KR20110031326A - 외관-수정 장치, 이러한 장치의 제조 방법 및 이러한 장치의 작동 방법 - Google Patents

외관-수정 장치, 이러한 장치의 제조 방법 및 이러한 장치의 작동 방법 Download PDF

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KR20110031326A
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알윈 알. 엠. 베르슈어렌
게리트 오버슬루이젠
토마스 씨. 크란
산더 제이. 루젠달
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코닌클리케 필립스 일렉트로닉스 엔.브이.
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Abstract

외관-수정 장치(2, 6, 9; 10; 30)를 제조하여, 상기 장치에 의해 커버되는 표면의 시각적 외관을 수정하는 방법이 개시된다. 상기 방법은 제 1 기판(11)의 제 1 측면 상에서, 유전체 층(21)의해 커버되는 제 1 전극 층(17)을 가진 제 1 기판(11)을 제공하는 단계; 상기 제 1 기판(11)의 상기 제 1 측면과 대향하는 제 2 기판(12)을 제공하는 단계; 각 셀이 점유하는 영역이 상기 제 1 전극 층(17)의 일부를 포함하는 방식으로 복수의 셀들(15, 16; 31)을 형성하도록 상기 제 1 기판(11) 및 상기 제 2 기판(12) 사이에 스페이서 구조체(13)를 배치하는 단계; 적어도 상기 유전체 층(21)에 의해 상기 제 1 전극 층(17)으로부터 이격된 제 2 전극(18)을 제공하는 단계, 각 셀(15, 16; 31)에서, 상기 유전체 층(21) 내에 리세스를 형성하는 단계; 및 각 셀(15, 16; 31)에, 분산되는 복수의 입자들(20)을 가진 광학적 투명 유체(19)를 제공하는 단계를 포함한다.

Description

외관-수정 장치, 이러한 장치의 제조 방법 및 이러한 장치의 작동 방법{APPEARANCE-MODIFYING DEVICE, METHOD FOR MANUFACTURING SUCH A DEVICE, AND METHOD FOR OPERATING SUCH A DEVICE}
본 발명은 외관-수정 장치(appearance-modifying device)를 제조하는 방법에 관한 것이다. 본 발명은 또한 외관-수정 장치, 및 이러한 외관-수정 장치의 작동 방법에 관한 것이다.
많은 타입의 제품의 경우, 제품의 주문형 외관(customizable appearance)이 바람직할 수 있다. 예컨대, 제품의 적어도 일부의 외관을 현재의 상태에 따라 주문하여, 제품의 현재의 상태에 관한 정보를 사용자에게 직관력 있고 매력적인 방법으로 전달할 수 있는 것이 매력적일 수 있다. 또한, 사용자의 개성 또는 감정 등을 반영하도록 외관을 변경할 수 있는 것이 제품의 사용자에게 매력적인 것으로 인식될 수 있다.
잘 알려진 일례에 따르면, 이러한 제품의 주문형 외관은 이동 전화와 같은 개인용 휴대 전자 제품(consumer electronic products)에서 교환 가능한 "외장(skins)"으로 실현될 수 있다. 이런 타입의 "외장"은 전형적으로 제품의 사용자에 의해 교환될 수 있는 플라스틱 쉘(plastic shells)로서 제공된다.
또한, 제품의 외관을 변경하도록 제품의 표면을 커버하는 외관-수정 장치의 전기적 제어 가능한 광학적 특성을 이용하는 것이 제시되었다.
US 2004/0189591은 프로그램 가능한 원격 제어 유닛의 제어 버튼을 커버하는 전기 영동 디스플레이(electrophoretic display) 장치의 형태로 외관-수정 장치의 일례를 개시한다. 프로그램 가능한 원격 제어 유닛을 통해 제어되는 부품에 따라, 전기 영동 디스플레이 장치는 제어되는 특정 부품에 관련된 설정을 표시하도록 조정된다.
US 2004/0189591에 개시된 외관-수정 장치는 상부와 하부 전극층 사이에 끼워진 마이크로캡슐의 형태로 제공된다. 각 마이크로캡슐은, 맑은 현탁 매체(clear suspension medium)로 부유되는 양(+)으로 대전된 하얀 색소 및 음(-)으로 대전된 검정 색소를 포함한다. US 2004/0189591의 외관-수정 장치에 적절한 전기장 패턴을 형성함으로써, 각각의 버튼에 기인하는 검정색 및 하얀색 이미지가 형성될 수 있다.
제품의 외관의 수정, 특히 프로그램 가능한 원격 제어를 가능하게 할지라도, US 2004/0189591에 개시된 외관-수정 장치는 모든 응용에는 적절하지 않다. 특히, 상술한 외관-수정 장치의 타입은 자체 커버되는 표면이 정보를 전달할 시에 이용될 수 없다. 예컨대, 표면의 적어도 일부는, 단지 때때로 활동적이지만, 제품의 사용자에게 명백히 보일 수 있어야 하는 디스플레이일 수 있다. 더욱이, US 2004/0189591의 외관-수정 장치는 비교적 고 구동 전압, 전형적으로 5 내지 15 V를 필요로 한다.
종래 기술의 상술한 및 다른 결점에 비추어, 본 발명의 일반적인 목적은 개선된 외관-수정 장치, 이러한 외관-수정 장치를 제조하는 방법, 및 이러한 외관-수정 장치의 작동 방법을 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 제 1 양태에 따르면, 이들 및 다른 목적은, 외관-수정 장치에 의해 커버된 표면의 시각적인 외관을 수정하기 위한 외관-수정 장치의 제조 방법을 통해 달성되며, 상기 방법은, 제 1 기판의 제 1 측면 상에서, 유전체 층에 의해 커버되는 제 1 전극 층을 가진 제 1 기판을 제공하는 단계; 상기 제 1 기판의 상기 제 1 측면과 대향하는 제 2 기판을 제공하는 단계; 각 셀이 점유하는 영역이 상기 제 1 전극 층의 일부를 포함하는 방식으로 복수의 셀들을 형성하도록 제 1 및 2 기판 사이에 스페이서 구조체(spacer structure)를 배치하는 단계; 적어도 상기 유전체 층에 의해 상기 제 1 전극 층으로부터 이격된 제 2 전극을 제공하여, 각 셀에서, 상기 유전체 층 내에 리세스(recess)를 형성하는 단계; 및 각 셀에, 분산되는 복수의 입자들을 가진 광학적 투명 유체를 제공하는 단계를 포함한다.
본 발명의 여러 양태에 따른 방법의 어느 것도 어떤 특정 순서로 본 발명의 단계를 실행하는 것으로 제한되지 않음에 주목되어야 한다. 더욱이, 일부 단계는 시간적으로 한 지점에서 실행될 수 있고, 다른 단계는 시간적으로 다른 지점에서 실행될 수 있다.
본 출원에서, "유체"는, 어떤 힘에 응답하여 형상을 변경하고, 포함될 수 있는 챔버(chamber)의 아웃라인(outline)으로 흐르거나 따르는 경향이 있는 물질인 것으로 이해된다. 따라서, 용어 "유체"는 기체, 액체, 증기 및, 고체 및 액체의 혼합물을 포함하며, 이때 이들 혼합물은 흐를 수 있다.
용어 "입자"는 고체 입자로 제한되지 않고, 또한 액체 방울(liquid droplets) 및 유체 충진된 캡슐(fluid-filled capsules)을 포함한다.
제 1 및 2 기판의 어느 하나 또는 양방은 전형적으로 다소 유연할 수 있는 박판(sheet)으로서 제공될 수 있다. 적절한 기판 재료는, 예컨대, 유리, 폴리카보네이트, 폴리이미드 등을 포함한다.
더욱이, 제 1 및 2 기판 중 적어도 하나는 관찰자가 유체에서 분산될 시에 입자의 광학적 특성을 볼 수 있도록 투명해야 한다.
본 문맥에서, "광학적 투명" 매체는 그것에 충돌하는 적어도 소량의 광 (가시 스펙트럼의 전자기 방사선(electromagnetic radiation))의 흐름을 허용하는 매체를 의미한다.
본 발명은 커버되는 표면의 외관을 수정하는 외관-수정 장치가 유리하게는 전기 영동 장치의 소위 평면 정렬 스위칭(in-plane switching)을 이용하여 달성될 수 있음에 기초로 한다.
본 발명자는 또한 이러한 외관-수정 장치가 유리하게는 제 1 전극 층을 유전체 층에 의해 커버하여, 유전체 층 내에 리세스를 형성함으로써 제조되어, 제 1 전극의 패터닝(patterning) 및 정렬을 위한 필요성을 최소화할 수 있음을 알았다.
리세스는 제 1 전극 층이 노출되거나, 적어도 매우 얇은 잔여 유전체 층으로만 커버되는 식으로 제공되며, 셀에 관한 잔여 층의 두께에 대한 조건은 다음의 식으로 주어진다:
Figure pct00001
상기 조건이 충족되는 식으로 유전체 층에 리세스를 제공함으로써, 제 1 및 2 전극 사이에 전압이 인가될 시에, (전형적으로 제 1 전극 층의 일부를 노출시키는) 리세스로 구성되는 제 1 입자 농도 사이트(particle concentration site) 및/또는 제 2 전극의 구성에 의해 결정되어 구성되는 제 2 입자 농도 사이트로 유체에서 분산된 입자를 효율적으로 모으는 셀 내에 전기장 구성이 생성된다. 이런 식으로, 각 셀의 작은 부분에 입자를 모으기 위해 어떤 추가적 제어 전극이 필요치 않아, 각 셀 내의 제어 가능한 영역과 셀의 전체 영역 사이의 비율은 최대화될 수 있다. 게다가, 종래 기술에 비해 보다 적은 층, 및 이에 따라 보다 적은 정렬이 필요로 되므로 제조가 간단하다.
유전체 층 내에 리세스를 제공함으로써, 셀 내의 전기장은, 리세스의 위치 및 구성 뿐만 아니라 유전체 층의 전기 특성 (특히 도전성)을 통해 제어될 수 있다. 셀 내의 유체의 도전성보다 낮은 도전성을 가진 유전체 층을 선택함으로써, 제 1 및 2 전극 사이에 적절한 전압이 인가될 시에, 전기장은, (전형적으로 제 1 전극 층의 일부를 노출시키는) 리세스로 구성되는 제 1 입자 농도 사이트로 입자를 효율적으로 배향시키도록 형상이 정해질 수 있다.
가장 바람직한 유전체에서 리세스의 셀의 어느 위치는 외관-수정 장치의 응용에 의존한다. 어떤 응용의 경우, 각 셀의 중심에 위치되는 리세스를 갖는 것이 유리할 수 있지만, 다른 응용은 중심을 벗어난(off-center) 위치, 또는 중심에 위치되는 리세스를 가진 어떤 셀 및 중심을 벗어난 리세스를 가진 다른 셀의 혼합에서 이득을 얻을 수 있다.
제 1 전극 및 유전체 층은 투명하여, 입자가 (적어도 하나의 전극에 인접한) 입자 농도 사이트 중 적어도 하나에 집중될 시의 상태에서 투명한 셀 특성을 가능하게 할 수 있다. 투명한 상태는, 예컨대, 외관-수정 장치로 커버되는 표면이 정보를 전달할 경우에 유익할 수 있다.
이러한 투명한 특성을 달성하기 위해, 제 1 전극은 투명 도전막과 같은 투명 재료, 예컨대, ITO, IZO 등으로 만들어질 수 있고, 유전체 층은 산화 규소, 질화 규소, 또는 본 기술 분야에 공지된 어떤 다른 적절한 투명 유전체와 같은 투명 유전체 재료로 만들어질 수 있다.
스페이서 구조체는 주기적 또는 비주기적 패턴으로서 제공될 수 있다.
더욱이, 물결 효과(Moire effects)를 감소시키기 위해, 스페이서 구조체는 유리하게는 유체를 담을 셀을 형성하기 위해 비직사각형(non-rectangular), 예컨대, 6각형 패턴 또는 비반복 펜로즈 타일링(Penrose tiling)일 수 있다.
한 실시예에 따르면, 제 2 전극은 제 1 기판의 제 1 측면 상의 유전체 층에 제공될 수 있다. 이에 의해, 제 2 기판은 본질적으로 정렬없이 배치될 수 있다.
다른 실시예에 따르면, 제 2 전극은 스페이서 구조체로 이루어질 수 있고, 스페이서 구조체와 함께 제공될 수 있다. 스페이서 구조체의 적어도 일부는 제 2 전극을 구성할 수 있다. 도전성 스페이서 구조체를 제공함으로써, 양방의 스페이서 구조체 및 제 2 전극은 동시에 제공되므로 제조가 용이하게 될 수 있다.
또 다른 실시예에 따르면, 제 2 전극은 제 2 기판 상에서 실행될 수 있고, 제 2 기판을 제공하는 단계는 유전체 층의 리세스에 관하여 횡방향으로 오프셋되도록 제 2 전극을 정렬하는 단계; 및 제 2 기판을 제 1 기판에 부착하는 단계를 포함할 수 있다.
전형적으로, 양방의 제 1 및 2 전극이 제 1 기판 상에 배치될 시에나, 도전벽을 제공할 시의 경우에서보다 정확한 정렬을 필요로 할지라도, 제 2 기판 상의 제 2 전극의 제공이 유전체 층 내의 핀홀(pinholes) 또는 다른 결함의 발생에 대한 외관-수정 장치의 민감도(sensitivity)를 감소시키므로 더욱 신뢰있는 외관-수정 장치가 달성될 수 있다.
이 실시예에서, 스페이서 구조체는 유리하게는 제 2 기판 상에서 실행될 수 있어, 제 2 기판을 제공할 시에 정렬 공차(alignment tolerance)를 개선할 것으로 기대된다.
더욱이, 유전체 층에 리세스를 형성하는 단계는 유리하게는, 스페이서 구조체가 제 1 재료 제거 빔이 셀의 제 1 세그먼트 외부의 유전체 층에 충돌하는 것을 방지하는 방향으로 상기 제 1 재료 제거 빔을 지향시키는 단계; 스페이서 구조체가 제 2 재료 제거 빔이 상기 제 1 세그먼트와 다른 상기 셀의 제 2 세그먼트 외부의 유전체 층에 충돌하는 것을 방지하는 방향으로 상기 제 2 재료 제거 빔을 지향시키는 단계; 및 상기 유전체 층의 부분에 대응하는 셀의 영역 내에 상기 제 1 세그먼트를 중첩(overlap)시키는 단계를 포함할 수 있다.
제 1 및 2 재료 제거 빔은, 예컨대, 건식 에칭의 경우에서와 같이, 유전체 층에 충격을 가하여 유전체 층의 부분에서 재료를 제거하는 질소 또는 염소의 플라즈마와 같은 이온의 스트림일 수 있다. 2 이상의 사각(oblique angle)에서 에칭함으로써, 스페이서 구조체는, 각 셀 내에서, 제 1 빔으로부터의 유전체 층의 제 1 부분, 및 제 2 빔으로부터의 유전체 층의 제 2 부분을 새도우(shadow)하는 새도우 마스크의 역할을 한다. 따라서, 제 1 및 2 세그먼트가 중첩될 경우에 셀 내의 유전체 층의 중심부는 상기 유전체 층의 나머지보다 많이 제거되는 것을 제어할 수 있다. 이에 의해, 제 1 전극의 제어 가능한 부분은, 스페이서 구조체를 새도우 마스크로서 이용하여 자기 정렬에 의해 노출될 수 있어, 부가적인 마스크의 정렬 단계가 필요치 않는다. 이것은 간단하고 비용 효율적인 제조 프로세스를 가능하게 한다.
많은 다른 타입의 재료 제거 빔은, 레이저 절제(laser ablation)를 위한 레이저 빔, 물 분사 절단(water jet cutting)을 위한 물 분사(water jets), 기계적 적용을 위한 입자 빔과 같이 실행할 수 있음에 주목되어야 한다.
제 1 재료 제거 빔 및 제 2 재료 제거 빔은, 예컨대, 2개의 서로 다른 소스에서 발신하거나, 순차적으로, 예컨대 회전 에칭 장치(etcher)에 의해 유전체 재료에 동시에 충돌할 수 있다.
더욱이, 유전체 층 내에 리세스를 형성하는 단계는 릴-투-릴 프로세스(reel-to-reel process)로 실행될 수 있다. 제 1 기판 및 스페이서 구조체는 서로 다른 시간에 단일 재료 제거 빔 소스에 관하여 서로 다른 각을 형성할 수 있거나, 2 이상의 재료 제거 빔 소스는 제 1 기판 및 스페이서 구조체에 관하여 서로 다른 각을 형성할 수 있다.
더욱이, 각 셀에 대응하는 영역에서, 복수의 리세스는 유전체 층에 형성될 수 있다.
각 셀 내에서, 바람직하게는 제 1 전극의 대응하는 부분을 노출시키도록 유전체 층에 형성되는 개구인 복수의 리세스를 갖는다는 것은, 특히 제 2 전극이 제 2 기판 상에 제공되는 응용에서 유익하다. 입자들이, 분산된 상태에서, 적어도 하나의 전극에 인접하여 집중되는 상태로 취해질 시에 확실히 횡방향으로 이동시키기 위해, 셀 내의 전기장의 횡방향 구성 요소가 필요로 된다. 그래서, 제 2 기판은 유리하게는 제 1 기판 상의 입자 농도 사이트와 제 2 기판 상의 입자 농도 사이트 사이의 중첩이 방지되는 방식으로 배치되어야 한다. 입자 농도 사이트는 적절한 전압이 인가될 시에 입자가 집중하는 위치로 이해되어야 한다.
이러한 중첩을 방지하기 위해, 정렬 단계가 전형적으로 필요로 된다. 제 1 전극 층을 커버하는 유전체 층에 수개의 개구를 제공함으로써, 수개의 입자 농도 사이트는 제 1 기판 상에 제공된다. 이에 의해, 정렬 공차가 개선된다.
본 발명의 제 2 양태에 따르면, 상술한 및 다른 목적은, 외관-수정 장치에 의해 커버되는 표면의 외관을 수정하는 외관-수정 장치에 의해 달성되며, 상기 외관-수정 장치는, 제 1 기판의 제 1 측면 상에 배치되고, 유전체 층에 의해 커버되는 제 1 전극 층을 가진 제 1 기판; 상기 제 1 기판의 상기 제 1 측면과 대향하여 배치되는 제 2 기판; 제 1 및 2 기판 사이의 공간이 복수의 셀들로 분할되는 방식으로 제 1 및 2 기판을 이격시키는 스페이서 구조체; 각 셀 내에, 전기장의 인가를 통해 유체에서 이동 가능한 분산되는 복수의 입자들을 가진 광학적 투명 유체; 및 적어도 유전체 층에 의해 제 1 전극 층으로부터 이격된 제 2 전극을 포함하는데, 상기 유전체 층은, 각 셀 내에서, 여기에 형성된 리세스를 가져 상기 제 1 전극 층의 대응하는 부분을 노출시키며; 각 셀 내의 입자의 분배는, 전극의 사이에 전압을 인가함으로써, 제 1 분산된 상태에서, 입자가 제 2 전극과 유전체 층 내의 하나 이상의 리세스에 인접하여 집중되는 제 2 상태까지 제어 가능하다.
유체에 분산된 입자는 대전될 수 있거나 대전될 수 없음에 주목되어야 한다. 대전되지 않은 입자의 경우, 입자는 유전 영동(dielectrophoresis)을 통해 전기장의 인가에 응답하여 이동될 수 있으며, 이는 "유전 영동; 1978년 캠브리지 유니버시티 프레스의 에이치. 에이 폴(H.A. Pohl)에 의한 "불균일한 전기장에서의 중립 물질의 특성(the behavior of neutral matter in non-uniform electric fields)"에 상세히 기재되어 있다.
대전된 입자의 경우에, 입자의 대부분은 유리하게는 반대로 대전된 입자의 클러스터링(clustering)을 방지하기 위해 동일한 부호 전하를 가질 수 있다. (유체의 전기적 중성은 반대 전하의 이온의 존재에 의해 보증된다).
그러나, 또한, 입자를 양 및 음으로 대전된 입자의 혼합으로서 제공하는 것이 유익할 수 있다. 입자는 이때 극성에 따라 양방의 전극에서 수집될 수 있다.
더욱이, 입자는 본질적으로 전기장의 부재에서 균일하게 분배될 수 있다. 전기장이 인가되면, 입자는 다시 분배될 수 있다. 전기장이 제거되거나, (전기 영동의 경우에) 자신의 전하 또는 (유전 영동의 경우에) 쌍극자를 통해 입자에 가해지는 힘과 인가된 전기장 사이의 평형이 존재하는 상태가 입력될 때까지 어느 한 입자는 이동한다. 전기 영동에 대한 더욱 상세한 설명을 위해, 다음의 문서가 참조된다: 1997년 뉴욕 마르셀 데커 인코포레이티드(Marcel Dekker Inc)의 피. 씨. 히멘즈 및 알. 라자고팔란(P.C. Hiemenz and R. Rajagopalan)의 3차 개정판, 페이지 534-574에 기재된 "콜로이드 및 표면 화학의 원리들(Principles of Colloid and Surface Chemistry)"
제 1 및 2 전극은 복수의 셀들을 동시에 제어하도록 배치될 수 있다. 이에 의해, 서로 다른 상태 사이의 외관-수정 장치의 제어는 단일 제어 전압을 이용하여 복수의 셀들을 동시에 스위칭하도록 쉬운 방식으로 실행될 수 있다. 더욱이, 이에 의해, 입자로부터 대피될 수 있는 외관-수정 장치의 전체 영역의 부분은 달성될 수 있는데, 그 이유는 셀 들 사이에서 제어될 다른 셀로 통과하는 추가적 전극을 수용할 필요가 있는 공간이 절약될 수 있기 때문이다. 이것은 특히, 외관-수정 장치 자체에 의해 커버되는 표면이 정보를 전달할 시와 같이 외관-수정 장치가 투명 상태로 제어 가능한 것이 바람직한 응용에 유익하다. 이것은, 예컨대, 커버될 장치가 디스플레이 장치 등일 시의 경우일 수 있다.
본 발명에 따른 외관-수정 장치의 한 실시예에서, 입자는 음으로 대전된 입자의 제 1 세트 및 양으로 대전된 입자의 제 2 세트를 포함할 수 있다.
입자의 서로 다른 2개의 대전된 세트에 의해, 특히, 입자의 서로 다른 세트가 유리하게는 서로 다른 광학적 특성을 가지므로 더욱 많은 상태가 달성될 수 있다. 입자의 한 세트는 예컨대 하나의 컬러일 수 있지만, 입자의 다른 세트는 다른 컬러일 수 있다.
전기장이 인가되지 않은 상태에서, 음으로 대전된 입자 및 양으로 대전된 입자 모두는 셀을 통해서 분산되어서, 음으로 대전된 입자 및 양으로 대전된 입자 모두의 조합에 의해서 도출되는 광학적 외관을 제공한다.
본 발명의 제 3 양태에 따르면, 상술한 및 다른 목적은, 복수의 셀들을 포함하는 외관-수정 장치의 작동 방법에 의해 달성되며, 상기 셀의 각각은, 광학적 투명 유체에 분배된 제 1 극성을 가진 복수의 대전된 입자, 및 제 1 및 2 전극 사이의 전압의 인가를 통해 제 1 및/또는 2 입자 농도 사이트에 입자를 집중시키도록 입자를 횡방향으로 변위시킬 수 있는 제 1 및 2 전극을 포함하며, 상기 제 1 입자 농도 사이트는 상기 제 2 입자 농도 사이트 보다 큰 입자 농도 영역을 가지며, 상기 방법은 상기 제 1 입자 농도 사이트에 입자를 집중시키도록 구성되는 전기장을 생성시키는 제 1 및 2 전극 사이의 전압을 결정하는 단계; 및 상기 제 1 입자 농도 사이트에 입자를 집중시키도록 제 1 및 2 전극 사이에 전압을 인가하는 단계를 포함한다.
"입자 농도 사이트"는 입자가 제 1 및 2 전극 사이에 전압을 인가할 시에 집중하는 셀의 사이트로 이해되어야 한다. 주어진 극성 (양 또는 음 전하)을 가진 입자는 전형적으로 전압의 극성(양 또는 음)에 따라 제 1 또는 2 입자 농도 사이트로 이동할 것이다. 제 1 및 2 입자 농도 사이트의 셀의 위치는 제 1 및 2 전극 사이의 전압의 인가로부터 셀을 생성시키는 전기장 구성에 의해 결정된다. 전기장 구성은, 예컨대, 전극 구성 및, 셀의 다른 구조체의 구성 등에 의해 결정될 수 있다. 본 발명의 제 2 양태에 따른 외관-수정 장치의 경우, 제 1 입자 위치 사이트의 위치는, 예컨대, 주로 셀 내의 유체 및 유전체 층의 전기 특성에 의해 결정된다.
"입자 농도 영역"은 입자 농도 사이트에 집중된 입자가 분배될 수 있는 영역으로 이해되어야 한다. 작은 입자 농도 영역을 가진 입자 농도 사이트의 경우, 단위 체적당 입자의 수에 의해 입자의 고 물리적 농도는 입자의 주어진 수에 대해 획득될 수 있다. 큰 입자 농도 영역을 가진 입자 농도 사이트의 경우, 동일한 수의 입자가 매우 낮은 물리적 농도의 입자를 생성할 수 있다.
본 발명자는, 제 1 및 2 입자 농도 사이트 사이의 입자 농도 영역의 이런 비대칭이, 입자가 분산되는 상태와, 입자가 입자 농도 사이트에 집중되는 상태 사이에 고속 스위칭을 달성하기 위해 이용될 수 있음을 이해하였다. 특히, 본 발명의 양태는, 입자가 보다 큰 입자 농도 영역을 가진 제 2 입자 농도 사이트로 구동되도록 하는 전압을 결정하여 인가함으로써 고속 스위칭이 달성될 수 있음에 기초로 한다.
보다 큰 입자 농도 영역 때문에, 제 2 입자 농도 사이트에 집중되는 대전된 입자는 보다 작은 제 1 입자 농도 사이트에 집중된 동일한 수의 입자에 대해서보다 제 2 입자 농도 사이트에 인접한 전기장에 보다 작은 영향을 미칠 것이다 (영향을 감소시킬 것이다).
각 셀은 유리하게는, 제 1 및 2 기판 및, 상기 제 1 및 2 기판 사이에 끼워진 스페이서 구조체에 의해 형성될 수 있으며, 제 1 전극은 제 1 기판 상에 형성된 제 1 전극 층으로서 제공되고, 제 1 입자 농도 사이트는 유전체 층 내에 형성되어, 제 1 전극 층의 일부를 노출시키는 개구에 의해 형성되며, 제 2 전극은 적어도 유전체 층에 의해 제 1 전극 층으로부터 분리되며, 제 2 입자 농도 사이트는 제 2 전극에 의해 결정된다.
이런 식으로 외관-수정 장치를 구성함으로써, 각각의 입자 농도 사이트의 입자 농도 영역에 대해 바람직한 비대칭 구성은 본 발명의 제 1 양태에 따른 제조 방법을 통해 유익한 방식으로 달성될 수 있다.
본 발명의 제 3 양태의 다른 변형 및 효과는 상술한 제 1 및 2 양태의 것과 매우 유사하다.
본 발명의 제 4 양태에 따르면, 상술한 및 다른 목적은, 복수의 셀들을 포함하는 외관-수정 장치의 작동 방법에 의해 달성되며, 상기 셀의 각각은, 제 1 컬러 및 제 1 극성을 가진 대전된 입자의 제 1 세트 및, 상기 제 1 극성과 반대이고, 광학적 투명 유체에 분배되는 제 2 극성 및 제 2 컬러를 가진 대전된 입자의 제 2 세트를 포함하는 복수의 입자들 및, 제 1 및 2 전극 사이의 전압의 인가를 통해 제 1 및/또는 2 입자 농도 사이트에 입자를 집중시키도록 입자를 횡방향으로 변위시킬 수 있는 제 1 및 2 전극을 포함하며, 상기 셀은, 주어진 전압의 제 1 및 2 전극 사이의 인가가 제 1 입자 농도 사이트에 인접한 제 1 전기장 및 제 2 입자 농도 사이트에 인접한 제 2 전기장을 생성시키는 방식으로 구성되며, 상기 제 1 전기장은 상기 제 2 전기장보다 높은 전기장 세기를 가지며, 상기 방법은, 상기 제 1 전기장이 상기 대전된 입자의 제 1 세트를 상기 제 1 전극에 집중할만큼 충분히 강하고, 상기 제 2 전기장이 너무 약해 상기 입자의 제 2 세트가 실질적으로 분산된 상태에 있음을 생성시키는 상기 제 1 및 2 전극 사이의 전압의 크기 및 극성을 결정하는 단계; 및 상기 제 1 및 2 전극 사이의 결정된 전압을 인가하여, 실질적으로 제 2 컬러를 가진 상태로 상기 셀을 제어하는 단계를 포함한다.
본 발명자는 셀 구성의 비대칭이 각 셀 내의 전극의 단일 쌍만을 이용하여 수개의 컬러 상태를 달성하기 위해 이용될 수 있음을 더 이해하였다. 한 극성의 입자를 제 1 입자 농도 사이트로 구동할 수 있지만, 실질적으로 반대 극성의 입자를 제 2 입자 농도 사이트로 구동할 수 없는 전기장 구성을 생성시키는 상기 제 1 및 2 전극 사이의 전압의 특성 (극성 및 크기)을 선택함으로써, 입자의 단일 세트는 상기 제 1 및 2 전극만을 이용하여 선택적으로 제어될 수 있다.
이런 이해에 기초로 하여, 외관-수정 장치에 포함되는 셀은 4개의 서로 다른 컬러 상태: 모든 입자가 유체에 분산되는 제 1 상태; 입자의 제 1 세트가 제 1 입자 농도 사이트에 집중되고, 입자의 제 2 세트가 유체에 분산되는 제 2 상태; 입자의 제 2 세트가 제 1 입자 농도 사이트에 집중되고, 입자의 제 1 세트가 유체에 분산되는 제 3 상태; 및 최종으로, 입자의 제 1 세트가 제 1 입자 농도 사이트에 집중되고,입자의 제 2 세트가 제 2 입자 농도 사이트에 집중되는 제 4 상태, 또는 그 역의 상태로 제어될 수 있다.
각 셀은 유리하게는, 제 1 및 2 기판 및, 상기 제 1 및 2 기판 사이에 끼워진 스페이서 구조체에 의해 형성될 수 있으며, 제 1 전극은 제 1 기판 상에 형성된 제 1 전극 층으로서 제공되고, 제 1 입자 농도 사이트는 유전체 층 내에 형성된 리세스에 의해 형성되며, 제 2 전극은 적어도 유전체 층에 의해 제 1 전극 층으로부터 분리되며, 제 2 입자 농도 사이트는 제 2 전극에 의해 결정된다.
이런 방식으로 외관-수정 장치를 구성함으로써, 바람직한 비대칭 전기장 구성은 본 발명의 제 1 양태에 따른 제조 방법을 통해 유익한 방식으로 달성될 수 있다.
본 발명의 제 4 양태의 다른 변형 및 효과는 상술한 제 1, 2 및 3 양태의 것과 매우 유사하다.
본 발명의 이들 및 다른 양태는 이제 본 발명의 현재 바람직한 실시예를 도시한 첨부한 도면을 참조로 하여 더욱 상세히 기술될 것이다.
도 1a 내지 도 1g는 본 발명에 따른 외관-수정 장치의 실시예에 대한 여러 응용을 개략적으로 도시한 것이다.
도 2a 내지 도 2c는 본 발명의 실시예에 따른 예시적 외관-수정 장치의 사시도이다.
도 3a 내지 도 3b는 라인 A-A를 따라 취해지고, 외관-수정 장치의 구성을 도시한 도 2의 외관-수정 장치의 단면도이다.
도 4a 내지 도 4b는 라인 A-A를 따라 취해지고, 외관-수정 장치의 제 1 예시적 구성을 도시한 도 2의 외관-수정 장치의 단면도이다.
도 5a 내지 도 5b는 라인 A-A를 따라 취해지고, 외관-수정 장치의 제 2 예시적 구성을 도시한 도 2의 외관-수정 장치의 단면도이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 외관-수정 장치를 제조하는 제 1 예시적 방법을 개략적으로 도시한 흐름도이다.
도 7a 내지 도 7f는 도 6의 방법에 따라 대응하는 방법 단계에 후속하는 상태로 제조되는 외관-수정 장치를 개략적으로 도시한 것이다.
도 8a 내지 도 8c는 도 6에 도시된 방법의 유전체 층의 일부를 제거하는 단계를 개략적으로 도시한 것이다.
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 외관-수정 장치를 제조하는 제 2 예시적 방법을 개략적으로 도시한 흐름도이다.
도 10a 내지 도 10f는 도 9의 방법에 따라 대응하는 방법 단계에 후속하는 상태로 제조되는 외관-수정 장치를 개략적으로 도시한 것이다.
도 11은 본 발명의 실시예에 따른 외관-수정 장치의 셀의 전기장을 도시한 개략적 단면도이다.
도 12a 내지 도 12c는 본 발명의 실시예에 따른 외관-수정 장치의 상태 사이의 고속 스위칭을 도시한 단면도이다.
도 13a 내지 도 13e는 본 발명의 다른 실시예에 따른 외관-수정 장치의 서로 다른 컬러 상태를 개략적으로 도시한 것이다.
이하, 본 발명은 주로, 각 셀의 유전체 층의 개구에 노출된 제 1 전극, 및 셀을 형성하는 스페이서 구조체의 일부인 제 2 전극을 가진 평면 정렬(in-plane) 전기 영동 외관-수정 장치를 참조로 기술될 것이며, 상기 셀은 동시에 제어된다.
이것은 결코 본 발명의 범주를 제한하지 않으며, 다른 전극 구성을 가진, 예컨대 각 셀 내의 제 1 전극을 노출시키는 복수의 개구를 가진 평면 정렬 전기 영동 외관-수정 장치에도 동일하게 적용 가능한 것에 주목되어야 하며, 제 2 전극은 각 셀의 개별 제어를 가능하게 하는 스페이서 구조체 및/또는 구조체들로부터 개별적으로 제공된다.
또한, 본 발명의 범주가 또한, 예컨대 비투명 제 1 또는 2 기판을 가지고, 본질적으로 컬러 또는 구조와 같은 다른 광학적 특성을 가질 수 있는 외관-수정 장치와 같이 투명 상태로 제어 가능하지 않은 외관-수정 장치를 포함할지라도, 본 발명은 주로 투명 상태로 제어 가능한 외관-수정 장치에 관련하여 기술된다.
본 발명에 따른 외관-수정 장치의 여러 실시예에 대한 많은 응용이 존재하며, 이중 일부가 도 1a 내지 도 1g에서 개략적으로 도시된다.
도 1a 내지 도 1c에서, 평면 스크린 텔레비전 장치(1)에는 텔레비전 장치(1)의 적어도 디스플레이(3)를 커버하는 외관-수정 장치(2)가 제공된다.
도 1a는 전체 디스플레이가 이미지 콘텐츠를 표시하기 위해 이용되는 보통 풀스크린 작동에서, 투명 상태의 외관-수정 장치(2)를 가진 텔레비전 장치(2)를 도시한다. 따라서, 텔레비전 장치(1)의 전체 디스플레이(3)는 시청자에게 가시적이다.
도 1b는 디스플레이(3)의 일부가 외관-수정 장치(2)에 의해 수정되는 외관을 갖도록 부분적으로 투명한 상태의 외관-수정 장치(2)를 가진 와이드 스크린 작동의 텔레비전 장치(1)를 도시한다. 본 예에서, 외관-수정 장치(2)는 본질적으로 디스플레이(3)를 둘러싸는 프레임(4)과 같은 외관을 갖도록 이미지 콘텐츠를 표시하는데 이용되지 않는 디스플레이(3)의 부분을 수정한다.
최종으로, 도 1c는, 턴오프될 시에, 본질적으로 디스플레이(3)를 둘러싸는 프레임(4)과 같은 외관을 갖도록 전체 디스플레이를 수정하는 상태에서 외관-수정 장치(2)를 가진 텔레비전 장치(1)를 도시한다.
도 1d 내지 도 1e에서는 물 보일러(5)의 형태의 다른 응용이 개략적으로 도시된다. 외관-수정 장치(6)에 의해 물 보일러(5)를 커버함으로써, 물 보일러는 어느 상태에서 사용자에 시각적으로 예시하도록 형성될 수 있다. 예컨대, 외관-수정 장치(6)는, 물 보일러 내의 물이 냉수임을 나타내는 제 1 컬러, 예컨대, 청색과, 물(물 보일러(6))이 온수임을 나타내는 제 2 컬러, 예컨대 적색 사이에 제어될 수 있다. 선택적으로, 본 발명의 다른 실시예에 따르면, 물 보일러(6)는, 물 보일러(6)의 4개의 서로 다른 상태를 나타낼 투명한 상태 및 3개의 서로 다른 컬러, 예컨대, 물이 끓여질 시에 투명, 청색, 적색 및 최종으로 흑색 사이에 제어될 수 있다.
다른 응용에서, 도 1f 내지 도 1g의 음악 재생 장치(8)의 형태에서, 음악 재생 장치(8)는, 사용자가 감정 또는 개인 취향에 따라 음악 재생 장치의 외관, 예컨대 컬러를 제어할 수 있게 하도록 외관-수정 장치(9)에 의해 커버될 수 있다. 선택적으로, 본 발명의 다른 실시예에 따르면, 음악 재생 장치(8)는, 4개의 서로 다른 컬러와 같은 4개의 서로 다른 외관 사이에 제어 가능한 외관-수정 장치(9)에 의해 커버될 수 있다.
이제, 외관-수정 장치에 대한 많은 응용의 일부를 나타내면, 본 발명에 따른 외관-수정 장치의 예시적 실시예가 도 2a 내지 도 2c에 관련하여 아래에 기술될 것이다.
도 2a는 대향하여 배치된 제 1 및 2 투명 기판(11 및 12)을 포함하는 외관-수정 장치(10)를 개략적으로 도시한다. 기판(11 및 12)은, 제 1 및 2 기판(11 및 12)이 6각형의 패턴을 형성하는 복수의 셀들(15,16)로 분할되는 방식으로 스페이서 구조체(13)에 의해 이격된다. (2개의 셀만이 도 2a에서 참조 번호로 표시된다).
도 2b를 참조하면, 각 셀(15,16)은 광학적 투명 유체(19) 및 복수의 입자들(20)로 충진된다 (하나의 대표적 입자만이 도 2b에 표시된다). 더욱이, 셀(15,16)을 제어하기 위해, (도 2a 내지 도 2c에 도시되지 않은) 제 1 전극 층(17)은 제 1 기판(11) 상에 배치되고, 제 2 전극(18)은 스페이서 구조체(13) 내에 포함된다 (도 2a 내지 도 2c에 도시된 예시적 실시예에서, 스페이서 구조체(13)는 도전성이다). 도 2b 내지 도 2c에 도시된 바와 같이, 제 1 전극 층(17)은 유전체 층(21) 내에 형성된 개구에서 노출되는 것은 별문제로 하고 유전체 층에 의해 커버된다. 이러한 개구의 각각은, 적절한 전압이 제 1 및 2 전극(17 및 18) 사이에 인가될 시에 입자(20)가 집중할 수 있는 제 1 입자 농도 사이트(45)를 구성한다.
도 2b에서, 셀(15,16)에 의해 커버되는 표면의 외관이 입자(20)의 광학적 특성에 의해 결정되도록 셀(15,16)은 입자(20)가 유체(19)에 분산되는 상태에 있다. 전형적으로, 제 1 및 2 전극(17 및 18) 사이에 전압차가 존재하지 않을 시에는 입자(20)은 분산 상태에 있다.
이제 도 2c를 참조하면, 셀(15,16)의 입자(20)은, 제 1 및 2 전극(17 및 18) 사이의 적절한 전압의 인가를 통해 제 2 전극에 의해 결정되는 제 2 입자 농도 사이트(46), 즉, 셀의 벽에 집중된다. 셀(15,16)의 입자(20)의 농도를 통해, 셀(15,16)은, 외관-수정 장치(10)의 광학적 특성이 입자에 의해 결정되지 않고, 제 1 및 2 기판(11 및 12), 제 1 전극 층(17)과 같은 어떤 다른 층, (도 2a 내지 도 2c에 포함되지 않지만) 외관-수정 장치(10) 내에 포함될 수 있는 유전체 층(21) 및/또는 컬러 필터 등에 의해 결정되는 상태로 스위치된다. 현재 도시된 예시적 경우에, 도 2c에서 셀(15,16)은 투명 상태에 있어, (하부 표면의 휘도를 감소시키는 일부 광을 흡수 및/또는 반사하는 것 이외에) 커버되는 표면의 외관을 수정하지 못한다.
도 2a 내지 도 2c에서 외관-수정 장치(10)는 여러 방식으로 구성될 수 있으며, 이의 일부가 도 3a 내지 도 3b 내지 5a 내지 도 5b에 관련하여 아래에 기술될 것이다.
도 3a 내지 도 3b로부터 도 5a 내지 도 5b에 있어서, 도 2b 내지 도 2c에 대해서와 동일한 참조 번호가 사용되는데, 그 이유는 라인 A-A를 따라 대응하는 셀이 동일한 전극에 의해 제어되고, 도 2b 내지 도 2c의 셀과 동일한 상태에 있기 때문이다.
라인 A-A를 따라 취해지는 도 2a의 외관-수정 장치(10)의 개략적 단면도인 도 3a에서, 셀(15)의 제 1 예시적 구성이 개략적으로 도시된다.
도 3a에서 알 수 있는 바와 같이, 셀(15)의 입자(20)은 유체(19)에 분산되는 상태에 있도록 제어된다. 도 3b에서, 셀(15)의 입자(20)은 제 2 전극(18)에 인접하여 집중되는 상태에 있도록 제어된다. 도 3a 내지 도 3b의 구성은 도 2a 내지 도 2c에 도시된 구성에 대응한다.
도 4a 내지 도 4b에서, 도 3a 내지 도 3b에서와 동일한 상태가 도시된다. 셀(15)의 제 2 예시적 구성을 개략적으로 도시하는 도 4a 내지 도 4b에서는, 제 2 전극(18)이 셀(15)의 주변을 따라 스페이서 구조체(13)에 의해 커버되는 것을 알 수 있다. 이런 구성을 통해, 도 4b에 도시된 바와 같이, 입자(20)은 셀 벽의 부분에 근접하여 집중할 수 있고, 제 1 기판에 근접한다.
이제 도 5a 내지 도 5b를 참조하면, 도 3a 내지 도 3b에서와 동일한 상태가 도시되지만, 제 2 전극(17)이 제 2 기판(12) 상에 형성되는 제 3 예시적 구성이 개략적으로 도시된다. 제 2 전극(18)은 실질적으로 스페이서 구조체(13)의 패턴에 대응하는 패턴을 가지며, 본질적으로 스페이서 구조체(13)에 정렬된다. 여기서, 제 2 전극(18)은 부분적으로 벽에 의해서만 차폐된다. 이런 구성을 통해, 도 5b에 도시된 바와 같이, 입자(20)은 셀 벽의 부분에 근접하여 집중할 수 있고, 제 2 기판(12)에 근접한다.
본 발명에 따른 외관-수정 장치 및, 이러한 외관-수정 장치를 제조하는 방법의 일례는 이제 이러한 방법을 개략적으로 도시한 흐름도인 도 6 및, 도 6의 대응하는 방법 단계에 후속하는 상태의 외관-수정 장치를 개략적으로 도시한 도 7a 내지 도 7f를 참조로 기술될 것이다. 도 6에서, 도 2b 내지 도 2c에 대해서와 동일한 참조 번호가 사용된다.
제 1 단계(701)에서, 제 1 기판(11)의 제 1 측면 상에서, 유전체 층(21)에 의해 커버되는 제 1 전극 층(17)을 가진 제 1 기판(11)이 제공된다.
다음 단계(702)에서, 유전체 층(21) 상에 도전성 스페이서 재료(13)가 제공된다.
다음 단계(703)에서, 스페이서 재료(13)는, 예컨대 엠보싱(embossing)을 통해, 제 1 기판(11)의 제 1 측면 상에 복수의 셀들을 형성하도록 구성된다. 동시에, 제 2 전극(18)이 스페이서 구조체(13)의 형태로 제공된다.
엷은 층을 형성할 수 있는 어떤 릴-투-릴 코팅 기술을 통하는 것과 같은 어떤 통상의 제조 기술을 이용하여 스페이서 재료가 제공될 수 있다. 이러한 기술의 예들은, 코팅 액체가 중력에 의해서나 압력 하에 슬롯을 통해 저장소에서 강제로 유출되어, 이동 기판으로 전달되는 슬롯-다이(slot-die), 및 조각 롤러(engraved roller)가 코팅 재료로 누른 점(imprinted dots) 또는 선을 충진하는 코팅조에서 실행하는 그라비아 코팅(gravure coating)을 포함하며, 그 후, 롤러 상의 초과 코팅은 닥터 블레이드(doctor blade)에 의해 제거되고, 코팅은 조각 롤러 및 압력 롤러를 통해 통과할 시에 기판 상에 증착된다. 스페이서 재료의 구조화(structuring)는, 예컨대, 전형적으로 재료의 열 및 압력의 조합으로 달성되는 엠보싱을 통해 실행될 수 있다. 이것은, 보통 서로 맞게 하여, 실제로 재료 섬유를 스퀴즈(squeeze)하는 황동 및 카운터 다이로 만들어지는 금속 다이를 이용하여 달성된다. 압력 및 열의 조합은 "아이론(iron)"하면서, 구조체의 레벨을 상승시킨다. 다른 구조화 기술은 포토리소그라피, 마이크로몰딩 또는 레이저 절제일 수 있다. 선택적으로, 스페이서 구조체는, 그라비아, 플렉소(flexo), 오프셋, 스크린, 또는 잉크젯 프린팅과 같은 여러 인쇄 기술을 통해 직접적으로 제공될 수 있다.
그 후, 단계(704)에서, 각 셀 내의 중심에 위치되는 유전체 층(21)의 부분은 제 1 전극(17)의 대응하는 부분을 노출시키도록 제거된다. 유전체 층(21)의 제거는 본 기술 분야에 공지된 어떤 적절한 방법을 이용하여 실행될 수 있다. 그러나, 유전체 층의 부분을 제거하기 위한 바람직한 방법은 도 8과 관련하여 아래에 기술될 것이다.
다음 단계(705)에서, 각 셀(15,16)에는, 광학적 투명 유체(19)에서 부유되는 복수의 입자들(20)을 포함하는 유체 입자 부유물이 충진된다.
최종 단계(706)로서, 제 2 광학적 투명 기판(12)은 셀을 근접시키도록 제 1 기판(11)에서 스페이서 구조체(13)의 대향측 상에 배치된다.
도 8에서, 각 셀(15,16)에서 유전체 층(21)의 부분을 제거하기 위한 바람직한 방법의 단계가 도시된다.
도 8a에 도시된 바와 같이, 도 8a의 화살표로 도시된 제 1 재료 제거 빔(91a)은 셀(15,16)을 향해 제 1 방향으로 지향된다. 제 1 재료 제거 빔(91a)은 셀에서 유전체 층(21)의 제 1 부분(92a)에 충돌하는데, 그 이유는 스페이서 구조체(13)가 제 1 재료 제거 빔(91a)이 유전체 층의 잔여 부분에 충돌하지 못하게 하는 마스크로서 작용하기 때문이다.
그 후, 도 8b에 도시된 바와 같이, 도 8b의 화살표로 도시된 제 2 재료 제거 빔(91b)은 셀(15,16)을 향해 제 2 방향으로 지향된다. 제 2 재료 제거 빔(91b)은 셀에서 유전체 층(21)의 제 2 부분(92b)에 충돌하는데, 그 이유는 스페이서 구조체(13)가 제 2 재료 제거 빔(91b)이 유전체 층의 잔여 부분에 충돌하지 못하게 하는 마스크로서 작용하기 때문이다. 도 8a 내지 도 8b에서, 2개의 빔(91a-b)은 셀(15,16)에 순차적으로 충돌하도록 도시되지만, 또한, 셀(15,16)에 동시에 충돌할 수 있다.
이런 식으로, 양방의 제 1 재료 제거 빔(91a) 및 제 2 재료 제거 빔(91b)이 유전체 층(21)에 충돌하는 유전체 층의 부분(93), 환언하면, 부분(92a 및 92b)이 일치하는 곳에서, 유전체 층(21)은 셀의 잔여 영역에서보다 많이 제거되어, 제 1 전극(17)을 노출시키도록 유전체 층(21)에 개구를 생성시킨다.
그 결과는 도 8c에 도시되며, 여기서, 유전체 층(21) 내의 개구(45)가 생성되어, 제 1 전극(17)을 노출시킨다.
유리하게는, 유전체 층(21)의 부분을 제거하기 위한 상술한 방법은 건식 에칭을 이용하여 실행될 수 있으며, 그 경우에, 재료 제거 빔(91a-b)은 이온 빔이다. 선택적으로, 유전체 층(21)의 부분은 레이저 절제 등을 이용하여 제거될 수 있으며, 그 경우에, 재료 제거 빔(91a-b)은 레이저 빔이다.
본 발명에 따른 외관-수정 장치(10) 및, 이러한 외관-수정 장치(10)를 제조하는 방법의 다른 예는 이제 이러한 방법을 개략적으로 도시한 흐름도인 도 9 및, 도 9의 대응하는 방법 단계에 후속하는 상태의 외관-수정 장치를 개략적으로 도시한 도 10a 내지 도 10f를 참조로 하여 기술될 것이다.
제 1 단계(1001)에서, 제 1 측면 상에, 유전체 층(21)에 의해 커버되는 제 1 전극 층(17)을 가진 제 1 기판(11)이 제공된다.
다음 단계(1002)에서, 유전체 층(21) 상에 스페이서 재료(13)가 제공된다.
다음 단계(1003)에서, 스페이서 재료(13)는, 예컨대 엠보싱을 통해, 제 1 기판(11)의 제 1 측면 상에 복수의 셀들(15,16)을 형성하도록 구성된다.
그 후, 단계(1004)에서, 셀(15,16) 내의 유전체 층(21)의 복수의 부분(41a-b, 42a-b)은 제 1 전극(17)의 대응하는 부분을 노출시키도록 제거된다. 유전체 층(21)의 제거는, 예컨대, 레이저 절제를 통해 실행될 수 있다. 셀(15,16)마다 2개의 부분(41a-b, 42a-b) 만이 도 10d 내지 도 10f의 단면도에 표시되지만, 각 셀은 제 1 전극 층(17)의 더 노출된 부분을 포함할 수 있는 것으로 이해되어야 한다.
다음 단계(1005)에서, 각 셀(15,16)에는, 광학적 투명 유체(19)에서 부유되는 복수의 입자들(20)을 포함하는 유체 입자 부유물이 충진된다.
최종 단계(1006)로서, 제 2 전극(18)을 형성한 제 2 광학적 투명 기판(12)은 셀을 근접시키도록 제 1 기판(11)에서 스페이서 구조체(13)의 대향측 상에 배치된다.
도 10f에서 알 수 있는 바와 같이, 제 2 전극(18)은 스페이서 구조체(13)에 완전히 정렬될 수 없다. 제 1 전극 층(17)을 커버하는 유전체 층(21)에 수개의 개구를 제공함으로써, 수개의 입자 농도 사이트가 제공된다. 이것은 제 1 기판(11) 상의 입자 농도 사이트와 제 2 기판(12) 상의 입자 농도 사이트 사이의 중첩을 방지한다. 이에 의해, 정렬 공차가 개선된다.
더욱이, 외관-수정 장치(10)의 휨 및 변형에 대한 공차는, 제 2 전극을 제 2 기판 상에 제공하고, 수개의 개구를 각 셀 내의 유전체 층 내에 제공하는 각 측정에 의해 개선될 수 있다. 이것은 유리하게는 상기 장치의 형상 또는 커버될 대상에 따를 수 있는 외관-수정 장치(10)의 중요한 특징이다.
도 11에서, 제 1 전극(17)을 노출시키는 유전체 층(21) 내의 한 개구를 가진 셀에서의 전기장이 도시된다. 현재 도시된 예에서, 제 2 전극(18)은 스페이서 구조체(13) 내에 포함된다. 도 11에서 알 수 있는 바와 같이, 셀(15) 내의 입자(20)의 극성 및, 제 1 및 2 전극(17 및 18) 사이에 인가되는 전압의 극성에 따라, 입자(20)은 유전체 층(21) 내의 개구에서의 제 1 입자 농도 사이트(45) 및/또는 스페이서 구조체(13)에 의해 형성되는 셀 벽에서의 제 2 입자 농도 사이트(46)에 집중할 것이다.
또한 도 11에서 명백하듯이, 제 1 입자 농도 사이트(45)의 입자 농도 영역이 제 2 입자 농도 사이트(46)의 입자 농도 영역 보다 상당히 작다.
더욱이, 도 11에서 전기장 라인을 살펴보면, 당업자는, 제 1 및 2 전극(17 및 18) 사이의 주어진 전압에 대해, 제 1 입자 농도 사이트(45)에 인접한 전기장이 제 2 입자 농도 사이트(46)에 인접한 전기장보다 상당히 강할 것이다.
도 11의 셀(15)은 일정한 비례로 확대하여 도시되지 않고, 예시를 위해 확장된 수직 비율(vertical proportions)을 갖는 것에 주목되어야 한다. 도 11에서 주석을 사용한 전형적 치수 및 전위는 다음과 같다:
wcell = 150 ㎛;
hcell = 10 ㎛;
hdiel = 100 nm;
wopening = 10 ㎛;
Vfirst electrode = 0 V;
Vsecond electrode = 5 V.
다음에는, 본 발명의 실시예에 따른 외관-수정 장치의 셀(15,16)의 고속 스위칭을 위한 방법이 2개의 서로 다른 외관-수정 상태에서 하나의 예시적 셀(15)을 개략적으로 도시하는 도 12a 내지 도 12c를 참조로 기술될 것이다.
도 12a 내지 도 12c에 도시된 예에서, 외관-수정 장치는, 제 2 전극(18)이 제 2 기판(12) 상에 형성되는 도 5a 내지 도 5b에 관련하여 상술한 것에 대응한다. 현재 도시된 예에서, 입자(20)은 음으로 대전된다.
도 12a에 도시된 상태에서, 제 1 및 2 전극(17 및 18) 사이에 인가된 전압이 존재하지 않아, 셀(15) 내에 제공되는 전기장이 존재하지 않는다. 그래서, 입자(20)은 셀(15) 내에 분산되고, 적어도 외관-수정 장치의 이런 부분에 의해 커버되는 표면의 광학적 특성은 입자(20)의 광학적 특성에 의해 결정된다.
도 12a의 셀을, 여기에 예시된 상태에서, 외관-수정 장치에 의해 커버되는 표면의 광학적 특성이 추가 입자(20)에 의해 결정되지 않고, 표면 자체의 특성, 또는 셀(15) 내의 다른 구조의 특성, 예컨대, 응용에 따라 제 1 기판(11), 제 1 전극(17), 유전체 층(21), 및/또는 어떤 컬러 필터 또는 컬러 반사기(도 12a 내지 도 12b에 도시되지 않음)에 의해 결정되는 상태로 스위칭하기를 바라면, 적어도 다음의 옵션이 이용 가능하다:
1. 입자(20)을 제 1 입자 농도 사이트(45)에 집중시키고; 또는
2. 입자(20)을 제 2 입자 농도 사이트(46)에 집중시킴.
상기 옵션 1을 개략적으로 도시한 도 12b에서는, 음 전압 -V이 인가되었다 (이는 제 1 전극(17)의 전기적 전위가 제 2 전극(18)의 전기적 전위보다 높다는 것을 의미한다). 이런 음 전압으로 인해, 전기장은 셀(15)에 형성되어, 입자(20)을 제 1 입자 농도 사이트(45)에 집중시킨다. 제 1 입자 농도 사이트(45)의 상당히 작은 입자 농도 영역 (셀(15)의 전체 주변을 따른 제 2 전극(18)의 주변의 영역과 비교되는 유전체 층(21)의 개구) 때문에, 제 1 입자 농도 사이트(45)에서의 입자(20)의 물리적 농도는 높게 되어, 음으로 대전된 입자를 클러스터링(clustering)한다. 이런 클러스터는 제 1 전극(17)을 차폐하고, 전기장에 역작용하여, 도 12b에 개략적으로 도시된 바와 같이, 이동 속도 Vmig1에 의해 제 1 입자 농도 사이트(45)로 이동하는 입자(20)의 속도를 상당히 감소시킨다.
도 12b에 도시된 상황은 도 12c에 개략적으로 도시된 상기 옵션 2와 비교될 것이다.
도 12c에 도시된 셀(15)에서는, 대신에, 셀(15)의 주변을 따른 제 2 입자 농도 사이트(46)로 음으로 대전된 입자(20)을 이동시키는 양 전압 +V (도 12b에서 -V에 대해 동일한 크기이지만 반대 극성임)이 인가되었다. 제 2 입자 농도 사이트(46)의 보다 큰 입자 농도 영역으로 인해, 제 2 입자 농도 사이트(46)에서의 입자의 물리적 농도는 도 12b에서의 경우보다 상당히 낮게 된다. 잠시 후, 이것은 제 2 입자 농도 사이트(46)로 이동하는 입자(20)의 이동 속도 Vmig2를 상당히 감소시킨다.
당업자에게는 자명하듯이, 제 1 및 2 입자 농도 사이트(45, 46)로 제각기 이동하는 입자(20)의 이동 속도 Vmig1, Vmig2는 일정하지 않고, 전기장 세기, 입자 전하 및 유체(19)의 입자(20)의 이동도와 같은 요소에 의해 결정된다. 도 12b 내지 도 12c에 도시된 상황에서, 이동 속도는 초기에, (도 12c에서와 같이) 입자(20)가 제 2 입자 농도 사이트(46)로 이동할 시에보다 (도 12b에서와 같이) 입자(20)가 제 1 입자 농도 사이트(45)로 이동할 시에 더 높은데, 그 이유는, 도 12b에서 제 1 입자 농도 사이트(45)의 부근의 전기장이 초기에 도 12c에서 제 2 입자 농도 사이트(46)의 부근의 전기장보다 높기 때문이다. 그러나, 충분한 수의 입자(20)가 각각의 입자 농도 사이트(45, 46)로 집중되면, 도 12c의 이동 속도 Vmig2는 도 12b의 이동 속도 Vmig1보다 높을 것이다.
도 12a 내지 도 12c와 관련하여 상술한 고속 스위칭을 위한 방법 이외에, 외관-수정 장치의 셀(15,16)의 비대칭 전극 구성은 제 1 및 2 전극(17, 18)만을 이용하여 4개의 서로 다른 상태를 달성하는데 이용될 수 있다.
이들 부가적인 상태를 달성하기 위해, 도 11과 관련하여 상술한 비대칭 전기장 구성은, 복수의 입자들(20)가 제 1 극성 및 제 1 컬러를 가진 대전된 입자의 제 1 세트(20a) 및, 제 2 반대 극성 및 제 2 컬러를 가진 대전된 입자의 제 2 세트(20b)를 포함하는 외관-수정 장치에 이용될 수 있다.
이러한 멀티컬러 외관-수정 장치(30)의 예시적 실시예는, 셀(31)의 평면도 및 단면도를 도시한 도 13a 내지 도 13e를 참조로 기술될 것이다. 입자(20)가 양 및 음으로 대전된 입자(20a, 20b)의 혼합으로서 제공되고, 양으로 대전된 입자(20a)가 청록색과 같은 하나의 컬러를 가지며, 음으로 대전된 입자(20b)가 주황색과 같은 다른 컬러를 갖는 것을 제외하고는, 도 13a 내지 도 13e의 외관-수정 장치(30)는 도 2a 내지 도 2c의 외관-수정 장치와 유사하다. 도 2의 부분과 등가인 부분은 동일한 번호로 나타낸다.
혼합된 컬러 상태는 도 13a에 도시된다. 제 1 전극(17)과 제 2 전극(18)의 사이에 전기장이 인가되지 않으면, 모든 입자는 셀 내에 분산된다. 광학적 외관은 2개의 입자(20a, 20b)의 조합, 이 예에서는 청록색 및 주황색의 혼합으로서 녹색 컬러가다.
제 1 컬러 상태는 도 13b에 도시된다. 제 1 전극(17)과 제 2 전극(18)의 사이에 충분한 양의 전위차가 인가되면, 양으로 대전된 입자는 제 1 입자 농도 사이트(45)에 가까운 보다 강한 전기장에 인접하여 집중하지만, 음으로 대전된 입자는 제 2 입자 농도 사이트(46)로 이끌린다. 제 2 입자 농도 사이트(46) (셀(31)의 주변)에서의 전기장 세기는 제 1 입자 농도 사이트(45) (제 1 전극(17)을 노출시키는 유전체 층(21)의 개구)에서보다 작아, 결과적으로, 음으로 대전된 입자(20b)가 전기장만큼 영향을 받지 않고, 셀에 분산된다. 따라서, 음으로 대전된 입자(20b)는 외관-수정 장치(30)의 광학적 외관, 여기에서는, 주황색 컬러에 영향을 미칠 것이다.
제 2 컬러 상태는 도 13c에 도시된다. 제 1 전극(17)과 제 2 전극(18)의 사이에 충분한 음의 전위차가 인가되면, 음으로 대전된 입자(20b)는 제 1 입자 농도 사이트(45)에 가까운 보다 강한 전기장으로 인해 제 1 입자 농도 사이트(45)에 집중하지만, 양으로 대전된 입자(20a)는 제 2 입자 농도 사이트(46)로 이끌린다. 도 13a와 관련하여 상술된 바와 같이, 제 2 입자 농도 사이트(46)의 부근의 전기장 세기는 제 1 입자 농도 사이트(45)보다 작아, 결과적으로, 양으로 대전된 입자(20a)가 그 만큼 영향을 받지 않고, 셀에 분산된다. 따라서, 양으로 대전된 입자(20a)는 외관-수정 장치(30)의 광학적 외관, 여기에서는, 청록색 컬러에 영향을 미칠 것이다.
입자가 극성에 따라 서로 다른 전극에 집중하는 상태로의 외관-수정 장치(30)의 제어는 도 13d 내지 도 13e에 도시되고, 입자에 의해 결정되지 않고, 오히려 외관-수정 장치(30)의 다른 부분에 의해 결정되는 컬러 상태를 생성시킨다. 특히, 도 13d 내지 도 13e에 도시된 상태는 셀 자체가 투명한 특성을 가질 경우에 투명 상태일 것이다.
도 13d에서, 양으로 대전된 입자(20a)가 제 1 입자 농도 사이트(45)에 집중하고, 음으로 대전된 입자(20b)가 제 2 입자 농도 사이트(46)에 집중하도록 하기 위해 제 1 전극(17)과 제 2 전극(18)의 사이에 충분히 높은 양의 전위차가 인가될 시에 투명 상태가 달성된다.
도 13e에서, 음으로 대전된 입자(20b)가 제 1 입자 농도 사이트(45)에 집중하고, 양으로 대전된 입자(20a)가 제 2 입자 농도 사이트(46)에 집중하도록 하기 위해 제 1 전극(17)과 제 2 전극(18)의 사이에 충분히 높은 음의 전위차가 인가될 시에 투명 상태가 달성된다.
당업자는 본 발명이 결코 바람직한 실시예로 제한되지 않음을 이해한다. 예컨대, 여기에 기술된 것과 다른 많은 다른 전극 구성은 서로 다른 기판 상에 제공되는 전극 또는 다른 제어 수단과 같이 실행 가능하다. 더욱이, 스페이서 구조체는 유리하게는 제 2 기판 상에 미리 형성될 수 있다.
2, 6, 9, 10, 30; 외관-수정 장치, 13; 스페이서 구조체, 20; 입자, 21; 유전체 층.

Claims (13)

  1. 외관-수정 장치에 의해 커버되는 표면의 시각적 외관을 수정하기 위한, 상기 외관-수정 장치(2, 6, 9; 10; 30)의 제조 방법에 있어서,
    제 1 기판(11)의 제 1 측면 상에서, 유전체 층(21)의해 커버되는 제 1 전극 층(17)을 가진 상기 제 1 기판(11)을 제공하는 단계;
    상기 제 1 기판(11)의 상기 제 1 측면과 대향하는 제 2 기판(12)을 제공하는 단계;
    각 셀이 점유하는 영역이 상기 제 1 전극 층(17)의 일부분을 포함하는 방식으로 복수의 셀들(15, 16; 31)을 형성하도록 상기 제 1 기판(11) 및 상기 제 2 기판(12) 사이에 스페이서 구조체(13)를 배치하는 단계;
    적어도 상기 유전체 층(21)에 의해 상기 제 1 전극 층(17)으로부터 이격된 제 2 전극(18)을 제공하는 단계,
    각 셀들(15, 16; 31)에서, 상기 유전체 층(21) 내에 리세스를 형성하는 단계; 및
    각 셀들(15, 16; 31)에서, 내부에 분산되는 복수의 입자들(20)을 가진 광학적 투명 유체(19)를 제공하는 단계를 포함하는, 외관-수정 장치의 제조 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 스페이서 구조체(13)는 상기 제 1 기판(11)의 상기 제 1 측면 상에 제공되고, 상기 리세스를 형성하는 단계는 상기 유전체 층(21)의 일부분을 국부적으로 제거하는 단계를 포함하는, 외관-수정 장치의 제조 방법.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 유전체 층(21) 내에 상기 리세스를 형성하는 단계는,
    상기 스페이서 구조체(13)가 제 1 재료 제거 빔(91a)이 상기 셀(15, 16; 31)의 제 1 세그먼트(92a)의 외부의 상기 유전체 층(21)에 충돌하는 것을 방지하는 방향으로 상기 제 1 재료 제거 빔(91a)을 지향시키는 단계;
    상기 스페이서 구조체(13)가 제 2 재료 제거 빔(91b)이 상기 제 1 세그먼트(92a)와 다른 상기 셀(15, 16; 31)의 제 2 세그먼트(92b)의 외부의 상기 유전체 층(21)에 충돌하는 것을 방지하는 방향으로 상기 제 2 재료 제거 빔(91b)을 지향시키고 상기 유전체 층(21)의 부분에 대응하는 상기 셀의 영역 내에 상기 제 1 세그먼트(92a)를 중첩시키는 단계를 포함하는, 외관-수정 장치의 제조 방법.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 2 전극(17)은 상기 제 2 기판(12) 상에서 실행되고, 제 2 광학적 투명 기판(12)을 제공하는 단계는,
    상기 유전체 층(21) 내의 상기 리세스에 관하여 횡방향으로 오프셋되도록 상기 제 2 전극(18)을 정렬하는 단계; 및
    상기 제 2 기판(12)을 상기 제 1 기판(11)에 부착하는 단계를 포함하는, 외관-수정 장치의 제조 방법.
  5. 외관-수정 장치에 의해 커버되는 표면의 외관을 수정하기 위한, 상기 외관-수정 장치(10; 30)에 있어서,
    제 1 기판(11)의 제 1 측면 상에 배치되고, 유전체 층(21)의해 커버되는 제 1 전극 층(17)을 가진 제 1 기판(11);
    상기 제 1 기판(11)의 상기 제 1 측면과 대향하여 배치되는 제 2 기판(12);
    상기 제 1 기판(11)과 상기 제 2 기판(12) 사이의 공간이 복수의 셀들(15, 16; 31)로 분할되는 방식으로 상기 제 1 기판(11) 및 상기 제 2 기판(12)을 이격시키는 스페이서 구조체(13);
    각 셀(15, 16; 31) 내에서, 내부에 분산되는 복수의 입자들(20)을 가진 광학적 투명 유체(19)로서, 상기 입자들(20)은 전기장의 인가를 통해 상기 유체(19) 내에서 이동 가능한, 상기 광학적 투명 유체(19); 및
    적어도 상기 유전체 층(21)에 의해 상기 제 1 전극 층(17)으로부터 이격된 제 2 전극(18)을 포함하고,
    상기 유전체 층(21)은, 각 셀 내에서, 내부에 형성된 리세스를 가지며;
    각 셀들(15, 16; 31)내에서 입자들(20)의 분배는, 상기 전극들(17, 18)의 사이에 전압을 인가함으로써, 분산된 제 1 상태에서, 상기 입자들(20)이 상기 제 2 전극(18)과 상기 유전체 층(21) 내의 리세스중 적어도 하나에 인접하여 집중되는 제 2 상태까지 제어 가능한 외관-수정 장치.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 제 2 전극(18)은 상기 제 1 기판(11)의 상기 제 1 측면 상의 상기 유전체 층(21) 상에 배치되는 외관-수정 장치.
  7. 제 5 항 또는 제 6 항에 있어서,
    상기 스페이서 구조체(13)의 적어도 일부분은 도전성이고, 상기 제 2 전극(18)을 형성하는 외관-수정 장치.
  8. 제 5 항에 있어서,
    상기 제 2 전극(18)은 상기 제 2 기판(12) 상에 실행되는 외관-수정 장치.
  9. 제 5 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 유전체 층(21)은, 각 셀(15, 16; 31)내에서, 내부에 형성된 적어도 2개의 리세스들을 갖는 외관-수정 장치.
  10. 복수의 셀들(15,16)을 포함하는 외관-수정 장치(10)의 작동 방법으로서, 각 셀은, 광학적 투명 유체(19)에 분배된 제 1 극성을 가진 복수의 대전된 입자들(20), 및 제 1 전극(17) 및 제 2 전극(18) 사이의 전압의 인가를 통해 제 1 입자 농도 사이트(45) 및/또는 제 2 입자 농도 사이트(46)에 상기 입자들(20)을 집중시키도록 상기 입자들(20)을 횡방향으로 변위시킬 수 있는 제 1 전극(17) 및 제 2 전극(18)을 포함하며, 상기 제 2 입자 농도 사이트(46)는 상기 제 1 입자 농도 사이트(45) 보다 큰 입자 농도 영역을 갖는 상기 외관-수정 장치의 작동 방법에 있어서,
    상기 제 2 입자 농도 사이트(46)에 상기 입자들(20)을 집중시키도록 구성되는 전기장을 생성시키는 상기 제 1 전극(17) 및 제 2 전극(18) 사이의 전압을 결정하는 단계; 및
    상기 제 2 입자 농도 사이트(46)에 상기 입자들(19)을 집중시키도록 상기 제 1 전극(17) 및 상기 제 2 전극(18) 사이에 전압을 인가하는 단계를 포함하는 외관-수정 장치의 작동 방법.
  11. 제 10 항에 있어서,
    각 셀(15, 16; 31)에 대해,
    상기 셀(15, 16; 31)은 제 1 기판(11) 및 제 2 기판(12) 및, 상기 제 1 기판(11) 및 상기 제 2 기판(12)의 사이에 끼워진 스페이서 구조체(13)에 의해 형성되고;
    상기 제 1 전극(17)은 상기 제 1 기판(11) 상에 형성된 제 1 전극 층(17)으로서 제공되고, 상기 제 1 입자 농도 사이트(45)는 유전체 층(21) 내에 형성된 리세스에 의해 형성되며;
    상기 제 2 전극(18)은 적어도 상기 유전체 층(21)에 의해 상기 제 1 전극 층(17)으로부터 분리되고, 상기 제 2 입자 농도 사이트(46)는 상기 제 2 전극(18)에 의해 결정되는 외관-수정 장치의 작동 방법.
  12. 복수의 셀들(31)을 포함하는 외관-수정 장치(30)의 작동 방법으로서, 각 셀은, 제 1 컬러 및 제 1 극성을 가진 대전된 입자들의 제 1 세트(20a) 및, 상기 제 1 극성과 반대이고, 광학적 투명 유체(19)에 분배되는 제 2 극성 및 제 2 컬러를 가진 대전된 입자들의 제 2 세트(20b)를 포함하는 복수의 입자들, 및 상기 제 1 전극(17) 및 상기 제 2 전극(18) 사이의 전압의 인가를 통해 제 1 입자 농도 사이트(45) 및/또는 제 2 입자 농도 사이트(46)에 입자들을 집중시키도록 상기 입자들(20a, 20b)을 횡방향으로 변위시킬 수 있는 제 1 전극(17) 및 제 2 전극(18)을 포함하며,
    각 셀은, 주어진 전압의 상기 제 1 전극(17) 및 상기 제 2 전극(18) 사이의 인가가 상기 제 1 입자 농도 사이트(45)에 인접한 제 1 전기장 및, 상기 제 2 입자 농도 사이트(46)에 인접한 제 2 전기장을 생성시키는 방식으로 구성되며, 상기 제 1 전기장은 상기 제 2 전기장보다 높은 전기장 세기를 갖는 상기 외관-수정 장치의 작동 방법에 있어서,
    상기 제 1 전기장이 상기 대전된 입자들의 제 1 세트(20a)를 상기 제 1 전극(17)에 집중할만큼 충분히 강하고, 상기 제 2 전기장이 너무 약해 상기 입자들의 제 2 세트(20b)가 실질적으로 분산된 상태에 있게 하는 상기 제 1 전극(17) 및 상기 제 2 전극(18) 사이의 전압의 크기 및 극성을 결정하는 단계; 및
    상기 제 1 전극(17) 및 상기 제 2 전극(18) 사이의 결정된 전압을 인가하여, 실질적으로 제 2 컬러를 가진 상태로 상기 셀(31)을 제어하는 단계를 포함하는 외관-수정 장치의 작동 방법.
  13. 제 12 항에 있어서,
    각 셀(31)에 대해,
    상기 셀(31)은 제 1 기판(11) 및 제 2 기판(12) 및, 상기 제 1 기판(11) 및 상기 제 2 기판(12)의 사이에 끼워진 스페이서 구조체(13)에 의해 형성되고;
    상기 제 1 전극(17)은 상기 제 1 기판(11) 상에 형성된 제 1 전극 층(17)으로서 제공되고, 상기 제 1 입자 농도 사이트(45)는 유전체 층(21) 내에 형성된 리세스에 의해 형성되며;
    상기 제 2 전극(18)은 적어도 상기 유전체 층(21)에 의해 상기 제 1 전극 층(17)으로부터 분리되고, 상기 제 2 입자 농도 사이트(46)는 상기 제 2 전극(18)에 의해 결정되는 외관-수정 장치의 작동 방법.
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