく、複数の化粧パネル１が、大領域の表面をカバーするためにタイルのように並べられる。タイル張りを容易にするために、化粧パネル１は長方形でもよく、基本的に切りばめ細工をする任意の形状とすることができるが、２枚以上の異なる形状の化粧パネル１を共に使用することができる。

化粧パネル１は、化粧パネル１を所定位置に固定するために、あらゆる適切な手段、任意選択で表面上の位置決めラグを使用して表面に固定できる。

機械式固定具または磁石を使用することも可能である。

他の可能性は、接着剤、例えばセラミックまたは石の化粧タイルを固定するために一般的に用いられるタイプの接着剤を使用して、パネルを接合することである。

他に、装着ユニット、例えばシートまたはフレームを使用できる。この場合、装着ユニットは、あらゆる適切な技法、例えば接着剤またはネジまたは釘などの機械式固定具によって表面に固定される。次に、化粧パネル１は、例えば化粧パネル１に取り付け可能なソケットを有する装着フレームまたは接着剤を使用して、装着フレームに取り付けられる。

装着ユニットを複雑にするが、ソケットの長所は、化粧パネル１の位置決めができることである。さらに、そのようなソケットは、電気接続部を含むことができる。そのような電気接続部は、化粧パネル１の制御回路３０に、電力および／または制御データを供給できる。この場合、化粧パネル１は、制御回路３０に接続される、ソケットの電気接続部接点を含む。一方、そのような電気接続部は、化粧パネル１がそれ自体で反射表示装置３に接続されるソケットの電気接続部接点を含む場合に、反射表示装置３の反射特性を変化させるための駆動信号を供給できる。

制御回路３０を含む化粧パネル１を使用するための他の選択は、制御回路３０に電磁誘導で電力を供給するために、それぞれの各化粧パネル１と整列して配置した誘導コイルを含む装着フレームである。この場合、制御回路３０は、電力を受容するための誘導コイルを含むことができる。

物理的接続に代えて、制御データが、例えばＩＲ（赤外線）またはＲＦ（無線周波数）信号により、無線で制御回路３０に供給できる。この場合、制御回路３０は、制御信号を受信するためのワイヤレスレシーバを含むことができる。制御信号は、例えば表面上に取り付けた、または携帯用ユニットである制御ユニットから発生してもよい。

取り付けを容易にすることを意図した、化粧パネル１の可能な構造が、図９で示され、ここで記述される。

この構造では、反射表示装置３は、２つのセル１０（１つまたは複数のセル１０でもよいが）を備え、反射表示装置３の背面に取り付けた背景レイヤ４を有する。化粧パネル１は、背景レイヤ４の背面に取り付けられ、背景レイヤ４の背面全域にわたり反射表示装置３の縁部まで延在する電気線路２０によって反射表示装置３に接続される、制御回路３０を備える。制御回路３０は、一般的に一つまたは複数のプリント回路を含む、任意の適切な形状であってもよく、制御回路はプリント回路基板（ＰＣＢ）およびフレキシブルプリント回路（ＦＰＣ）またはその組み合わせを含むことができる。

化粧パネル１はさらに、反射表示装置３および制御回路３０を保護するための以下の要素を備える。化粧パネル１は、反射表示装置３の周辺部を囲んで延在するように成形された壁であるスペーサ２１を備える。スペーサ２１は、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）で作製でき、金型成形または機械加工成形ができる。スペーサ２１は、透過前面基板２に取り付けられ、反射表示装置３よりわずかに大きな面積を有する透過前面基板２に収容される。スペーサ２１は、反射表示装置３および制御回路３０の高さより背が高い。背面保護シート２２が、反射表示装置３および制御回路３０を覆うために、スペーサ２１に取り付けられる。背面保護シート２２は、密閉されてもよくおよび／またはそれとともに電気接続部を形成するために制御回路３０と整列した開口部２３を有してもよい。

例として、化粧パネル１の１つの可能な実施形態の要素のいくつかの材料および寸法は、以下の通りである。

透過前面基板２は、ガラス製で、厚さ３ｍｍ、面積１７５平方ｍｍである。

反射表示装置３は、面積１７１平方ｍｍである。

スペーサ２１は、プラスチック、例えば射出成形されたＡＢＳまたはＰＶＣ製で、幅２ｍｍ、高さ１０ｍｍである。

背面保護シート２２は、プラスチック、例えば射出成形されたアクリロニトリルブタジエンスチレン（ＡＢＳ）またはガラスもしくはセラミック製で、厚さ３ｍｍ、面積１７５平方ｍｍである。

制御回路３０の可能な実施例は、図１０で示され、ここで記述される。

制御回路３０は、マイクロプロセッサ３１を備え、それにより反射表示装置３の所望動作を決定するための制御プロセスを実行する。制御回路３０は、ワイヤレスレシーバ３２を含み、それにより特定の所望動作をさせる外部制御ユニットからの制御信号を無線（例えばＩＲまたはＲＦによって）で受信する。代わりに、制御信号は有線制御ラインで供給できる。受信制御信号は、それに基づき制御プロセスを実行するマイクロプロセッサ３１に供給される。

制御回路３０は、反射表示装置３に供給する駆動信号を発生する駆動回路３３を含む。マイクロプロセッサ３１は、所望動作を示すデータ信号を、それに応じて駆動信号を発生する駆動回路３３に供給する。

制御回路３０また、電圧レベルコンバータ３４を含み、電圧レベルコンバータは、外部電源供給部３５から電力を受容し、マイクロプロセッサ３１およびワイヤレスレシーバ３２に供給する比較的低電圧の供給電圧を発生させ、比較的高電圧の供給電圧を駆動回路３３に供給する。

直接接続される外部の電源供給部３５に代わるものとして、制御回路３０は、例えば「パワーマット（Ｐｏｗｅｒｍａｔ、登録商標）」の商標で製造されるタイプの、電磁誘導型電源供給部によって電力を受容してもよい。その場合、制御回路３０は、５．２Ｖの電源供給を受容するための誘導コイルを含むことができる。

化粧パネル１の一例は、以下の通りに製造された。

透過前面基板２は、大きさ１５０ｘ１５０ｍｍ、厚さ３ｍｍの、縁部を研磨（鋭い縁部を除くため）したガラスから形成され、前面上にアンチグレア（光沢１００）コーティングされた。

前景画像は、紫外線硬化インクを使用して透過前面基板２の背面に印刷された。印刷機は、Oce ＩＪＣ２５６インクカートリッジを使ったOce Arizonaフラットベッドプリンタであった。画像ファイルは、大理石片のスキャン画像から得られ、スキャン画像は、画像内に完全透過領域を定め、縁部周辺の画像不透過度を増大させることで修正され、透過前面基板２の周辺部まわりに幅約５〜７ｍｍの高不透過境界を設けた。画像ファイルは、３００ｄｐｉの解像度を有した。印刷イメージは、印刷機で紫外線硬化された。

大きさ１４３ｍｍｘ１４３ｍｍの反射表示装置３が、液晶レイヤ１１のために５μｍのセル間隙を有するガラス表示基板１２および１３で作製された。表示基板１２および１３には、ＳＥ７５１１（日産化学工業）ポリイミド配向レイヤおよび絶縁レイヤを設けた。セル間隙は、プラナー状態であるとき青色表示をする、ＭＤＡ００３９０６液晶で充填された。

電極レイヤ１４および１５は、酸化インジウムスズから製造された。電極レイヤ１４および１５の１つは、それを同じ大きさの５つのセグメントに分割するためにエッチングされ、他方は、反射表示装置３のすべての作動領域をカバーする１つの大きな共通電極として残された。電極レイヤ１４および１５は、可撓性コネクタで制御回路３０に接続された。

反射表示装置３は、透過前面基板２に、エポキシ樹脂または紫外線硬化接着剤のいずれかを使用して積層加工された。反射表示装置３の背面には、黒色塗料の背景レイヤ４が塗装された。

透過前面基板２は、反射表示装置３より大きく、グレーＰＶＣから機械加工で製造されたスペーサ２１にエポキシ樹脂で固定された３ｍｍの棚状突起を備えた。背面保護シート２２は、反射表示装置３およびその可撓性コネクタにアクセスを可能にするために、取り外し可能とした。

可撓性コネクタが、ＭＡＸ６６８ブースタを使用して５Ｖの入力を最高４５Ｖに変換する昇圧回路を組み込んだ、制御回路３０に半田付けされた。化粧パネルを、取り付け表面上のデータまたは電源供給部のいずれかに接続するために、ワイヤは使用されなかった。

電力は、５Ｖ〜５．５Ｖを供給するためにケース背面内に取り付けた、制御回路３０内の誘導コイルシステムレシーバおよび化粧パネル１の背面に装着した固定ステーション内に取り付けた電磁誘導型トランスミッタによって供給された。電磁誘導型レシーバおよびトランスミッタは、パワーマット（Ｐｏｗｅｒｍａｔ）の商標で製造されるタイプであった。１８Ｖ電源が、主トランスから電磁誘導型トランスミッタに供給された。

マイクロプロセッサ３１は、プログラマブルＩＣ（例えばＰＩＣ１６Ｆ７２２）であり、プログラマブルＩＣは、コマンドを受けると、電圧が５Ｖ〜４５Ｖの範囲の駆動信号ならびに青色から黒色におよび黒色から青色に液晶の反射率を変化させる２０Ｖおよび／または４０Ｖの一般的に双極性の１００ｍｓパルスを送出するようにプログラムされた。いくつかのグレーレベルがまた、１０Ｖと１５Ｖとの間のパルス状電圧の印加により可能となり、すべてのこれらの状態は、経時的に安定であった。

コマンドは、制御回路３０に固定したワイヤレスレシーバ３２と通信するハンドヘルドＲＦトランスミッタを使用してマイクロプロセッサ３１に供給された。化粧パネル１内の反射レイヤは、ＲＦコマンドによって変化し、青色または黒色および多数の異なる青色の反射レベルを示した。

Claims (26)

1. 前景画像をもたらす透過前面基板であって、前記前景画像が前記前景画像の全領域にわたって変化する透過性を有する透過前面基板と、
   前記前景画像の背面に、外部刺激に反応して変化可能な反射率または吸収率を有し、反射または吸収されない入射光を透過する、光学的反射または吸収材料の少なくとも１つのレイヤと、
   反射材料の前記少なくとも１つのレイヤの背面に、光学的反射または吸収材料の前記少なくとも１つのレイヤが透過した光が入射する非透過性の背景レイヤと、
   を備える化粧パネル。
2. 前記前景画像が、完全透過性の部分を含む、請求項１に記載の化粧パネル。
3. 前記前景画像が、部分透過性の部分を含む、請求項１または２に記載の化粧パネル。
4. 前記前景画像が、異なる部分透過性を有する部分を含む、請求項３に記載の化粧パネル。
5. 前記前景画像が、非透過部分を含む、請求項１から４のいずれか一項に記載の化粧パネル。
6. 前記前景画像が、前記透過前面基板に印刷される、請求項１から５のいずれか一項に記載の化粧パネル。
7. 前記前景画像が、前記透過前面基板の背面に印刷されるか、前記透過前面基板が複数のシートを備える場合には、１つのシートの内側面に印刷される、請求項６に記載の化粧パネル。
8. 前記前景画像が、石または木材の外観を有する、請求項１から７のいずれか一項に記載の化粧パネル。
9. 反射または吸収材料の前記少なくとも１つのレイヤが、少なくとも１つの透過表示基板によって支持される、請求項１から８のいずれか一項に記載の化粧パネル。
10. 前記透過前面基板が、前記少なくとも１つの透過表示基板への追加基板である、請求項９に記載の化粧パネル。
11. 反射または吸収材料の前記少なくとも１つのレイヤが、２つの前記透過表示基板の間で、周辺シール部により密封される、請求項１から１０のいずれか一項に記載の化粧パネル。
12. 前記前景画像の前記周辺シール部と並ぶ部分が不透明である、請求項１１に記載の化粧パネル。
13. 反射または吸収材料の前記少なくとも１つのレイヤが、その全領域にわたって均一な反射率または吸収率を有する、請求項１から１２のいずれか一項に記載の化粧パネル。
14. 反射または吸収材料の前記少なくとも１つのレイヤが、外部刺激に反応して独立して変化可能な反射率または吸収率をもつ領域を有する、請求項１から１２のいずれか一項に記載の化粧パネル。
15. 反射または吸収材料の前記少なくとも１つのレイヤが、不均一な反射または吸収スペクトルを有する、請求項１から１４のいずれか一項に記載の化粧パネル。
16. 反射または吸収材料の前記少なくとも１つのレイヤが、３つ以上の異なるレベルに変更可能な反射率または吸収率を有する、請求項１から１５のいずれか一項に記載の化粧パネル。
17. 前記光学的反射または吸収材料が、光学的反射材料である、請求項１から１６のいずれか一項に記載の化粧パネル。
18. 前記光学的反射材料が、コレステリック液晶材料である、請求項１６に記載の化粧パネル。
19. 前記背景レイヤが吸収性である、請求項１７または１８に記載の化粧パネル。
20. 前記背景レイヤが反射性である、請求項１７から１９のいずれか一項に記載の化粧パネル。
21. 前記背景レイヤが鏡面反射性である、請求項２０に記載の化粧パネル。
22. 前記光学的反射または吸収材料が、光学的吸収材料である、請求項１から１６のいずれか一項に記載の化粧パネル。
23. 前記背景レイヤが反射性である、請求項２２に記載の化粧パネル。
24. 前記背景レイヤが、その全領域にわたって変化する光学特性を有する、請求項１から２３のいずれか一項に記載の化粧パネル。
25. 前記外部刺激が電気信号である、請求項１から２４のいずれか一項に記載の化粧パネル。
26. 反射材料の前記少なくとも１つのレイヤの前記反射特性を変更できる電気信号を、反射または吸収材料の前記少なくとも１つのレイヤに供給するために配置された制御回路をさらに備える、請求項２５に記載の化粧パネル。

Images