横方向の電界を有するファイバの製造方法
本発明は、コア軸線を有する細長状のコアの形態に基部（１１）を形成することにより、ファイバ又はフィラメント（１０）を得る方法に関するものである。電気的に変調しうる少なくとも１つの光学特性を有する物質（１３）で前記基部を直接又は間接的に被覆し、前記基部及び前記物質の双方又はいずれか一方と関連させて、前記コア軸線に対しほぼ平行な方向、又は前記コア軸線を中心とするほぼ円周的に延在する方向の電界を生じるように電気鼓舞手段（１２）を構成し、前記電界により前記物質の光学特性を電気的に変化させ、これによりファイバ又はフィラメントの外観を変化させるようにする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ファイバ又はフィラメント、特に、光学的に検出しうる効果を内部に生ぜしめうるようにする目的で、織物又は衣服に含めるのに適したファイバ又はフィラメントに関するものである。
【０００２】
色が変化するファイバ又は発光ファイバを製造する方法としては、種々のものが知られている。
【０００３】
１つの既知の方法は、光ファイバの外面に孔を開け、光をファイバの一端内に送給した際に光がこれらの孔から“漏洩”するようにすることに基づいている。
【０００４】
他の既知の方法は、ファイバの少なくとも２つの電極層間にエレクトロルミノファー材料層を挟むことに基づくものであり、この材料は、電極層間のスペース内に発生される電界による影響で発光する。このような方法は、英国特許出願第GB 2273606号及び国際特許出願公開第WO97/15939号明細書に記載されている。
【０００５】
現存するファイバの代表的な例を図１ａに示す。ファイバ１は、円柱状の導電性コア２と、これを取り囲む順次の外側層３〜５とから成っている。コアは金属ワイヤ、例えば、銅線から成っており、内側電極又は加熱素子として機能する。電気光学物質３はコア２を囲む層であり、コア２と外側電極４との間に挟まれている。図１ａに示すように、ファイバには、任意ではあるが、少なくとも部分的に光透過性とした外側シース５を設けることができる。
【０００６】
現存するファイバの構造に対する問題は、外側電極層４が代表的に薄肉層堆積処理により形成されており、この処理は支持用の電気光学物質３の機械的特性に大きく依存しているということである。従って、外側電極層４を含める必要性が、ファイバに用いるのに適した可能な物質の組み合わせの数に制限を加える。例えば、液体又はゲル状の電気光学物質層を被覆する外側電極層４を堆積するのが実際に極めて困難である。
【０００７】
電気光学物質の光学特性は一般に、熱、電流又は電界のような外部の鼓舞（刺激）により変化する。ファイバ電極層が存在する結果として、ファイバ中の電界６が放射状のトポロジーを有する。すなわち、電気力線がファイバ１のコア２に対し垂直で電極層２及び４間に通っている。この状態を図１ｂに示す。電気力線６は、コア２に対する放射方向で電気光学物質層３を貫通するように示すことができる。
【０００８】
既知のファイバの他の問題は、ファイバ内の放射状の電界トポロジーが電気光学物質内で可能となる電気光学的なスィッチング原理の数に制限を加えるということである。このことは、特定のファイバ内で達成しうる光学効果の変化を決定する。従って、現存のファイバは、可能なスィッチング原理の数を増大させるために、高性能な電極層をより多くして製造する必要がある。
【０００９】
本発明は特に、装着可能な電子技術素子の製造分野に関するものである。この分野は、検知機能、動作機能、発光機能、色変化機能のような特定の機能を衣服内に組み込むことを目的とするものである。特に、衣服や装飾品等を製造するための繊維製品内に色変化特性を組み込むようにするのが望ましい。このような技術は、装着可能なディスプレイや、装着可能な標識を製造したり、美的な理由で繊維製品に色又はパターンの変化を簡単に生ぜしめたりするのに用いることができる。
【００１０】
導電性のファイバと電気光学物質を含むファイバとを織り交ぜることにより装着可能なディスプレイを製造することは既知である。このようなディスプレイに対する問題は、単一のファイバに発光効果を組み込むことができないということである。このことは、この発光効果をファイバから形成する衣服又はその他の製品に亘って均一とならないということを意味する。更に、導電性素子を含む２組の織り合わされたファイバか、又は織物構造上に堆積した追加の導電層の何れかを用いる必要がある。
【００１１】
本発明の目的は、光学的に変化する機能を単一のファイバ又はフィラメント内に組み込み、このファイバ又はフィラメント内の変化を能動的に制御しうるようにした当該ファイバ又はフィラメントの製造方法を提供することにある。
【００１２】
本発明の他の目的は、ファイバ又はフィラメントの外観の変化を単一の電極層により動的に制御しうる当該ファイバ又はフィラメントの製造方法を提供することにある。
【００１３】
本発明の更に他の目的は、ファイバ又はフィラメント中に非放射状の電解トポロジーを有する当該ファイバ又はフィラメントの製造方法を提供することにある。
【００１４】
本発明の更に他の目的は、本発明により製造したファイバ又はフィラメントから、例えば、衣服又は付属品を形成するのに用いうる織物を製造することにある。
【００１５】
これらの目的の幾つか又は全てが、後に説明する実施例により達成しうる。
【００１６】
本発明の観点によれば、
コア軸線を有する細長状のコアの形態の基部を形成する工程と、
電気的に変調可能な少なくとも１つの光学特性を有する物質で前記基部を直接又は間接的に被覆する被覆工程と、
前記基部と関連して、前記コア軸線に対しほぼ平行な方向、又は前記コア軸線を中心とするほぼ円周的に延在する方向の電界を生じ、この電界により前記物質の光学特性を電気的に変化させ、これによりファイバ又はフィラメントの外観を変化させるように電気鼓舞手段を構成する工程と
を具えるファイバ又はフィラメントの製造方法を提供する。
【００１７】
本発明の他の観点によれば、
コア軸線を有する細長状のコアの形態の基部を形成する工程と、
電気的に変調可能な少なくとも１つの光学特性を有する物質で前記基部を直接又は間接的に被覆する被覆工程と、
前記基部と関連して、電気鼓舞手段が、前記コア軸線に対しほぼ平行な方向、又は前記コア軸線を中心とするほぼ円周的に延在する方向の電界を生じるようにした第１電極及び第２電極の対を有し、これら第１電極及び第２電極は軸外平面内に配置し、前記電界により前記物質の光学特性の変化を電気的に誘起し、これによりフィラメント又はファイバの外観を変化させるようにする工程と
を具えるファイバ又はフィラメントの製造方法を提供する。
【００１８】
以下に、本発明の実施例を、添付図面を用いて説明する。
まず図２を参照するに、本発明により製造したファイバを参照符号１０で示す。このファイバ１０は、コア軸線を有する細長状のコアの形態の基部１１を具えている。好適実施例では、この基部１１を、電気絶縁材料から形成するのが好ましいほぼ円柱状とした通常の可撓性ポリマファイバから構成する。適切なポリマファイバの例には、ポリエステル、ポリアミド、ポリアクリル酸、ポリプロピレン、ビニル基を主成分とするポリマ、ウール、シルク、亜麻、麻、リンネル、ジュート、レーヨンを主成分とするファイバ、酢酸セルロースを主成分とするファイバ及び綿を含むが、これらに限定されるものではない。
【００１９】
従来のポリマファイバを用いることによる利点は、これらは容易に入手しうるとともに、例えば、強度及び可撓性の点で特定のファイバ条件に適するようにしうる機械的な特性を有するということである。このことは、ある制限された範囲の機械的な特性しか有さない導電性の金属ワイヤと対照をなすものである。可能な機械的特性の範囲が広いコア材料を用いるのが有利である。その理由は、このようにすることにより、従来考慮されていない幾つかの電気光学物質やこれらの組み合わせをファイバ１０の製造に用いるのに適するようにする為である。
【００２０】
好適実施例では、基部１１に直接（すなわち、この基部の外側面に）障壁層（図示せず）を被覆し、ファイバ製造方法の後の工程中に基部１１の材料を保護するようにしうる。障壁層は特に、化学的な腐食液に耐えるように選択するのが好ましい。以後、“基部”又は“コア”は、障壁層を有するもの又は有さないものを含むものとする。
【００２１】
ファイバ１０の基部１１は、電気的に変調しうる少なくとも１つの光学特性を有するように選択するのが好ましい電気光学物質１３で基部１１を被覆することにより処理する。この基部１１には、電気光学物質１３を直接的に又は間接的に被覆するのが好ましい。
【００２２】
電気光学物質１３は、与えられる電界に応答するものであり、この電気光学物質１３の光学特性を動的に制御するようにするために、製造方法の実行中にファイバ１０内に電気的な鼓舞手段を導入する。この電気的な鼓舞手段１２は、電界を電気光学物質１３に与えて、光学的に検出しうる効果を誘起するものとする。この電気的な鼓舞手段１２は、基部１１と電気光学物質１３との双方又は何れか一方と関連させることができるが、全ての実施例において、この電気的な鼓舞手段１２を電気光学物質１３の隣接部分に電界を与えるように構成する。
【００２３】
好適実施例では、鼓舞手段１２を、コア軸線に対しほぼ平行な方向に延在する細長状の１つ以上の鼓舞層となるように構成し、鼓舞層はコアとほぼ同心的に且つコア軸線から種々の半径位置に配置する。更に、鼓舞手段１２は１つ以上の物質層を有し、各物質層が電気光学物質１３を含むように構成するのが好ましい。各物質層はコア軸線に対しほぼ平行な方向に延在し、これら物質層はコアとほぼ同心的であり、各物質層は少なくとも１つの鼓舞層と関連する。
【００２４】
好適実施例では、鼓舞層と物質層とがコアの少なくとも一部を囲むようにファイバ１０を構成することができる。更に好ましくは、コアと物質層１３との間に鼓舞層１２を挟むようにする。
【００２５】
他の好適例では、コアと、光を少なくとも部分的に透過する鼓舞層１２との間に物質層１３を挟むようにすることができる。
【００２６】
上述した実施例はほぼ円柱状のファイバ１０を製造するのに向けたものであるが、これに限定されるものではなく、本発明のファイバ１０は、他の幾何学的な横断面形状及び他の構成を有するように製造することができる。特に、本発明のファイバ１０は平坦な又はリボン形状のファイバの形態とすることもできる。
【００２７】
従って、“ファイバ”、“フィラメント”、“層”又は“コア”の何れを参照しても、これらは円柱状の形状に限定されるものではない。更に、平坦又はリボン形状のファイバの“コア”には基部層を含めることができる。
【００２８】
好適実施例では、電気光学物質１３を、主として、分子量の低い従来の液晶材料や、分子量の低い液晶とポリマとの組み合わせを以て構成することができる。これらのポリマは、可撓性ポリマ、側鎖液晶ポリマ、主鎖液晶ポリマ、ポリマ粒子を分散させた等方性又は異方性のネットワークの何れか又はこれらの組み合わせを以て構成することができる。或いはまた、電子光学物質１３を主として、任意に着色した球状又は円柱状の粒子を以て構成することができる。これらの粒子は、任意ではあるが、帯電させるか、又は液体のようなキャリア内に浮遊させることができる。更に、各粒子は、着色させたポリマのマイクロカプセルのような追加のサブ粒子を有するようにでき、これらは任意ではあるが他のキャリア内に浮遊させることができる。他の例では、水溶液内に浮遊させたカラー粒子、例えば、着色剤又は顔料を用い、外部からの鼓舞に応答する可逆体積相転移時に色変化を達成するようにする（例えば、Adv. Mater.,14(24),2002 の第1808頁に記載されたAkashi, R 氏等著の論文“Polymer gel light-modulation materials imitating pigment cells”参照）。
【００２９】
更に他の変形例では、電気光学物質１３を既知の如何なる無機又は有機のエレクトロルミネッセント材料とするか、又はエレクトロルミネッセント材料を含む非エレクトロルミネッセントキャリア材料とすることができる。このような材料の例には、蛍光体又は蛍光体を含む層があるが、これらに限定されるものではない。特に、蛍光体の例は、II‐VI族化合物のようなバンドギャップの大きな半導体、希土類酸化物及び酸硫化物である。II‐VI族化合物材料としては、例えば、Mn、Cu、Eu又はCeやこれらのそれぞれの誘導体（これらに限定されない）をドーピングしたZnＳ、SrＳのような材料を用いることができる。他の変形例は、有機の発光ダイオード材料（分子の小さい有機の発光ダイオード材料、又はオリゴマ或いはポリマ有機発光ダイオード材料）又は無機の発光ダイオード材料を用いる例である。
【００３０】
電気光学物質１３は、浸漬コーティング、吹き付けコーティング、蒸着及びスパッタリングのような一般に既知の技術を用いて層状に堆積することができるが、これらに限定されるものではない。
【００３１】
他の好適実施例では、ファイバ１０に更に外側シース１５を被覆し、電気光学物質１３を保護するとともに、ファイバ１０に少なくとも追加の安定性及び支持を与えるようにすることができる。外側シース１５は非導電性材料から形成し、光に対し少なくとも部分的に透明となるようにするのが好ましい。この外側シース１５は可撓性のポリマから形成するのが好都合である。
【００３２】
図２を参照するに、ファイバ１０にはスペーサ手段１４を加えて、ファイバ１０を、予め決定した形状に保持するようにするのが好ましい。電気光学物質１３の性質に応じて、特にこの電気光学物質１３が液体又はゲル状であり、従って、自己で保持できる形状をしていない場合に、ファイバ又はフィラメント１０内にスペーサ手段１４を入れるのが有利である。
【００３３】
スペーサ手段１４はガラス又はポリスチレンのような非導電性材料から形成するのが好ましく、例えば、細長状のワイヤ、ほぼ環状のワイヤより成るリング又はほぼ球状のビーズの形態にすることができる。
【００３４】
好適実施例では、各鼓舞層が電極層を有するようにする。この電極層は、導電性材料であり、無機又は有機の特性とすることができる。この電極層の例には、インジウム錫酸化物、金、銀、プラチナ、銅及びこれらの誘導体のような金属層や、ポリアニリン誘導体又はチオフェン誘導体、例えば、ＰＥＤＴ又はＰＥＤＯＴのような導電性又は半導電性オリゴマ又はポリマが含まれるが、これらに限定されるものではない。任意ではあるが、これらのオリゴマ又はポリマには、導電性及び熱伝導性を最適にし且つ寿命を高める添加物を含めることができる。鼓舞層には更に、金属電極層の接着力を高めるのに特に有益な接着促進層を含めるのが好ましい。接着促進層は金属とすることができ、チタニウム又はクロムとするのが好ましい。
【００３５】
電極及び接着層は、スパッタリング、蒸着、無電解析出のような（しかしこれらに限定されない）一般に既知の技術、又は自己組織化単分子層の自己組織化処理を用いて堆積するのが好ましい。接着層の厚さは、１〜５ｎｍの範囲内とするのが好ましく、２ｎｍとするのが最も好ましい。電極層の厚さは、１０〜４００ｎｍの範囲内とするのが好ましく、無機層の場合２０ｎｍとするのが最も好ましく、有機層の場合２００ｎｍとするのが最も好ましい。
【００３６】
好適な実施例では、電極層を基部１１の外側面上に直接堆積するか、又は基部１１の外側面上に予め堆積しておいた接着層の上に堆積する。
【００３７】
他の好適実施例では、電極層を物質層の外側面上に直接堆積することができる。
【００３８】
電極層は、図３ａ及び３ｂにそれぞれ示すように、複数の電極対を有する電極１６及び１７のアレイとなるように構成するのが好ましい。電極は、図３ｃに示すようにコア軸線に対しほぼ平行な方向、又は図３ｄに示すようにコア軸線を中心とするほぼ円周的に延在する方向の何れかに横方向電界を発生するように配置する。ある構成例では、コア軸線の方向とコア軸線を中心とする円周的に延在する方向との双方にほぼ沿って延在する電界を発生するように、１つ以上の電極アレイを配置することができる。この電界は、現存のファイバ（例えば、図１ｂ）で用いられている従来の放射方向、すなわち、縦方向の電界と相違するものである。横方向電界１８は、電極の平面に規制され、すなわち、表面電界となるが、円柱状の形状の場合、円柱表面に規制される。局部的に有効となる電界強度は、印加する電圧と、ファイバに用いられている物質１３の種類及び微細構造と、電極１６及び１７からの距離とに依存する。必要とする巨視的な電界強度は、代表的に０〜５０Ｖｍｍ-1の範囲内であるが、物質層を有する低分子量の液晶の場合には、０．５〜５Ｖｍｍ-1の範囲内とする。巨視的電界強度は、液晶ポリマのような高分子量の液晶の含有量が増大すると増大する。エレクトロルミネッセント材料の場合には、巨視的な電界強度は、０〜５００Ｖｍｍ-1の範囲内、代表的には１０〜２５０Ｖｍｍ-1の範囲内で充分に高くすることができる。
【００３９】
本明細書で参照する用語“縦方向電界”又は“表面電界”には、電界の大きさ又は電界におけるいかなる勾配にもかかわらず、ファイバのコア軸線に対しほぼ平行な方向、又はコア軸線を中心とするほぼ円周的に延在する方向を有するいかなる電界をも含むものである。
【００４０】
更に、平坦な又はリボン形状のファイバ（図示せず）の場合には、コア１１のコア軸線に対しほぼ平行する方向又はこのコア軸線に対しほぼ直交する方向の何れかで横方向電界を発生するように、電極アレイにおける複数の電極対を配置する。この場合、これらの電極対は同じ軸外平面内に配置される。従って、横方向電界は、ほぼ軸外平面に規制され、コア軸線を通過する放射方向の電界成分を有さない。従って、本明細書で参照する用語“横方向電界”又は“表面電界”には、平坦な又はリボン形状のファイバにおける横方向の表面電界をも含むものとする必要がある。
【００４１】
ファイバ内の横方向電界１８は、これらにより、従来不適切なものと考えられていた幾つかの電気光学物質及びこれらの組み合わせをファイバ１０内に用いうるようにする為に有利なものである。本発明により製造したファイバ１０における電界方向は、ファイバ１０における電気光学物質１３を（コアに対する）非放射方向で、電気的に鼓舞させることができる。このことは特に、幾つかの液晶材料や、これらのスイッチング原理及び電気発光団にとって有利なことである。特に、いわゆる平面内のスイッチング原理を用いる液晶スイッチング原理はその設計により恩恵を受けるものである。例えば、１９９５年に日本で開催された“Proc. of the 15th International Display Research”の論文集の５７７頁における論文“Principles and characteristics of electro-optical behavior with in-plane switching mode ”（Oh-e,M. 氏等著）及び、本“Nature 417”（2002年発行）の５５頁における論文“Sings-substrate liquid-crystal displays by photo-enforced stratification”（Penterman 氏等著）を参照されたい。
【００４２】
電気光学物質の層で被覆された電極アレイの場合、電界はアレイの平面に規制され、局部的に有効となる電界強度は、印加される電圧と、ファイバに用いられている物質１３の種類及び微細構造と、電極１６及び１７からの距離とに依存する。一般に、例えば、平面内でスイッチングを行う液晶ディスプレイで証明されているように、物質の全体をスィッチングさせることができる。この場合、層厚が０〜３０ｍｍの液晶層がスィッチングされる。例えば、前記の“Proc. of the 15th International Display Research”の論文集の５７７頁における論文“Principles and characteristics of electro-optical behavior with in-phase switching mode ”（Oh-e,M. 氏等著）及び1999年に米国サンノゼで開催された“SID International Symposium ”の技術論文集“Digest of Technical Papers XXX ”８６頁に記載の論文“18.0-in.-Diagonal super-TFTs with fast response speed of 25msec”を参照されたい。
【００４３】
更に、横方向電界１８は、以前に不適切であるとされたスイッチング原理をファイバ１０の電気光学物質１３に対して用いうるようにもし、従って、ファイバ１０の外観に美的で創造的な新たな効果をもたらす可能性がある。
【００４４】
更に、従来のスイッチング原理では、電極距離、すなわち、セルギャップの正確な規定が重要である。その理由は、セルギャップは、しばしば、光を最適に変調させるために、０．１ｍｍの精度で調整する必要がある為である。ファイバ１０内で横方向の電界１８を用いることにより、電極１７及び１８を充分薄肉の単一層（すなわち、電極層）内に配置する必要があるだけであり、従って、内側（コア）電極と外側電極層とを互いに離間関係に保持して有するファイバをもはや製造する必要がなくなる。このことは、外側の電極層が必要でなく、ファイバ１０内に用いる電気光学物質の選択範囲を広くすることができるということを意味する。
【００４５】
鼓舞手段１２は、電気光学物質１３の光学特性を、単一の電極層のみを介して制御しうるようにするとともに、製造中のファイバ内に光学的に変化する機能を完全に一体化し、電極間の距離に関する仕様を従来のスイッチング原理に必要とする場合よりも緩やかなものとする。
【００４６】
電極アレイ１６及び１８は、自己組織化方法、堆積技術、リソグラフ方法、Ｘ線リソグラフ、粒子ビーム方法及び非リソグラフ方法を用いて構成しうる。無機を主成分とする電極材料と、有機を主成分とする電極材料との双方は、ナノロッド、ナノチューブ、ナノワイヤー又はフレークの形態の材料を有するようにしうるか、或いはこれらの材料を、分解、混合、錯化、結合剤への吸着、蒸着、ソニフィケーション、分散の何れかにより、無機、有機又はハイブリッドマトリックス内に入れた混合物とすることができ、又はＵＶ放射のような外部からの鼓舞によりその場で発生させることができる。
【００４７】
１つの好適実施例では、基部１１を、好ましくは２ｎｍの厚さのチタニウムとした接着層で直接被覆し、次にこれを、好ましくは２０ｎｍの厚さの金とした電極層で被覆するリソグラフ技術により、電極層１６及び１７を構成する。ファイバは、好ましくは浸漬処理により、フェノール性マトリックス樹脂内に分散させたジアゾナフトキノン（ＤＮＱ）を主成分とするホトレジスト（これに限定されるものではない）のようなホトレジスト物質で被覆する。この場合、適したいかなるホトレジスト物質をも用いることができることに注意すべきである。次に、被覆されたファイバの外側面を、電極アレイのパターンを画成する別の照射マスクで被覆する。このマスクされたファイバに好ましくはＵＶ放射を照射し、このファイバを、テトラメチルアンモニウム水酸化物の水溶液のような現像液内に浸漬させる。次に、照射されたファイバの非マスク部分を化学腐食液により除去して、基部１１の外側面上に所望の電極アレイ構造を残す。ここで述べた例は、照射領域が後に適切な溶剤により除去されるポジレジストの例である。原理的には、非照射領域が後に除去されるネガレジストをも用いることができる。
【００４８】
他の好適実施例では、ミクロ接触印刷（ｍＣＰ）に基づくソフトリソグラフ技術により電極アレイを構成する。前の実施例で述べたように、基部１１を、好ましくは２ｎｍの厚さのチタニウムとした接着層で被覆し、次にこれを、好ましくは２０ｎｍの厚さの金とした電極層で被覆する。好ましくは、電極パターンに一致する表面レリーフパターンを有する可撓性のスタンプに、アルカンチオールの溶液（例えば、ヘキサデカンチオール又はオクタデカンチオールをエタノールに入れた溶液又はその他の適切なインキ分子の溶液）を塗布し、このスタンプを金層の外側面と等角接触させる。この接触領域における外側面上のみにインキ分子の自己組織化単分子層（ＳＡＭ）が形成され、これによりこの自己組織化単分子層が腐食液のレジストとして作用する。ファイバを化学腐食液に浸すと、保護されていない金の部分が選択的に除去される。その下側のチタニウム接着層の露出部分を除去するためには、他の化学腐食液を適用するのが好ましい。これがネガのミクロ接触印刷（−）ｍＣＰの一例である。
【００４９】
或いはまた、溶液又は気相から形成するのが好ましい他の、すなわち第２の（ＳＡＭ）単分子層を被着するか、又は他の、すなわち第２のスタンプを適用することにより、上述した実施例をポジのミクロ接触印刷（＋）ｍＣＰ技術に変更することができる。この第２の単分子層の分子は、最初に述べた、すなわち第１の単分子層よりも化学腐食液に対する安定性が高くなるように選択するのが好ましく、この場合エッチング処理中に最初に述べた単分子層が塗布された金の部分が除去される。これにより、基部１１の外側面上に（最初のスタンプに対して）正の電極アレイパターンを形成する。電極アレイパターンの充填比率（すなわち、非接点領域に対する接点領域の面積比率）によっては、加える圧力が低いのにスタンプがつぶれたり破壊したりするのを避けるためには、このポジのｍＣＰの他の、すなわち第２の方法が、ネガのｍＣＰの方法よりも好ましい場合がある。
【００５０】
上述した２つの実施例では、好ましくは、可撓性のスタンプをファイバに対して静止した位置に保持し、ファイバ自体をスタンプと接触するように移動させて電極層の外側面のインキ塗布を開始するようにすることができる。又、好ましくは、パターン化したスタンプの表面に跨るように電極層をローリングさせることができ、このことは特に、円筒状のファイバの場合に有利である。（＋）ｍＣＰ法に対しては、図８に示すように、互いに反対方向に移動させてインキ塗布させるのが好ましい２つの平行なスタンプ３０を用い、各スタンプに２種類のインキ分子のうちの一方を塗布し、これらスタンプを順次にファイバに接触させることにより、第１及び第２のＳＡＭの被着を１つの処理工程で実行することができる。この手法によれば、異なるファイバを１つの大きいスタンプの異なる領域上で平行にローリングさせうる平行処理が可能となり、個々のファイバを順次にパターニングする代わりに、ファイバ群を連続的に処理することが可能となる。
【００５１】
本発明により製造するようなファイバ又はフィラメントの電極アレイを構成するのに他のミクロ接触印刷方法を用いることができること明らかである。
【００５２】
ミクロ接触印刷のようなソフトリソグラフ技術を用いて構成する電極アレイの一例を図９に示す。図９の各部は電極アレイを異なる大きさで示しており、そのスケールは１０ｍｍ×１０ｍｍである。図９の実施例では、３×１０-7ミリバール（１ミリバール＝１００Pa）の圧力での蒸着を用いて、２ｎｍの厚さのチタニウム接着促進層及び２０ｎｍの厚さの金電極層をポリエステル基部に被覆した。次に、チオールインキを用いて、電極アレイのパターンを金の外側表面に転写し、次のエッチング工程で、金を除去して図示の電極アレイを残した。
【００５３】
他の、すなわち第２の腐食液を用いてチタニウム層を除去するのに続いて、電極アレイに電気光学物質を被覆して本発明によるファイバ１０を形成することができる。
【００５４】
他の好適実施例では、微細（ミクロ）転写パターニング（ｍＴＰ）と称される他のソフトリソグラフ技術を用いて電極アレイを構成する。この技術は、懸濁液内に金属前駆体を入れたインキ溶液を、パターン化したスタンプに塗布する。金属前駆体は金属微粒子又はナノ粒子、或いは金属クラスタの形態とするのが好ましい。スタンプの隆起領域は、インキで被覆され、基部１１の外側面と直接接触すると、インキがこれらの被覆領域から基部１１に転写される。次に、このインキ転写基部を熱処理し、金属前駆体を電極アレイのパターンに配置された金属電極に変換する。この変換温度は、代表的に数百℃である。熱感応性のファイバコアを用いる場合には、表面レリーフパターンの隆起領域上にのみ薄肉の金属層を有している可撓性のスタンプを用いるｍＴＰ処理で、完全に予めパターン化した電極アレイを被着することができる。スタンプは最初に、ほぼ平坦な表面により支持された金属層と接触させる。スタンプ材料及び支持表面材料は、スタンプへの金属の付着力が支持表面への金属の付着力より勝り、金属が隆起領域にのみ選択的に接着するように、予め選択しておく。次に、準備したスタンプを基部の外側面に被着し、電極アレイのパターンにした電極を形成する。
【００５５】
図３ａ及び３ｂを再び参照するに、本発明により製造するファイバ１０に用いる２つの好適例の電極アレイ１６及び１７の構成を示している。図３ａでは、電極アレイ１６が、交互に隣接するように噛合する列、すなわち複数の電極対となるように配置した導電性の電極指状部の２つの組（それぞれ、黒及び白として示す）を有する。この電極アレイ１６は、ファイバ１０のコア１１を囲んで円周方向及び長手方向に配置されている。図３ｂに示す他の構成例では、電極指状部の２つの組が（電気的に互いに分離されているが）絡み合っており、コア軸線の方向に沿って、らせん状に配置されている。
【００５６】
図４ａ及び４ｂには、電極アレイ１６ａ及び１６ｂの２つの好適構成例を示してある。明瞭とするために、これらを“平坦”な線図的な表示として２次元で示してあるが、これらは所望に応じ円柱又はその他の幾何学的表面を囲むように巻くことができること明らかである。図４ａに示す好適な構成では、電極１６ａ1 及び１６ａ2 の２つの組の電極指状部が代表的に５〜２０ｍｍの横方向寸法を有し、代表的に５〜５０ｍｍ ｎｍだけ互いに等しく離間され、代表的にファイバの直径、代表的に２０ｍｍ〜数ｍｍに殆ど等しく互いに等しい長さを有し、電極の中央の“脊柱部”は、互いに少なくとも電極指状部の長さだけ離間している。図３ａに示す電極アレイ１６に対応する図４ｂの他の構成では、電極１６ｂ1 及び１６ｂ2 の脊柱部を背中合わせとなるように配置するのが好ましい。原理的には、いかなる電極の最小寸法も処理方法、例えば、リソグラフ処理によってのみ決定され、従って、例えば、５０ｎｍの横方向寸法を有する電極を形成することもできるが、実際には、前述したような寸法を有する電極をかなり容易に形成でき、しかも、価格的により有効である。
【００５７】
本発明によって製造するファイバには、図示の例の電極アレイ１６ａ及び１６ｂに限定されず、横方向電界を発生する他の適切な構成の電極アレイをも用いうることを理解すべきである。
【００５８】
電極アレイ１６及び１７は、視角を改善するために、ある平坦な２次元液晶ディスプレイに用いるものとして知られているインターディジタル電極として既知の形態とするのが好ましい（例えば、１９９５年に日本で開催された“Proc. of the 15th International Display Research”の論文集の５７７頁における論文“Principles and characteristics of electro-optical behavior with in-plane switching mode ”（Oh-e,M. 氏等著）を参照されたい）。
【００５９】
好適実施例では、電極アレイ１６及び１７により基部１１の外側面のほぼ全体を、又はこの外側面のほんの一部を被覆するようにしうる。図３ａ及び３ｂを再び参照するに、横方向電界１８はほぼ電極層に規制され、これは、好適実施例では、コアの外側面をほぼ被覆する表面電界に相当する。この表面電界は実質的に径方向電界成分を有さない。
【００６０】
好適実施例では、任意ではあるが電極層を被膜（図示せず）で被覆することができる。この被膜の主たる機能は、電極を保護する機能とするのが好ましい。その理由は、電極は元来極めて細く傷つきやすい為である。しかし、被膜により、間隔層、接着層、障壁層、密封又は被覆層、ＵＶ遮蔽層、分極層、輝度向上又は感知力改善層、着色層、導電性又は半導電性層、チャネリング層、追加の電極層、誘電体層又はこれらの任意の組み合わせを含む他の機能を実行するようにすることもできるが、これらに限定されるものではない。
【００６１】
電極アレイ１６及び１７により発生される横方向電界１８は、これらの電極アレイの付近の電気光学物質１３の部分に電気的な影響を及ぼす。電気光学物質１３のこの部分は、この電気光学物質１３の外側面上のスイッチング可能領域に相当するこの電気光学物質１３におけるスイッチング可能体積を規定する。従って、異なる寸法の電極アレイ１６及び１７を選択することにより、ファイバ１０の一部又は全てをスイッチングさせて、ファイバの外観に検知可能な光学効果を生ぜしめることができる。
【００６２】
図５ａ、５ｂ及び５ｃに示すように、電極アレイ１６ｃ、１６ｄ及び１６ｅを好適な構成配置にすることにより、ファイバ１０内にパターン化されたスイッチング効果を生ぜしめることができる。図５ａでは、電極がアレイ１６ｃに沿って異なる長さを有するように構成されている。長さの相違は無作為に分布されるように選択するか、又はアレイ１６ｃ全体に亘って循環的に繰返されるようにするのが好ましい。電極を、異なる長さを有するように構成することにより、アレイ１６ｃ内で横方向電界１８を変化させ、これにより電極の付近における電気光学物質の部分に可変のスイッチング効果を生ぜしめるようにすることができる。
【００６３】
電極の順序を異ならせるか、又は電極間の間隔を異ならせるか、又はこれらの双方が達成されるように電極を構成することにより、より一層複雑にパターン化されたスイッチング効果が得られるようにしうる。図５ｂには、電極のパターンから１つ以上の電極を省略した好適な構成が示されている。電極を省略することにより、横方向電界がアレイ１６ｄに沿って不連続となり、これにより電気光学物質１３の対応部分をこの不連続な個所でスイッチングできないようにする。従って、電極の構成中にどの電極を省略するかを選択することにより、ファイバ１０の外観に可変の光学効果を生ぜしめることができる。
【００６４】
隣接の電極指状部間の間隔を図５ｃに示すように異なるように構成する場合には、アレイ１６ｅに沿って強度勾配のあるスイッチング効果を生ぜしめることができる。この場合、コア軸線に対し平行な方向、又はコア軸線を中心とする円周方向、又はその双方に沿って電気光学物質１３内にグレースケールや光学的な目盛効果を生ぜしめることができる。強度勾配を呈する能力を有するように製造したファイバ１０は、繊維工業にとって、特に電気光学ファイバを織物の設計に取り入れようとしているファッションデザイナにとってかなり興味のあるものである。
【００６５】
図６に示す電極の更に他の好適構成例では、電極をセグメント群１６ｆ1 〜１６ｆ4 に構成する。この構成による利点は、セグメント群１６ｆ1 〜１６ｆ4 を個別的にアドレスしてスイッチングを行い、これによりファイバ１０におけるパターン化したスイッチングを越えたより広い制御を可能にすることである。電極セグメント群１６ｆ1 〜１６ｆ4 を個別にアドレスすることにより、興味があり美的に訴える光学効果を生じる更なる機会が得られる。しかし、本例は４つのセグメント群１６ｆ1 〜１６ｆ4 を示し、各々が４つの電極指状部を有しているが、本発明はこれに限定されず、他の構成配置のセグメント化電極が可能であることを理解すべきである。
【００６６】
図７ａを参照するに、本発明による他の好適実施例を示してある。本例では、電極層を、複数の別々の電極アレイを有するように構成し、各電極アレイがそれぞれ基部１１の外側面の一部を被覆するようにする。これらのそれぞれの一部は互いにほぼ等しい面積とすることができ、又は互いに異なる寸法とする。好ましくは、基部１１の外側面のある部分又はほぼ全てを複数の電極アレイにより被覆することができる。
【００６７】
或いはまた、複数の別々の電極アレイを、ファイバ１０のコアをほぼ囲む電気光学物質１３の上に配置することができる。
【００６８】
複数の電極アレイは、互いに電気的に分離するように構成し、各電極アレイは電気光学物質１３の対応部分をスイッチングしうるようにするのが好ましい。複数の電極アレイは互いに独立してスイッチングしうるようにするか、又は１つ以上の他の電極アレイと協同してスイッチングしうるようにするのが好ましい。
【００６９】
又、複数の電極アレイはインターディジタル電極のアレイとするのが好ましい。
【００７０】
図７ａに示す実施例では、ファイバ１０に更に外側シース１５を加えて、電気光学物質１３を保護するとともに、ファイバ１０における追加の安定性及び支持を提供することができる。外側シース１５は、非導電性材料から形成するとともに、少なくとも部分的に透光性とするのが好ましい。この外側シース１５は可撓性のポリマから形成するのが便利である。この外側シースは、例えば、適切な可撓性のポリマ材料内でファイバを浸漬コーティングすることにより加えることができる。
【００７１】
図７ａを再び参照するに、ファイバにはスペーサワイヤ１４を加えることができる。これらのスペーサワイヤ１４は、電気光学物質１３の層を良好に規定した厚さにするのを確実にするためのものである。このことは、電気光学物質１３が液体又はゲル状の特性を有し、従って、固定した形状を有さない為に必要である。これらスペーサワイヤは、コア１１を囲むように（複数の電極アレイを覆うように）絡ませ、そのワイヤ直径はほぼ２０〜２００μｍとするのが好ましい。或いはまた、スペーサワイヤは、ほぼ円周を成す別々のワイヤより成るリングの形態とし、これらを無作為に又は予め決定した間隔でコアの長手方向に沿って配置することができる。スペーサワイヤ１４は非導電性の材料から形成し、電極アレイの短絡を回避するようにするのが好ましい。
【００７２】
或いはまた、スペーサ１４は、電気光学物質１３内に位置するほぼ球状のスペーサビーズの形態とする。これらスペーサビーズの各々の直径は電気光学物質１３の所望の厚さにほぼ等しくし、この厚さは本例では約５〜５０μｍである。スペーサビーズ１４は非導電性の材料から形成し、電極アレイの短絡を回避するようにするのが好ましい。これらのスペーサビーズは電気光学物質１３内に収容するか、又は複数の電極アレイと一緒にコア１１の外側面上に直接堆積させることができる。
【００７３】
図７ｂを参照するに、本発明による他の好適実施例が示されている。本例では、ファイバ１０が、このファイバ１０内の異なる深さに、２つの電気光学物質層１３1 及び１３2 と、２つの鼓舞層１２1 及び１２2 とを有するように構成されている。これらの全ては導電性コア１１の上に位置している。
【００７４】
１つ以上の電極アレイは、コア１１の外側面と接触する電極層内に構成するのが好ましい。次に、この電極層の上に第１の電気光学物質を載せる。コア１１と接触する電極層は、第１の電気光学物質層１３1 における電気光学物質のスイッチングを制御する。ファイバ１０には、このファイバ１０における構造上の支持及び安定性を得るための中央のシース１５1 が加えられている。この中央のシース１５1 は非導電性の材料から形成するのが好ましく、少なくとも部分的に透光性とする。中央のシース１５1 は可撓性のポリマから形成するのが便利である。
【００７５】
中央のシース１５1 の外側面は１つ以上の他の電極アレイに対する基部として作用させるのが好ましく、この場合、電極アレイ上には第２の電気光学物質を載せる。中央のシース１５1 と接触する電極アレイは、第２の電気光学物質層１３2 における電気光学物質のスイッチングを制御するようにするのが好ましい。ファイバ１０には更に、外側のシース１５2 を加えて、ファイバ１０における更なる構造上の支持及び安定性を得るようにすることができる。外側のシース１５2 は非導電性の材料から形成するのが好ましく、少なくとも部分的に透光性とする。外側のシース１５2 は可撓性のポリマから形成するのが便利である。
【００７６】
第１の電気光学物質層１３1 及び第２の電気光学物質層１３2 には互いに同じ電気光学物質又は互いに異なる電気光学物質を含めることができる。しかし、それぞれの電気光学物質は、少なくとも１つの電気的に変調しうる光学特性を有するように選択する。電気光学物質層１３1 及び１３2 における電気光学物質は互いに同時に、又は互いに独立してスイッチングするようにしうる。
【００７７】
ファイバ１０内の相違する深さの位置に２つ以上の電気光学物質層１３1 、１３2 を有するようにすることによる利点は、興味があり美的に訴える光学効果を、ファイバ１０の外観に、例えば、色彩効果が変化するものとして生ぜしめうるということである。特に、層構造において１つ以上の電気光学物質をスイッチングさせることにより、３次元の“感覚”をファイバ１０に与えることができる。
【００７８】
更に、中央のシース１５1 を省略し、１つ以上の更なる電極アレイを第１の電気光学物質層１３1 の外側面上に構成するようにすることができる。この構成配置では、第１の電気光学物質層１３1 内の電気光学物質を、この第１の電気光学物質層の外側面上の電極により、又はコア１１上の電極により、又はこれらの双方によりスイッチングさせることができる。外側の電極アレイは、少なくとも部分的に透光性とするのが好ましい。
【００７９】
図７ｂに示す実施例では、ファイバ１０内に発生される横方向電界１８を、これらのそれぞれの鼓舞層に、すなわち、表面電界にほぼ規制させ、ファイバ１０の異なる層間で放射方向に通過しないようにすることが重要である。
【００８０】
更に、図７ｂを再び参照するに、スペーサ１４は、第１の電気光学物質層１３1 及び第２の電気光学物質層１３2 の双方又はいずれか一方内のスペーサワイヤの形態でファイバに加えることができる。これらのスペーサワイヤは、第１の電気光学物質層１３1 及び第２の電気光学物質層１３2 に先行する層を囲むように絡ませ、これらスペーサワイヤの直径は約２０〜２００μｍとするのが好ましい。或いはまた、スペーサワイヤは、ほぼ円周を成す別々のワイヤより成るリングの形態とし、これらを無作為に又は予め決定した間隔で前記先行する層の長手方向に沿って配置する。スペーサワイヤは非導電性の材料から形成し、電極アレイの短絡を回避するようにするのが好ましい。
【００８１】
或いはまた、スペーサ１４は、電気光学物質層１３1 及び１３2 の内に位置する又は電気光学物質層１３1 及び１３2 にそれぞれ先行する層の外側面上に直接堆積されたほぼ球状のスペーサビーズの形態とすることができる。これらスペーサビーズの各々の直径は電気光学物質層１３1 及び１３2 の所望の厚さにほぼ等しくし、この厚さは本例では約５〜５０μｍである。スペーサビーズ１４は非導電性の材料から形成し、電極アレイの短絡を回避するようにするのが好ましい。
【００８２】
複数の電気光学物質層及び複数の鼓舞層をファイバ１０内に種々の層状構造に配置したような他の組み合わせのファイバも可能であることを理解すべきである。
【００８３】
本発明の範囲内に含まれるその他の実施例も存在するものである。
【図面の簡単な説明】
【００８４】
【図１ａ】図１ａは、従来既知のファイバの断面斜視図を示す。
【図１ｂ】図１ｂは、従来既知のファイバの電気力線状態を示す断面斜視図である。
【図２】図２は、本発明によって製造したファイバの第１実施例を示す線図的断面図である。
【図３ａ】図３ａは、本発明の好適実施例により構成した電極層を示すファイバの断面斜視図である。
【図３ｂ】図３ｂは、本発明の好適実施例により構成した他の電極層を示すファイバの断面斜視図である。
【図３ｃ】図３ｃは、本発明の好適実施例による電界トポロジーを示すファイバの断面斜視図である。
【図３ｄ】図３ｄは、本発明の好適実施例による他の電界トポロジーを示すファイバの断面斜視図である。
【図４ａ】図４ａは、本発明の好適実施例により構成した電極層を示す線図である。
【図４ｂ】図４ｂは、本発明の好適実施例により構成した他の電極層を示す線図である。
【図５ａ】図５ａは、本発明の好適実施例により構成した電極層を示す線図である。
【図５ｂ】図５ｂは、本発明の好適実施例により構成した他の電極層を示す線図である。
【図５ｃ】図５ｃは、本発明の好適実施例により構成した更に他の電極層を示す線図である。
【図６】図６は、本発明の好適実施例により構成した更なる電極レイアウトを示す線図である。
【図７ａ】図７ａは、本発明により製造したファイバの第２実施例を示す線図的断面図である。
【図７ｂ】図７ｂは、本発明により製造したファイバの第３実施例を示す線図的断面図である。
【図８】図８は、本発明の好適実施例による、電極のレイアウトを構成する（＋）ｍＣＰ平行印刷技術を示す線図である。
【図９】図９は、本発明の好適実施例による電極レイアウトの一連の拡大写真を示す図である。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ファイバ又はフィラメント、特に、光学的に検出しうる効果を内部に生ぜしめうるようにする目的で、織物又は衣服に含めるのに適したファイバ又はフィラメントに関するものである。
【０００２】
色が変化するファイバ又は発光ファイバを製造する方法としては、種々のものが知られている。
【０００３】
１つの既知の方法は、光ファイバの外面に孔を開け、光をファイバの一端内に送給した際に光がこれらの孔から“漏洩”するようにすることに基づいている。
【０００４】
他の既知の方法は、ファイバの少なくとも２つの電極層間にエレクトロルミノファー材料層を挟むことに基づくものであり、この材料は、電極層間のスペース内に発生される電界による影響で発光する。このような方法は、英国特許出願第GB 2273606号及び国際特許出願公開第WO97/15939号明細書に記載されている。
【０００５】
現存するファイバの代表的な例を図１ａに示す。ファイバ１は、円柱状の導電性コア２と、これを取り囲む順次の外側層３〜５とから成っている。コアは金属ワイヤ、例えば、銅線から成っており、内側電極又は加熱素子として機能する。電気光学物質３はコア２を囲む層であり、コア２と外側電極４との間に挟まれている。図１ａに示すように、ファイバには、任意ではあるが、少なくとも部分的に光透過性とした外側シース５を設けることができる。
【０００６】
現存するファイバの構造に対する問題は、外側電極層４が代表的に薄肉層堆積処理により形成されており、この処理は支持用の電気光学物質３の機械的特性に大きく依存しているということである。従って、外側電極層４を含める必要性が、ファイバに用いるのに適した可能な物質の組み合わせの数に制限を加える。例えば、液体又はゲル状の電気光学物質層を被覆する外側電極層４を堆積するのが実際に極めて困難である。
【０００７】
電気光学物質の光学特性は一般に、熱、電流又は電界のような外部の鼓舞（刺激）により変化する。ファイバ電極層が存在する結果として、ファイバ中の電界６が放射状のトポロジーを有する。すなわち、電気力線がファイバ１のコア２に対し垂直で電極層２及び４間に通っている。この状態を図１ｂに示す。電気力線６は、コア２に対する放射方向で電気光学物質層３を貫通するように示すことができる。
【０００８】
既知のファイバの他の問題は、ファイバ内の放射状の電界トポロジーが電気光学物質内で可能となる電気光学的なスィッチング原理の数に制限を加えるということである。このことは、特定のファイバ内で達成しうる光学効果の変化を決定する。従って、現存のファイバは、可能なスィッチング原理の数を増大させるために、高性能な電極層をより多くして製造する必要がある。
【０００９】
本発明は特に、装着可能な電子技術素子の製造分野に関するものである。この分野は、検知機能、動作機能、発光機能、色変化機能のような特定の機能を衣服内に組み込むことを目的とするものである。特に、衣服や装飾品等を製造するための繊維製品内に色変化特性を組み込むようにするのが望ましい。このような技術は、装着可能なディスプレイや、装着可能な標識を製造したり、美的な理由で繊維製品に色又はパターンの変化を簡単に生ぜしめたりするのに用いることができる。
【００１０】
導電性のファイバと電気光学物質を含むファイバとを織り交ぜることにより装着可能なディスプレイを製造することは既知である。このようなディスプレイに対する問題は、単一のファイバに発光効果を組み込むことができないということである。このことは、この発光効果をファイバから形成する衣服又はその他の製品に亘って均一とならないということを意味する。更に、導電性素子を含む２組の織り合わされたファイバか、又は織物構造上に堆積した追加の導電層の何れかを用いる必要がある。
【００１１】
本発明の目的は、光学的に変化する機能を単一のファイバ又はフィラメント内に組み込み、このファイバ又はフィラメント内の変化を能動的に制御しうるようにした当該ファイバ又はフィラメントの製造方法を提供することにある。
【００１２】
本発明の他の目的は、ファイバ又はフィラメントの外観の変化を単一の電極層により動的に制御しうる当該ファイバ又はフィラメントの製造方法を提供することにある。
【００１３】
本発明の更に他の目的は、ファイバ又はフィラメント中に非放射状の電解トポロジーを有する当該ファイバ又はフィラメントの製造方法を提供することにある。
【００１４】
本発明の更に他の目的は、本発明により製造したファイバ又はフィラメントから、例えば、衣服又は付属品を形成するのに用いうる織物を製造することにある。
【００１５】
これらの目的の幾つか又は全てが、後に説明する実施例により達成しうる。
【００１６】
本発明の観点によれば、
コア軸線を有する細長状のコアの形態の基部を形成する工程と、
電気的に変調可能な少なくとも１つの光学特性を有する物質で前記基部を直接又は間接的に被覆する被覆工程と、
前記基部と関連して、前記コア軸線に対しほぼ平行な方向、又は前記コア軸線を中心とするほぼ円周的に延在する方向の電界を生じ、この電界により前記物質の光学特性を電気的に変化させ、これによりファイバ又はフィラメントの外観を変化させるように電気鼓舞手段を構成する工程と
を具えるファイバ又はフィラメントの製造方法を提供する。
【００１７】
本発明の他の観点によれば、
コア軸線を有する細長状のコアの形態の基部を形成する工程と、
電気的に変調可能な少なくとも１つの光学特性を有する物質で前記基部を直接又は間接的に被覆する被覆工程と、
前記基部と関連して、電気鼓舞手段が、前記コア軸線に対しほぼ平行な方向、又は前記コア軸線を中心とするほぼ円周的に延在する方向の電界を生じるようにした第１電極及び第２電極の対を有し、これら第１電極及び第２電極は軸外平面内に配置し、前記電界により前記物質の光学特性の変化を電気的に誘起し、これによりフィラメント又はファイバの外観を変化させるようにする工程と
を具えるファイバ又はフィラメントの製造方法を提供する。
【００１８】
以下に、本発明の実施例を、添付図面を用いて説明する。
まず図２を参照するに、本発明により製造したファイバを参照符号１０で示す。このファイバ１０は、コア軸線を有する細長状のコアの形態の基部１１を具えている。好適実施例では、この基部１１を、電気絶縁材料から形成するのが好ましいほぼ円柱状とした通常の可撓性ポリマファイバから構成する。適切なポリマファイバの例には、ポリエステル、ポリアミド、ポリアクリル酸、ポリプロピレン、ビニル基を主成分とするポリマ、ウール、シルク、亜麻、麻、リンネル、ジュート、レーヨンを主成分とするファイバ、酢酸セルロースを主成分とするファイバ及び綿を含むが、これらに限定されるものではない。
【００１９】
従来のポリマファイバを用いることによる利点は、これらは容易に入手しうるとともに、例えば、強度及び可撓性の点で特定のファイバ条件に適するようにしうる機械的な特性を有するということである。このことは、ある制限された範囲の機械的な特性しか有さない導電性の金属ワイヤと対照をなすものである。可能な機械的特性の範囲が広いコア材料を用いるのが有利である。その理由は、このようにすることにより、従来考慮されていない幾つかの電気光学物質やこれらの組み合わせをファイバ１０の製造に用いるのに適するようにする為である。
【００２０】
好適実施例では、基部１１に直接（すなわち、この基部の外側面に）障壁層（図示せず）を被覆し、ファイバ製造方法の後の工程中に基部１１の材料を保護するようにしうる。障壁層は特に、化学的な腐食液に耐えるように選択するのが好ましい。以後、“基部”又は“コア”は、障壁層を有するもの又は有さないものを含むものとする。
【００２１】
ファイバ１０の基部１１は、電気的に変調しうる少なくとも１つの光学特性を有するように選択するのが好ましい電気光学物質１３で基部１１を被覆することにより処理する。この基部１１には、電気光学物質１３を直接的に又は間接的に被覆するのが好ましい。
【００２２】
電気光学物質１３は、与えられる電界に応答するものであり、この電気光学物質１３の光学特性を動的に制御するようにするために、製造方法の実行中にファイバ１０内に電気的な鼓舞手段を導入する。この電気的な鼓舞手段１２は、電界を電気光学物質１３に与えて、光学的に検出しうる効果を誘起するものとする。この電気的な鼓舞手段１２は、基部１１と電気光学物質１３との双方又は何れか一方と関連させることができるが、全ての実施例において、この電気的な鼓舞手段１２を電気光学物質１３の隣接部分に電界を与えるように構成する。
【００２３】
好適実施例では、鼓舞手段１２を、コア軸線に対しほぼ平行な方向に延在する細長状の１つ以上の鼓舞層となるように構成し、鼓舞層はコアとほぼ同心的に且つコア軸線から種々の半径位置に配置する。更に、鼓舞手段１２は１つ以上の物質層を有し、各物質層が電気光学物質１３を含むように構成するのが好ましい。各物質層はコア軸線に対しほぼ平行な方向に延在し、これら物質層はコアとほぼ同心的であり、各物質層は少なくとも１つの鼓舞層と関連する。
【００２４】
好適実施例では、鼓舞層と物質層とがコアの少なくとも一部を囲むようにファイバ１０を構成することができる。更に好ましくは、コアと物質層１３との間に鼓舞層１２を挟むようにする。
【００２５】
他の好適例では、コアと、光を少なくとも部分的に透過する鼓舞層１２との間に物質層１３を挟むようにすることができる。
【００２６】
上述した実施例はほぼ円柱状のファイバ１０を製造するのに向けたものであるが、これに限定されるものではなく、本発明のファイバ１０は、他の幾何学的な横断面形状及び他の構成を有するように製造することができる。特に、本発明のファイバ１０は平坦な又はリボン形状のファイバの形態とすることもできる。
【００２７】
従って、“ファイバ”、“フィラメント”、“層”又は“コア”の何れを参照しても、これらは円柱状の形状に限定されるものではない。更に、平坦又はリボン形状のファイバの“コア”には基部層を含めることができる。
【００２８】
好適実施例では、電気光学物質１３を、主として、分子量の低い従来の液晶材料や、分子量の低い液晶とポリマとの組み合わせを以て構成することができる。これらのポリマは、可撓性ポリマ、側鎖液晶ポリマ、主鎖液晶ポリマ、ポリマ粒子を分散させた等方性又は異方性のネットワークの何れか又はこれらの組み合わせを以て構成することができる。或いはまた、電子光学物質１３を主として、任意に着色した球状又は円柱状の粒子を以て構成することができる。これらの粒子は、任意ではあるが、帯電させるか、又は液体のようなキャリア内に浮遊させることができる。更に、各粒子は、着色させたポリマのマイクロカプセルのような追加のサブ粒子を有するようにでき、これらは任意ではあるが他のキャリア内に浮遊させることができる。他の例では、水溶液内に浮遊させたカラー粒子、例えば、着色剤又は顔料を用い、外部からの鼓舞に応答する可逆体積相転移時に色変化を達成するようにする（例えば、Adv. Mater.,14(24),2002 の第1808頁に記載されたAkashi, R 氏等著の論文“Polymer gel light-modulation materials imitating pigment cells”参照）。
【００２９】
更に他の変形例では、電気光学物質１３を既知の如何なる無機又は有機のエレクトロルミネッセント材料とするか、又はエレクトロルミネッセント材料を含む非エレクトロルミネッセントキャリア材料とすることができる。このような材料の例には、蛍光体又は蛍光体を含む層があるが、これらに限定されるものではない。特に、蛍光体の例は、II‐VI族化合物のようなバンドギャップの大きな半導体、希土類酸化物及び酸硫化物である。II‐VI族化合物材料としては、例えば、Mn、Cu、Eu又はCeやこれらのそれぞれの誘導体（これらに限定されない）をドーピングしたZnＳ、SrＳのような材料を用いることができる。他の変形例は、有機の発光ダイオード材料（分子の小さい有機の発光ダイオード材料、又はオリゴマ或いはポリマ有機発光ダイオード材料）又は無機の発光ダイオード材料を用いる例である。
【００３０】
電気光学物質１３は、浸漬コーティング、吹き付けコーティング、蒸着及びスパッタリングのような一般に既知の技術を用いて層状に堆積することができるが、これらに限定されるものではない。
【００３１】
他の好適実施例では、ファイバ１０に更に外側シース１５を被覆し、電気光学物質１３を保護するとともに、ファイバ１０に少なくとも追加の安定性及び支持を与えるようにすることができる。外側シース１５は非導電性材料から形成し、光に対し少なくとも部分的に透明となるようにするのが好ましい。この外側シース１５は可撓性のポリマから形成するのが好都合である。
【００３２】
図２を参照するに、ファイバ１０にはスペーサ手段１４を加えて、ファイバ１０を、予め決定した形状に保持するようにするのが好ましい。電気光学物質１３の性質に応じて、特にこの電気光学物質１３が液体又はゲル状であり、従って、自己で保持できる形状をしていない場合に、ファイバ又はフィラメント１０内にスペーサ手段１４を入れるのが有利である。
【００３３】
スペーサ手段１４はガラス又はポリスチレンのような非導電性材料から形成するのが好ましく、例えば、細長状のワイヤ、ほぼ環状のワイヤより成るリング又はほぼ球状のビーズの形態にすることができる。
【００３４】
好適実施例では、各鼓舞層が電極層を有するようにする。この電極層は、導電性材料であり、無機又は有機の特性とすることができる。この電極層の例には、インジウム錫酸化物、金、銀、プラチナ、銅及びこれらの誘導体のような金属層や、ポリアニリン誘導体又はチオフェン誘導体、例えば、ＰＥＤＴ又はＰＥＤＯＴのような導電性又は半導電性オリゴマ又はポリマが含まれるが、これらに限定されるものではない。任意ではあるが、これらのオリゴマ又はポリマには、導電性及び熱伝導性を最適にし且つ寿命を高める添加物を含めることができる。鼓舞層には更に、金属電極層の接着力を高めるのに特に有益な接着促進層を含めるのが好ましい。接着促進層は金属とすることができ、チタニウム又はクロムとするのが好ましい。
【００３５】
電極及び接着層は、スパッタリング、蒸着、無電解析出のような（しかしこれらに限定されない）一般に既知の技術、又は自己組織化単分子層の自己組織化処理を用いて堆積するのが好ましい。接着層の厚さは、１〜５ｎｍの範囲内とするのが好ましく、２ｎｍとするのが最も好ましい。電極層の厚さは、１０〜４００ｎｍの範囲内とするのが好ましく、無機層の場合２０ｎｍとするのが最も好ましく、有機層の場合２００ｎｍとするのが最も好ましい。
【００３６】
好適な実施例では、電極層を基部１１の外側面上に直接堆積するか、又は基部１１の外側面上に予め堆積しておいた接着層の上に堆積する。
【００３７】
他の好適実施例では、電極層を物質層の外側面上に直接堆積することができる。
【００３８】
電極層は、図３ａ及び３ｂにそれぞれ示すように、複数の電極対を有する電極１６及び１７のアレイとなるように構成するのが好ましい。電極は、図３ｃに示すようにコア軸線に対しほぼ平行な方向、又は図３ｄに示すようにコア軸線を中心とするほぼ円周的に延在する方向の何れかに横方向電界を発生するように配置する。ある構成例では、コア軸線の方向とコア軸線を中心とする円周的に延在する方向との双方にほぼ沿って延在する電界を発生するように、１つ以上の電極アレイを配置することができる。この電界は、現存のファイバ（例えば、図１ｂ）で用いられている従来の放射方向、すなわち、縦方向の電界と相違するものである。横方向電界１８は、電極の平面に規制され、すなわち、表面電界となるが、円柱状の形状の場合、円柱表面に規制される。局部的に有効となる電界強度は、印加する電圧と、ファイバに用いられている物質１３の種類及び微細構造と、電極１６及び１７からの距離とに依存する。必要とする巨視的な電界強度は、代表的に０〜５０Ｖｍｍ-1の範囲内であるが、物質層を有する低分子量の液晶の場合には、０．５〜５Ｖｍｍ-1の範囲内とする。巨視的電界強度は、液晶ポリマのような高分子量の液晶の含有量が増大すると増大する。エレクトロルミネッセント材料の場合には、巨視的な電界強度は、０〜５００Ｖｍｍ-1の範囲内、代表的には１０〜２５０Ｖｍｍ-1の範囲内で充分に高くすることができる。
【００３９】
本明細書で参照する用語“縦方向電界”又は“表面電界”には、電界の大きさ又は電界におけるいかなる勾配にもかかわらず、ファイバのコア軸線に対しほぼ平行な方向、又はコア軸線を中心とするほぼ円周的に延在する方向を有するいかなる電界をも含むものである。
【００４０】
更に、平坦な又はリボン形状のファイバ（図示せず）の場合には、コア１１のコア軸線に対しほぼ平行する方向又はこのコア軸線に対しほぼ直交する方向の何れかで横方向電界を発生するように、電極アレイにおける複数の電極対を配置する。この場合、これらの電極対は同じ軸外平面内に配置される。従って、横方向電界は、ほぼ軸外平面に規制され、コア軸線を通過する放射方向の電界成分を有さない。従って、本明細書で参照する用語“横方向電界”又は“表面電界”には、平坦な又はリボン形状のファイバにおける横方向の表面電界をも含むものとする必要がある。
【００４１】
ファイバ内の横方向電界１８は、これらにより、従来不適切なものと考えられていた幾つかの電気光学物質及びこれらの組み合わせをファイバ１０内に用いうるようにする為に有利なものである。本発明により製造したファイバ１０における電界方向は、ファイバ１０における電気光学物質１３を（コアに対する）非放射方向で、電気的に鼓舞させることができる。このことは特に、幾つかの液晶材料や、これらのスイッチング原理及び電気発光団にとって有利なことである。特に、いわゆる平面内のスイッチング原理を用いる液晶スイッチング原理はその設計により恩恵を受けるものである。例えば、１９９５年に日本で開催された“Proc. of the 15th International Display Research”の論文集の５７７頁における論文“Principles and characteristics of electro-optical behavior with in-plane switching mode ”（Oh-e,M. 氏等著）及び、本“Nature 417”（2002年発行）の５５頁における論文“Sings-substrate liquid-crystal displays by photo-enforced stratification”（Penterman 氏等著）を参照されたい。
【００４２】
電気光学物質の層で被覆された電極アレイの場合、電界はアレイの平面に規制され、局部的に有効となる電界強度は、印加される電圧と、ファイバに用いられている物質１３の種類及び微細構造と、電極１６及び１７からの距離とに依存する。一般に、例えば、平面内でスイッチングを行う液晶ディスプレイで証明されているように、物質の全体をスィッチングさせることができる。この場合、層厚が０〜３０ｍｍの液晶層がスィッチングされる。例えば、前記の“Proc. of the 15th International Display Research”の論文集の５７７頁における論文“Principles and characteristics of electro-optical behavior with in-phase switching mode ”（Oh-e,M. 氏等著）及び1999年に米国サンノゼで開催された“SID International Symposium ”の技術論文集“Digest of Technical Papers XXX ”８６頁に記載の論文“18.0-in.-Diagonal super-TFTs with fast response speed of 25msec”を参照されたい。
【００４３】
更に、横方向電界１８は、以前に不適切であるとされたスイッチング原理をファイバ１０の電気光学物質１３に対して用いうるようにもし、従って、ファイバ１０の外観に美的で創造的な新たな効果をもたらす可能性がある。
【００４４】
更に、従来のスイッチング原理では、電極距離、すなわち、セルギャップの正確な規定が重要である。その理由は、セルギャップは、しばしば、光を最適に変調させるために、０．１ｍｍの精度で調整する必要がある為である。ファイバ１０内で横方向の電界１８を用いることにより、電極１７及び１８を充分薄肉の単一層（すなわち、電極層）内に配置する必要があるだけであり、従って、内側（コア）電極と外側電極層とを互いに離間関係に保持して有するファイバをもはや製造する必要がなくなる。このことは、外側の電極層が必要でなく、ファイバ１０内に用いる電気光学物質の選択範囲を広くすることができるということを意味する。
【００４５】
鼓舞手段１２は、電気光学物質１３の光学特性を、単一の電極層のみを介して制御しうるようにするとともに、製造中のファイバ内に光学的に変化する機能を完全に一体化し、電極間の距離に関する仕様を従来のスイッチング原理に必要とする場合よりも緩やかなものとする。
【００４６】
電極アレイ１６及び１８は、自己組織化方法、堆積技術、リソグラフ方法、Ｘ線リソグラフ、粒子ビーム方法及び非リソグラフ方法を用いて構成しうる。無機を主成分とする電極材料と、有機を主成分とする電極材料との双方は、ナノロッド、ナノチューブ、ナノワイヤー又はフレークの形態の材料を有するようにしうるか、或いはこれらの材料を、分解、混合、錯化、結合剤への吸着、蒸着、ソニフィケーション、分散の何れかにより、無機、有機又はハイブリッドマトリックス内に入れた混合物とすることができ、又はＵＶ放射のような外部からの鼓舞によりその場で発生させることができる。
【００４７】
１つの好適実施例では、基部１１を、好ましくは２ｎｍの厚さのチタニウムとした接着層で直接被覆し、次にこれを、好ましくは２０ｎｍの厚さの金とした電極層で被覆するリソグラフ技術により、電極層１６及び１７を構成する。ファイバは、好ましくは浸漬処理により、フェノール性マトリックス樹脂内に分散させたジアゾナフトキノン（ＤＮＱ）を主成分とするホトレジスト（これに限定されるものではない）のようなホトレジスト物質で被覆する。この場合、適したいかなるホトレジスト物質をも用いることができることに注意すべきである。次に、被覆されたファイバの外側面を、電極アレイのパターンを画成する別の照射マスクで被覆する。このマスクされたファイバに好ましくはＵＶ放射を照射し、このファイバを、テトラメチルアンモニウム水酸化物の水溶液のような現像液内に浸漬させる。次に、照射されたファイバの非マスク部分を化学腐食液により除去して、基部１１の外側面上に所望の電極アレイ構造を残す。ここで述べた例は、照射領域が後に適切な溶剤により除去されるポジレジストの例である。原理的には、非照射領域が後に除去されるネガレジストをも用いることができる。
【００４８】
他の好適実施例では、ミクロ接触印刷（ｍＣＰ）に基づくソフトリソグラフ技術により電極アレイを構成する。前の実施例で述べたように、基部１１を、好ましくは２ｎｍの厚さのチタニウムとした接着層で被覆し、次にこれを、好ましくは２０ｎｍの厚さの金とした電極層で被覆する。好ましくは、電極パターンに一致する表面レリーフパターンを有する可撓性のスタンプに、アルカンチオールの溶液（例えば、ヘキサデカンチオール又はオクタデカンチオールをエタノールに入れた溶液又はその他の適切なインキ分子の溶液）を塗布し、このスタンプを金層の外側面と等角接触させる。この接触領域における外側面上のみにインキ分子の自己組織化単分子層（ＳＡＭ）が形成され、これによりこの自己組織化単分子層が腐食液のレジストとして作用する。ファイバを化学腐食液に浸すと、保護されていない金の部分が選択的に除去される。その下側のチタニウム接着層の露出部分を除去するためには、他の化学腐食液を適用するのが好ましい。これがネガのミクロ接触印刷（−）ｍＣＰの一例である。
【００４９】
或いはまた、溶液又は気相から形成するのが好ましい他の、すなわち第２の（ＳＡＭ）単分子層を被着するか、又は他の、すなわち第２のスタンプを適用することにより、上述した実施例をポジのミクロ接触印刷（＋）ｍＣＰ技術に変更することができる。この第２の単分子層の分子は、最初に述べた、すなわち第１の単分子層よりも化学腐食液に対する安定性が高くなるように選択するのが好ましく、この場合エッチング処理中に最初に述べた単分子層が塗布された金の部分が除去される。これにより、基部１１の外側面上に（最初のスタンプに対して）正の電極アレイパターンを形成する。電極アレイパターンの充填比率（すなわち、非接点領域に対する接点領域の面積比率）によっては、加える圧力が低いのにスタンプがつぶれたり破壊したりするのを避けるためには、このポジのｍＣＰの他の、すなわち第２の方法が、ネガのｍＣＰの方法よりも好ましい場合がある。
【００５０】
上述した２つの実施例では、好ましくは、可撓性のスタンプをファイバに対して静止した位置に保持し、ファイバ自体をスタンプと接触するように移動させて電極層の外側面のインキ塗布を開始するようにすることができる。又、好ましくは、パターン化したスタンプの表面に跨るように電極層をローリングさせることができ、このことは特に、円筒状のファイバの場合に有利である。（＋）ｍＣＰ法に対しては、図８に示すように、互いに反対方向に移動させてインキ塗布させるのが好ましい２つの平行なスタンプ３０を用い、各スタンプに２種類のインキ分子のうちの一方を塗布し、これらスタンプを順次にファイバに接触させることにより、第１及び第２のＳＡＭの被着を１つの処理工程で実行することができる。この手法によれば、異なるファイバを１つの大きいスタンプの異なる領域上で平行にローリングさせうる平行処理が可能となり、個々のファイバを順次にパターニングする代わりに、ファイバ群を連続的に処理することが可能となる。
【００５１】
本発明により製造するようなファイバ又はフィラメントの電極アレイを構成するのに他のミクロ接触印刷方法を用いることができること明らかである。
【００５２】
ミクロ接触印刷のようなソフトリソグラフ技術を用いて構成する電極アレイの一例を図９に示す。図９の各部は電極アレイを異なる大きさで示しており、そのスケールは１０ｍｍ×１０ｍｍである。図９の実施例では、３×１０-7ミリバール（１ミリバール＝１００Pa）の圧力での蒸着を用いて、２ｎｍの厚さのチタニウム接着促進層及び２０ｎｍの厚さの金電極層をポリエステル基部に被覆した。次に、チオールインキを用いて、電極アレイのパターンを金の外側表面に転写し、次のエッチング工程で、金を除去して図示の電極アレイを残した。
【００５３】
他の、すなわち第２の腐食液を用いてチタニウム層を除去するのに続いて、電極アレイに電気光学物質を被覆して本発明によるファイバ１０を形成することができる。
【００５４】
他の好適実施例では、微細（ミクロ）転写パターニング（ｍＴＰ）と称される他のソフトリソグラフ技術を用いて電極アレイを構成する。この技術は、懸濁液内に金属前駆体を入れたインキ溶液を、パターン化したスタンプに塗布する。金属前駆体は金属微粒子又はナノ粒子、或いは金属クラスタの形態とするのが好ましい。スタンプの隆起領域は、インキで被覆され、基部１１の外側面と直接接触すると、インキがこれらの被覆領域から基部１１に転写される。次に、このインキ転写基部を熱処理し、金属前駆体を電極アレイのパターンに配置された金属電極に変換する。この変換温度は、代表的に数百℃である。熱感応性のファイバコアを用いる場合には、表面レリーフパターンの隆起領域上にのみ薄肉の金属層を有している可撓性のスタンプを用いるｍＴＰ処理で、完全に予めパターン化した電極アレイを被着することができる。スタンプは最初に、ほぼ平坦な表面により支持された金属層と接触させる。スタンプ材料及び支持表面材料は、スタンプへの金属の付着力が支持表面への金属の付着力より勝り、金属が隆起領域にのみ選択的に接着するように、予め選択しておく。次に、準備したスタンプを基部の外側面に被着し、電極アレイのパターンにした電極を形成する。
【００５５】
図３ａ及び３ｂを再び参照するに、本発明により製造するファイバ１０に用いる２つの好適例の電極アレイ１６及び１７の構成を示している。図３ａでは、電極アレイ１６が、交互に隣接するように噛合する列、すなわち複数の電極対となるように配置した導電性の電極指状部の２つの組（それぞれ、黒及び白として示す）を有する。この電極アレイ１６は、ファイバ１０のコア１１を囲んで円周方向及び長手方向に配置されている。図３ｂに示す他の構成例では、電極指状部の２つの組が（電気的に互いに分離されているが）絡み合っており、コア軸線の方向に沿って、らせん状に配置されている。
【００５６】
図４ａ及び４ｂには、電極アレイ１６ａ及び１６ｂの２つの好適構成例を示してある。明瞭とするために、これらを“平坦”な線図的な表示として２次元で示してあるが、これらは所望に応じ円柱又はその他の幾何学的表面を囲むように巻くことができること明らかである。図４ａに示す好適な構成では、電極１６ａ1 及び１６ａ2 の２つの組の電極指状部が代表的に５〜２０ｍｍの横方向寸法を有し、代表的に５〜５０ｍｍ ｎｍだけ互いに等しく離間され、代表的にファイバの直径、代表的に２０ｍｍ〜数ｍｍに殆ど等しく互いに等しい長さを有し、電極の中央の“脊柱部”は、互いに少なくとも電極指状部の長さだけ離間している。図３ａに示す電極アレイ１６に対応する図４ｂの他の構成では、電極１６ｂ1 及び１６ｂ2 の脊柱部を背中合わせとなるように配置するのが好ましい。原理的には、いかなる電極の最小寸法も処理方法、例えば、リソグラフ処理によってのみ決定され、従って、例えば、５０ｎｍの横方向寸法を有する電極を形成することもできるが、実際には、前述したような寸法を有する電極をかなり容易に形成でき、しかも、価格的により有効である。
【００５７】
本発明によって製造するファイバには、図示の例の電極アレイ１６ａ及び１６ｂに限定されず、横方向電界を発生する他の適切な構成の電極アレイをも用いうることを理解すべきである。
【００５８】
電極アレイ１６及び１７は、視角を改善するために、ある平坦な２次元液晶ディスプレイに用いるものとして知られているインターディジタル電極として既知の形態とするのが好ましい（例えば、１９９５年に日本で開催された“Proc. of the 15th International Display Research”の論文集の５７７頁における論文“Principles and characteristics of electro-optical behavior with in-plane switching mode ”（Oh-e,M. 氏等著）を参照されたい）。
【００５９】
好適実施例では、電極アレイ１６及び１７により基部１１の外側面のほぼ全体を、又はこの外側面のほんの一部を被覆するようにしうる。図３ａ及び３ｂを再び参照するに、横方向電界１８はほぼ電極層に規制され、これは、好適実施例では、コアの外側面をほぼ被覆する表面電界に相当する。この表面電界は実質的に径方向電界成分を有さない。
【００６０】
好適実施例では、任意ではあるが電極層を被膜（図示せず）で被覆することができる。この被膜の主たる機能は、電極を保護する機能とするのが好ましい。その理由は、電極は元来極めて細く傷つきやすい為である。しかし、被膜により、間隔層、接着層、障壁層、密封又は被覆層、ＵＶ遮蔽層、分極層、輝度向上又は感知力改善層、着色層、導電性又は半導電性層、チャネリング層、追加の電極層、誘電体層又はこれらの任意の組み合わせを含む他の機能を実行するようにすることもできるが、これらに限定されるものではない。
【００６１】
電極アレイ１６及び１７により発生される横方向電界１８は、これらの電極アレイの付近の電気光学物質１３の部分に電気的な影響を及ぼす。電気光学物質１３のこの部分は、この電気光学物質１３の外側面上のスイッチング可能領域に相当するこの電気光学物質１３におけるスイッチング可能体積を規定する。従って、異なる寸法の電極アレイ１６及び１７を選択することにより、ファイバ１０の一部又は全てをスイッチングさせて、ファイバの外観に検知可能な光学効果を生ぜしめることができる。
【００６２】
図５ａ、５ｂ及び５ｃに示すように、電極アレイ１６ｃ、１６ｄ及び１６ｅを好適な構成配置にすることにより、ファイバ１０内にパターン化されたスイッチング効果を生ぜしめることができる。図５ａでは、電極がアレイ１６ｃに沿って異なる長さを有するように構成されている。長さの相違は無作為に分布されるように選択するか、又はアレイ１６ｃ全体に亘って循環的に繰返されるようにするのが好ましい。電極を、異なる長さを有するように構成することにより、アレイ１６ｃ内で横方向電界１８を変化させ、これにより電極の付近における電気光学物質の部分に可変のスイッチング効果を生ぜしめるようにすることができる。
【００６３】
電極の順序を異ならせるか、又は電極間の間隔を異ならせるか、又はこれらの双方が達成されるように電極を構成することにより、より一層複雑にパターン化されたスイッチング効果が得られるようにしうる。図５ｂには、電極のパターンから１つ以上の電極を省略した好適な構成が示されている。電極を省略することにより、横方向電界がアレイ１６ｄに沿って不連続となり、これにより電気光学物質１３の対応部分をこの不連続な個所でスイッチングできないようにする。従って、電極の構成中にどの電極を省略するかを選択することにより、ファイバ１０の外観に可変の光学効果を生ぜしめることができる。
【００６４】
隣接の電極指状部間の間隔を図５ｃに示すように異なるように構成する場合には、アレイ１６ｅに沿って強度勾配のあるスイッチング効果を生ぜしめることができる。この場合、コア軸線に対し平行な方向、又はコア軸線を中心とする円周方向、又はその双方に沿って電気光学物質１３内にグレースケールや光学的な目盛効果を生ぜしめることができる。強度勾配を呈する能力を有するように製造したファイバ１０は、繊維工業にとって、特に電気光学ファイバを織物の設計に取り入れようとしているファッションデザイナにとってかなり興味のあるものである。
【００６５】
図６に示す電極の更に他の好適構成例では、電極をセグメント群１６ｆ1 〜１６ｆ4 に構成する。この構成による利点は、セグメント群１６ｆ1 〜１６ｆ4 を個別的にアドレスしてスイッチングを行い、これによりファイバ１０におけるパターン化したスイッチングを越えたより広い制御を可能にすることである。電極セグメント群１６ｆ1 〜１６ｆ4 を個別にアドレスすることにより、興味があり美的に訴える光学効果を生じる更なる機会が得られる。しかし、本例は４つのセグメント群１６ｆ1 〜１６ｆ4 を示し、各々が４つの電極指状部を有しているが、本発明はこれに限定されず、他の構成配置のセグメント化電極が可能であることを理解すべきである。
【００６６】
図７ａを参照するに、本発明による他の好適実施例を示してある。本例では、電極層を、複数の別々の電極アレイを有するように構成し、各電極アレイがそれぞれ基部１１の外側面の一部を被覆するようにする。これらのそれぞれの一部は互いにほぼ等しい面積とすることができ、又は互いに異なる寸法とする。好ましくは、基部１１の外側面のある部分又はほぼ全てを複数の電極アレイにより被覆することができる。
【００６７】
或いはまた、複数の別々の電極アレイを、ファイバ１０のコアをほぼ囲む電気光学物質１３の上に配置することができる。
【００６８】
複数の電極アレイは、互いに電気的に分離するように構成し、各電極アレイは電気光学物質１３の対応部分をスイッチングしうるようにするのが好ましい。複数の電極アレイは互いに独立してスイッチングしうるようにするか、又は１つ以上の他の電極アレイと協同してスイッチングしうるようにするのが好ましい。
【００６９】
又、複数の電極アレイはインターディジタル電極のアレイとするのが好ましい。
【００７０】
図７ａに示す実施例では、ファイバ１０に更に外側シース１５を加えて、電気光学物質１３を保護するとともに、ファイバ１０における追加の安定性及び支持を提供することができる。外側シース１５は、非導電性材料から形成するとともに、少なくとも部分的に透光性とするのが好ましい。この外側シース１５は可撓性のポリマから形成するのが便利である。この外側シースは、例えば、適切な可撓性のポリマ材料内でファイバを浸漬コーティングすることにより加えることができる。
【００７１】
図７ａを再び参照するに、ファイバにはスペーサワイヤ１４を加えることができる。これらのスペーサワイヤ１４は、電気光学物質１３の層を良好に規定した厚さにするのを確実にするためのものである。このことは、電気光学物質１３が液体又はゲル状の特性を有し、従って、固定した形状を有さない為に必要である。これらスペーサワイヤは、コア１１を囲むように（複数の電極アレイを覆うように）絡ませ、そのワイヤ直径はほぼ２０〜２００μｍとするのが好ましい。或いはまた、スペーサワイヤは、ほぼ円周を成す別々のワイヤより成るリングの形態とし、これらを無作為に又は予め決定した間隔でコアの長手方向に沿って配置することができる。スペーサワイヤ１４は非導電性の材料から形成し、電極アレイの短絡を回避するようにするのが好ましい。
【００７２】
或いはまた、スペーサ１４は、電気光学物質１３内に位置するほぼ球状のスペーサビーズの形態とする。これらスペーサビーズの各々の直径は電気光学物質１３の所望の厚さにほぼ等しくし、この厚さは本例では約５〜５０μｍである。スペーサビーズ１４は非導電性の材料から形成し、電極アレイの短絡を回避するようにするのが好ましい。これらのスペーサビーズは電気光学物質１３内に収容するか、又は複数の電極アレイと一緒にコア１１の外側面上に直接堆積させることができる。
【００７３】
図７ｂを参照するに、本発明による他の好適実施例が示されている。本例では、ファイバ１０が、このファイバ１０内の異なる深さに、２つの電気光学物質層１３1 及び１３2 と、２つの鼓舞層１２1 及び１２2 とを有するように構成されている。これらの全ては導電性コア１１の上に位置している。
【００７４】
１つ以上の電極アレイは、コア１１の外側面と接触する電極層内に構成するのが好ましい。次に、この電極層の上に第１の電気光学物質を載せる。コア１１と接触する電極層は、第１の電気光学物質層１３1 における電気光学物質のスイッチングを制御する。ファイバ１０には、このファイバ１０における構造上の支持及び安定性を得るための中央のシース１５1 が加えられている。この中央のシース１５1 は非導電性の材料から形成するのが好ましく、少なくとも部分的に透光性とする。中央のシース１５1 は可撓性のポリマから形成するのが便利である。
【００７５】
中央のシース１５1 の外側面は１つ以上の他の電極アレイに対する基部として作用させるのが好ましく、この場合、電極アレイ上には第２の電気光学物質を載せる。中央のシース１５1 と接触する電極アレイは、第２の電気光学物質層１３2 における電気光学物質のスイッチングを制御するようにするのが好ましい。ファイバ１０には更に、外側のシース１５2 を加えて、ファイバ１０における更なる構造上の支持及び安定性を得るようにすることができる。外側のシース１５2 は非導電性の材料から形成するのが好ましく、少なくとも部分的に透光性とする。外側のシース１５2 は可撓性のポリマから形成するのが便利である。
【００７６】
第１の電気光学物質層１３1 及び第２の電気光学物質層１３2 には互いに同じ電気光学物質又は互いに異なる電気光学物質を含めることができる。しかし、それぞれの電気光学物質は、少なくとも１つの電気的に変調しうる光学特性を有するように選択する。電気光学物質層１３1 及び１３2 における電気光学物質は互いに同時に、又は互いに独立してスイッチングするようにしうる。
【００７７】
ファイバ１０内の相違する深さの位置に２つ以上の電気光学物質層１３1 、１３2 を有するようにすることによる利点は、興味があり美的に訴える光学効果を、ファイバ１０の外観に、例えば、色彩効果が変化するものとして生ぜしめうるということである。特に、層構造において１つ以上の電気光学物質をスイッチングさせることにより、３次元の“感覚”をファイバ１０に与えることができる。
【００７８】
更に、中央のシース１５1 を省略し、１つ以上の更なる電極アレイを第１の電気光学物質層１３1 の外側面上に構成するようにすることができる。この構成配置では、第１の電気光学物質層１３1 内の電気光学物質を、この第１の電気光学物質層の外側面上の電極により、又はコア１１上の電極により、又はこれらの双方によりスイッチングさせることができる。外側の電極アレイは、少なくとも部分的に透光性とするのが好ましい。
【００７９】
図７ｂに示す実施例では、ファイバ１０内に発生される横方向電界１８を、これらのそれぞれの鼓舞層に、すなわち、表面電界にほぼ規制させ、ファイバ１０の異なる層間で放射方向に通過しないようにすることが重要である。
【００８０】
更に、図７ｂを再び参照するに、スペーサ１４は、第１の電気光学物質層１３1 及び第２の電気光学物質層１３2 の双方又はいずれか一方内のスペーサワイヤの形態でファイバに加えることができる。これらのスペーサワイヤは、第１の電気光学物質層１３1 及び第２の電気光学物質層１３2 に先行する層を囲むように絡ませ、これらスペーサワイヤの直径は約２０〜２００μｍとするのが好ましい。或いはまた、スペーサワイヤは、ほぼ円周を成す別々のワイヤより成るリングの形態とし、これらを無作為に又は予め決定した間隔で前記先行する層の長手方向に沿って配置する。スペーサワイヤは非導電性の材料から形成し、電極アレイの短絡を回避するようにするのが好ましい。
【００８１】
或いはまた、スペーサ１４は、電気光学物質層１３1 及び１３2 の内に位置する又は電気光学物質層１３1 及び１３2 にそれぞれ先行する層の外側面上に直接堆積されたほぼ球状のスペーサビーズの形態とすることができる。これらスペーサビーズの各々の直径は電気光学物質層１３1 及び１３2 の所望の厚さにほぼ等しくし、この厚さは本例では約５〜５０μｍである。スペーサビーズ１４は非導電性の材料から形成し、電極アレイの短絡を回避するようにするのが好ましい。
【００８２】
複数の電気光学物質層及び複数の鼓舞層をファイバ１０内に種々の層状構造に配置したような他の組み合わせのファイバも可能であることを理解すべきである。
【００８３】
本発明の範囲内に含まれるその他の実施例も存在するものである。
【図面の簡単な説明】
【００８４】
【図１ａ】図１ａは、従来既知のファイバの断面斜視図を示す。
【図１ｂ】図１ｂは、従来既知のファイバの電気力線状態を示す断面斜視図である。
【図２】図２は、本発明によって製造したファイバの第１実施例を示す線図的断面図である。
【図３ａ】図３ａは、本発明の好適実施例により構成した電極層を示すファイバの断面斜視図である。
【図３ｂ】図３ｂは、本発明の好適実施例により構成した他の電極層を示すファイバの断面斜視図である。
【図３ｃ】図３ｃは、本発明の好適実施例による電界トポロジーを示すファイバの断面斜視図である。
【図３ｄ】図３ｄは、本発明の好適実施例による他の電界トポロジーを示すファイバの断面斜視図である。
【図４ａ】図４ａは、本発明の好適実施例により構成した電極層を示す線図である。
【図４ｂ】図４ｂは、本発明の好適実施例により構成した他の電極層を示す線図である。
【図５ａ】図５ａは、本発明の好適実施例により構成した電極層を示す線図である。
【図５ｂ】図５ｂは、本発明の好適実施例により構成した他の電極層を示す線図である。
【図５ｃ】図５ｃは、本発明の好適実施例により構成した更に他の電極層を示す線図である。
【図６】図６は、本発明の好適実施例により構成した更なる電極レイアウトを示す線図である。
【図７ａ】図７ａは、本発明により製造したファイバの第２実施例を示す線図的断面図である。
【図７ｂ】図７ｂは、本発明により製造したファイバの第３実施例を示す線図的断面図である。
【図８】図８は、本発明の好適実施例による、電極のレイアウトを構成する（＋）ｍＣＰ平行印刷技術を示す線図である。
【図９】図９は、本発明の好適実施例による電極レイアウトの一連の拡大写真を示す図である。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
コア軸線を有する細長状のコアの形態の基部を形成する工程と、
電気的に変調可能な少なくとも１つの光学特性を有する物質で前記基部を直接又は間接的に被覆する被覆工程と、
前記基部と関連して、前記コア軸線に対しほぼ平行な方向、又は前記コア軸線を中心とするほぼ円周的に延在する方向の電界を生じ、この電界により前記物質の光学特性を電気的に変化させ、これによりファイバ又はフィラメントの外観を変化させるように電気鼓舞手段を構成する工程と
を具えるファイバ又はフィラメントの製造方法。
【請求項２】
請求項１に記載のファイバ又はフィラメントの製造方法において、前記基部を、電気絶縁性とした材料から形成するファイバ又はフィラメントの製造方法。
【請求項３】
請求項１又は２に記載のファイバ又はフィラメントの製造方法において、基部を形成する前記工程が、基部の機械的特性を選択する工程を含むファイバ又はフィラメントの製造方法。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか一項に記載のファイバ又はフィラメントの製造方法において、前記細長状のコアを、ほぼ円柱状となるように形成するファイバ又はフィラメントの製造方法。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか一項に記載のファイバ又はフィラメントの製造方法において、この方法が更に、複数の関連する工程を有し、各関連する工程が前記基部と関連して、前記コア軸線に対しほぼ平行な方向、又は前記コア軸線を中心とするほぼ円周的に延在する方向の電界を生じ、この電界により前記物質の光学特性を電気的に変化させ、これによりファイバ又はフィラメントの外観を変化させるように更なる電気鼓舞手段を構成するようにするファイバ又はフィラメントの製造方法。
【請求項６】
請求項５に記載のファイバ又はフィラメントの製造方法において、前記関連する工程又は各関連する工程が、前記コア軸線に対しほぼ平行に延在し且つ前記コアに対しほぼ同心的となる細長状の鼓舞層を形成するように前記電気鼓舞手段を配置する工程を有するファイバ又はフィラメントの製造方法。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれか一項に記載のファイバ又はフィラメントの製造方法において、この方法が更に、複数の被覆工程を有し、各被覆工程により、電気的に変調可能な少なくとも１つの光学特性を有する物質で前記基部を直接又は間接的に被覆するファイバ又はフィラメントの製造方法。
【請求項８】
請求項７に記載のファイバ又はフィラメントの製造方法において、前記被覆工程、又は各被覆工程により、前記コア軸線に対しほぼ平行に延在し且つ前記コアに対しほぼ同心的となる細長状の物質層となるように前記物質を配置するファイバ又はフィラメントの製造方法。
【請求項９】
請求項７又は８に記載のファイバ又はフィラメントの製造方法において、この方法が更に、各物質層に少なくとも１つの鼓舞層を関連させる工程を有するファイバ又はフィラメントの製造方法。
【請求項１０】
請求項１〜９のいずれか一項に記載のファイバ又はフィラメントの製造方法において、前記被覆工程が、浸漬コーティング、吹き付けコーティング、蒸着及びスパッタリングのうちのいずれか１つの技術により前記物質を堆積する工程を有するファイバ又はフィラメントの製造方法。
【請求項１１】
請求項６に記載のファイバ又はフィラメントの製造方法において、前記鼓舞層又は各鼓舞層が電極層を有し、前記関連する工程、又は各関連する工程により、前記基部の外側面に電極層を関連付けるファイバ又はフィラメントの製造方法。
【請求項１２】
請求項６に記載のファイバ又はフィラメントの製造方法において、前記鼓舞層又は各鼓舞層が接着層及び電極層を有し、前記関連する工程により、前記基部の外側面に前記接着層を関連付け、この接着層に続いて前記電極層を設けるようにするファイバ又はフィラメントの製造方法。
【請求項１３】
請求項１２に記載のファイバ又はフィラメントの製造方法において、前記接着層、又は各接着層を、スパッタリング又は蒸着により堆積し、その厚さは１〜５ｎｍの範囲内とするファイバ又はフィラメントの製造方法。
【請求項１４】
請求項１３に記載のファイバ又はフィラメントの製造方法において、前記接着層、又は各接着層をチタニウム、モリブデン又はクロムのいずれか、或いはこれらの何れかの合金から形成するファイバ又はフィラメントの製造方法。
【請求項１５】
請求項８に記載のファイバ又はフィラメントの製造方法において、前記基部の外側面を物質層により被覆し、前記関連する工程により、前記物質層に、電極層を有する鼓舞層を関連付けるファイバ又はフィラメントの製造方法。
【請求項１６】
コア軸線を有する細長状のコアの形態の基部を形成する工程と、
電気的に変調可能な少なくとも１つの光学特性を有する物質で前記基部を直接又は間接的に被覆する被覆工程と、
前記基部と関連して、電気鼓舞手段が、前記コア軸線に対しほぼ平行な方向、又は前記コア軸線を中心とするほぼ円周的に延在する方向の電界を生じるようにした第１電極及び第２電極の対を有し、これら第１電極及び第２電極は軸外平面内に配置し、前記電界により前記物質の光学特性の変化を電気的に誘起し、これによりフィラメント又はファイバの外観を変化させるようにする工程と
を具えるファイバ又はフィラメントの製造方法。
【請求項１７】
請求項１６に記載のファイバ又はフィラメントの製造方法において、前記電気鼓舞手段が更に、前記第１電極及び第２電極の対を含む電極層を有し、この電極層は前記軸外平面に一致する平面を有するようにするファイバ又はフィラメントの製造方法。
【請求項１８】
請求項１１、又は請求項１２、又は請求項１７、又はこれらの請求項に依存するいずれか一項に記載のファイバ又はフィラメントの製造方法において、前記電極層を、スパッタリング又は蒸着により堆積し、その厚さは１０〜４００ｎｍの範囲内とするファイバ又はフィラメントの製造方法。
【請求項１９】
請求項１１、又は請求項１２、又は請求項１７、又はこれらの請求項に依存するいずれか一項に記載のファイバ又はフィラメントの製造方法において、前記電極層として、金、銀、プラチナ及び銅のうちのいずれか１つの金属、又はインジウム錫酸化物のようにこれら金属のいずれか１つを多量に含む合金、又はポリアニリン、ポリ（３，４‐エチレンジオキシチオフェン）（ＰＥＤＯＴ）及びこれらの誘導体のうちの１つで少なくとも部分的に導電性としたオリゴマ又はポリマを選択するファイバ又はフィラメントの製造方法。
【請求項２０】
請求項１１〜１５のいずれか一項又は請求項１７〜１９のいずれか一項に記載のファイバ又はフィラメントの製造方法において、この方法が、前記電極層を電極アレイに構成する工程を有し、この工程を電極層の堆積に続いて行うファイバ又はフィラメントの製造方法。
【請求項２１】
請求項２０に記載のファイバ又はフィラメントの製造方法において、前記電極層を複数の電極アレイに構成し、各電極アレイを他の電極アレイから電気的に独立させるファイバ又はフィラメントの製造方法。
【請求項２２】
請求項２０又は２１に記載のファイバ又はフィラメントの製造方法において、電極層を電極アレイに構成する前記工程として、アトムバイアトム堆積技術、ソフトリソグラフ法を含むリソグラフ法、Ｘ線リソグラフ技術及び粒子ビーム技術のうちのいずれか１つを選択するファイバ又はフィラメントの製造方法。
【請求項２３】
請求項２０又は２１に記載のファイバ又はフィラメントの製造方法において、電極層を電極アレイに構成する前記工程が、
前記電極層の外側面を光感応性物質で被覆する工程と、
前記電極層のこの被覆された外側面を、電極アレイのパターンを規定する照射マスクで覆う工程と、
この照射マスクを介して前記光感応物質を照射する工程と、
光感応性物質で被覆された電極層を現像液内に浸漬させる工程と
を具えており、
ポジレジストを用いた場合に、前記光感応物質の露出部分を腐食液で除去して電極アレイを形成し、ネガレジストを用いた場合に、前記光感応物質のうち前記照射マスクでマスキングされた部分を腐食液で除去して電極アレイを形成するファイバ又はフィラメントの製造方法。
【請求項２４】
請求項２３に記載のファイバ又はフィラメントの製造方法において、前記光感応性物質として、フェノール性マトリックス樹脂内に分散させたジアゾナフトキノン（ＤＮＱ）を主成分とするホトレジストを選択し、前記現像液として、金属水酸化物溶液、例えば、カリウム水酸化物又はナトリウム水酸化物溶液のようなアルカリ水溶液を選択するか、又はテトラメチルアンモニウム水酸化物溶液のような非金属含有溶液を選択するファイバ又はフィラメントの製造方法。
【請求項２５】
請求項２０又は２１に記載のファイバ又はフィラメントの製造方法において、電極層を電極アレイに構成する前記工程が、
前記電極アレイのパターンを規定する表面レリーフパターンを有する可撓性のスタンプにインキ塗布する工程と、
このスタンプを前記電極層の外側面に被着し、前記電極アレイのパターンに、単分子層を含むインキの層を堆積する工程と、
前記電極層を腐食液内に浸漬して前記電極層の、インキが塗布されていない部分を除去する工程と
を具えるファイバ又はフィラメントの製造方法。
【請求項２６】
請求項２５に記載のファイバ又はフィラメントの製造方法において、この方法が、
前記電極層を前記腐食液に浸漬させた後に、この電極層を他の腐食液に浸漬させて前記接着層の露出部分を除去する更なる工程
を有するファイバ又はフィラメントの製造方法。
【請求項２７】
請求項２０又は２１に記載のファイバ又はフィラメントの製造方法において、電極層を電極アレイに構成する前記工程が、
前記電極アレイのパターンを規定する表面レリーフパターンを有する可撓性のスタンプに第１のインキを用いてインキ塗布する工程と、
このスタンプを前記電極層の外側面に被着し、前記電極アレイのパターンに、前記第１のインキの層を堆積する工程と、
前記第１のインキによりインキ塗布されていない前記電極層の外側面の部分上に第２のインキを堆積する工程と、
前記電極層を腐食液内に浸漬して前記第１のインキによりインキ塗布された前記電極層の部分を除去する工程と
を具えるファイバ又はフィラメントの製造方法。
【請求項２８】
請求項２７に記載のファイバ又はフィラメントの製造方法において、前記第２のインキを堆積する前記工程が、溶液からの堆積、気相からの堆積及びスタンプの被着のうちのいずれかを含みうるようにするファイバ又はフィラメントの製造方法。
【請求項２９】
請求項２５〜２８のいずれか一項に記載のファイバ又はフィラメントの製造方法において、前記スタンプを前記電極層の外側面に被着する前記工程が、
前記スタンプを静止状態に保持し、前記電極層の外側面を、前記電極アレイのパターンを横切るようにローリングさせる工程を有するファイバ又はフィラメントの製造方法。
【請求項３０】
請求項１１に記載のファイバ又はフィラメントの製造方法において、この方法が、前記電極層を電極アレイに構成する工程を有し、この工程が、
前記電極アレイのパターンを規定する表面レリーフパターンを有する可撓性のスタンプに金属前駆体の懸濁液より成るインキをインキ塗布する工程と、
このスタンプを前記基部の外側面に被着し、前記電極アレイのパターンにインキの層を堆積する工程と、
堆積されたインキを熱処理して、前記懸濁液内に入れられている前記金属前駆体を、前記電極アレイのパターンに配置された複数の金属電極に変換する工程と
を具えているファイバ又はフィラメントの製造方法。
【請求項３１】
請求項３０に記載のファイバ又はフィラメントの製造方法において、前記金属前駆体として、金属ミクロ又はナノ粒子及び金属クラスタのうちの１つを選択するファイバ又はフィラメントの製造方法。
【請求項３２】
請求項１１に記載のファイバ又はフィラメントの製造方法において、この方法が、前記電極層を電極アレイに構成する工程を有し、この工程が、
表面レリーフパターンを有する可撓性のスタンプを、金属層を有する支持面と接触させる工程であって、前記可撓性のスタンプの材料と前記支持面の材料とを予め選択して、前記スタンプに対する前記金属層の付着力が前記支持面に対する前記金属層の付着力よりも大きく、この金属層が前記スタンプの表面レリーフパターンの隆起領域にのみ接着するようにする工程と、
準備した前記スタンプを前記基部の外側面に被着して、前記金属層を前記電極アレイのパターンに堆積する工程と
を有するファイバ又はフィラメントの製造方法。
【請求項３３】
請求項１〜３２のいずれか一項に記載のファイバ又はフィラメントの製造方法において、基部を形成する前記工程が、前記基部の外側表面を保護層で直接被覆する工程を有するファイバ又はフィラメントの製造方法。
【請求項３４】
請求項３３に記載のファイバ又はフィラメントの製造方法において、前記保護層を、浸漬コーティング、吹き付けコーティング、蒸着及びスパッタリングのうちのいずれか１つにより堆積するファイバ又はフィラメントの製造方法。
【請求項３５】
請求項３３又は３４に記載のファイバ又はフィラメントの製造方法において、前記保護層を化学腐食液に耐えるようにするファイバ又はフィラメントの製造方法。
【請求項３６】
請求項１〜３５のいずれか一項に記載のファイバ又はフィラメントの製造方法において、この方法が更に、スペーサ手段を加える工程を有するファイバ又はフィラメントの製造方法。
【請求項３７】
請求項３６に記載のファイバ又はフィラメントの製造方法において、前記スペーサ手段が、複数のほぼ球状のビーズと、前記コア軸線に対しほぼ平行な方向に延在する１本以上のスペーサワイヤとの双方又は何れか一方を有するようにするファイバ又はフィラメントの製造方法。
【請求項３８】
請求項３６に記載のファイバ又はフィラメントの製造方法において、前記基部がほぼ球状のビーズを含むようにするファイバ又はフィラメントの製造方法。
【請求項３９】
請求項３６に記載のファイバ又はフィラメントの製造方法において、スペーサ手段を加える前記工程が、前記スペーサ手段を前記電極層の外側面に取り付ける工程を有するファイバ又はフィラメントの製造方法。
【請求項４０】
請求項７又は８又はこれらの請求項に依存するいずれか一項に記載のファイバ又はフィラメントの製造方法において、この方法が更に、前記物質層を１つ以上の外側層で覆う工程を有するファイバ又はフィラメントの製造方法。
【請求項４１】
請求項１〜４０のいずれか一項に記載のファイバ又はフィラメントの製造方法において、前記基部を可撓性ポリマファイバから形成するファイバ又はフィラメントの製造方法。
【請求項４２】
請求項４１に記載のファイバ又はフィラメントの製造方法において、前記ポリマファイバとして、ポリエステル、ポリアミド、アクリル系、ポリプロピレン、ビニル基を主成分とするポリマ、ウール、シルク、亜麻、麻、リンネル、ジュート、レーヨン、酢酸セルロース及び綿ファイバのうちのいずれか１つを選択するファイバ又はフィラメントの製造方法。
【請求項４３】
請求項１〜４２に記載のファイバ又はフィラメントの製造方法において、電気的に変調可能な前記物質として、無機又は有機のエレクトロルミネッセント材料或いは液晶材料を選択するファイバ又はフィラメントの製造方法。
【請求項４４】
請求項１〜４３のいずれか一項に記載のファイバ又はフィラメントの製造方法において、前記物質の光学特性として色を選択するファイバ又はフィラメントの製造方法。
【請求項１】
コア軸線を有する細長状のコアの形態の基部を形成する工程と、
電気的に変調可能な少なくとも１つの光学特性を有する物質で前記基部を直接又は間接的に被覆する被覆工程と、
前記基部と関連して、前記コア軸線に対しほぼ平行な方向、又は前記コア軸線を中心とするほぼ円周的に延在する方向の電界を生じ、この電界により前記物質の光学特性を電気的に変化させ、これによりファイバ又はフィラメントの外観を変化させるように電気鼓舞手段を構成する工程と
を具えるファイバ又はフィラメントの製造方法。
【請求項２】
請求項１に記載のファイバ又はフィラメントの製造方法において、前記基部を、電気絶縁性とした材料から形成するファイバ又はフィラメントの製造方法。
【請求項３】
請求項１又は２に記載のファイバ又はフィラメントの製造方法において、基部を形成する前記工程が、基部の機械的特性を選択する工程を含むファイバ又はフィラメントの製造方法。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか一項に記載のファイバ又はフィラメントの製造方法において、前記細長状のコアを、ほぼ円柱状となるように形成するファイバ又はフィラメントの製造方法。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか一項に記載のファイバ又はフィラメントの製造方法において、この方法が更に、複数の関連する工程を有し、各関連する工程が前記基部と関連して、前記コア軸線に対しほぼ平行な方向、又は前記コア軸線を中心とするほぼ円周的に延在する方向の電界を生じ、この電界により前記物質の光学特性を電気的に変化させ、これによりファイバ又はフィラメントの外観を変化させるように更なる電気鼓舞手段を構成するようにするファイバ又はフィラメントの製造方法。
【請求項６】
請求項５に記載のファイバ又はフィラメントの製造方法において、前記関連する工程又は各関連する工程が、前記コア軸線に対しほぼ平行に延在し且つ前記コアに対しほぼ同心的となる細長状の鼓舞層を形成するように前記電気鼓舞手段を配置する工程を有するファイバ又はフィラメントの製造方法。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれか一項に記載のファイバ又はフィラメントの製造方法において、この方法が更に、複数の被覆工程を有し、各被覆工程により、電気的に変調可能な少なくとも１つの光学特性を有する物質で前記基部を直接又は間接的に被覆するファイバ又はフィラメントの製造方法。
【請求項８】
請求項７に記載のファイバ又はフィラメントの製造方法において、前記被覆工程、又は各被覆工程により、前記コア軸線に対しほぼ平行に延在し且つ前記コアに対しほぼ同心的となる細長状の物質層となるように前記物質を配置するファイバ又はフィラメントの製造方法。
【請求項９】
請求項７又は８に記載のファイバ又はフィラメントの製造方法において、この方法が更に、各物質層に少なくとも１つの鼓舞層を関連させる工程を有するファイバ又はフィラメントの製造方法。
【請求項１０】
請求項１〜９のいずれか一項に記載のファイバ又はフィラメントの製造方法において、前記被覆工程が、浸漬コーティング、吹き付けコーティング、蒸着及びスパッタリングのうちのいずれか１つの技術により前記物質を堆積する工程を有するファイバ又はフィラメントの製造方法。
【請求項１１】
請求項６に記載のファイバ又はフィラメントの製造方法において、前記鼓舞層又は各鼓舞層が電極層を有し、前記関連する工程、又は各関連する工程により、前記基部の外側面に電極層を関連付けるファイバ又はフィラメントの製造方法。
【請求項１２】
請求項６に記載のファイバ又はフィラメントの製造方法において、前記鼓舞層又は各鼓舞層が接着層及び電極層を有し、前記関連する工程により、前記基部の外側面に前記接着層を関連付け、この接着層に続いて前記電極層を設けるようにするファイバ又はフィラメントの製造方法。
【請求項１３】
請求項１２に記載のファイバ又はフィラメントの製造方法において、前記接着層、又は各接着層を、スパッタリング又は蒸着により堆積し、その厚さは１〜５ｎｍの範囲内とするファイバ又はフィラメントの製造方法。
【請求項１４】
請求項１３に記載のファイバ又はフィラメントの製造方法において、前記接着層、又は各接着層をチタニウム、モリブデン又はクロムのいずれか、或いはこれらの何れかの合金から形成するファイバ又はフィラメントの製造方法。
【請求項１５】
請求項８に記載のファイバ又はフィラメントの製造方法において、前記基部の外側面を物質層により被覆し、前記関連する工程により、前記物質層に、電極層を有する鼓舞層を関連付けるファイバ又はフィラメントの製造方法。
【請求項１６】
コア軸線を有する細長状のコアの形態の基部を形成する工程と、
電気的に変調可能な少なくとも１つの光学特性を有する物質で前記基部を直接又は間接的に被覆する被覆工程と、
前記基部と関連して、電気鼓舞手段が、前記コア軸線に対しほぼ平行な方向、又は前記コア軸線を中心とするほぼ円周的に延在する方向の電界を生じるようにした第１電極及び第２電極の対を有し、これら第１電極及び第２電極は軸外平面内に配置し、前記電界により前記物質の光学特性の変化を電気的に誘起し、これによりフィラメント又はファイバの外観を変化させるようにする工程と
を具えるファイバ又はフィラメントの製造方法。
【請求項１７】
請求項１６に記載のファイバ又はフィラメントの製造方法において、前記電気鼓舞手段が更に、前記第１電極及び第２電極の対を含む電極層を有し、この電極層は前記軸外平面に一致する平面を有するようにするファイバ又はフィラメントの製造方法。
【請求項１８】
請求項１１、又は請求項１２、又は請求項１７、又はこれらの請求項に依存するいずれか一項に記載のファイバ又はフィラメントの製造方法において、前記電極層を、スパッタリング又は蒸着により堆積し、その厚さは１０〜４００ｎｍの範囲内とするファイバ又はフィラメントの製造方法。
【請求項１９】
請求項１１、又は請求項１２、又は請求項１７、又はこれらの請求項に依存するいずれか一項に記載のファイバ又はフィラメントの製造方法において、前記電極層として、金、銀、プラチナ及び銅のうちのいずれか１つの金属、又はインジウム錫酸化物のようにこれら金属のいずれか１つを多量に含む合金、又はポリアニリン、ポリ（３，４‐エチレンジオキシチオフェン）（ＰＥＤＯＴ）及びこれらの誘導体のうちの１つで少なくとも部分的に導電性としたオリゴマ又はポリマを選択するファイバ又はフィラメントの製造方法。
【請求項２０】
請求項１１〜１５のいずれか一項又は請求項１７〜１９のいずれか一項に記載のファイバ又はフィラメントの製造方法において、この方法が、前記電極層を電極アレイに構成する工程を有し、この工程を電極層の堆積に続いて行うファイバ又はフィラメントの製造方法。
【請求項２１】
請求項２０に記載のファイバ又はフィラメントの製造方法において、前記電極層を複数の電極アレイに構成し、各電極アレイを他の電極アレイから電気的に独立させるファイバ又はフィラメントの製造方法。
【請求項２２】
請求項２０又は２１に記載のファイバ又はフィラメントの製造方法において、電極層を電極アレイに構成する前記工程として、アトムバイアトム堆積技術、ソフトリソグラフ法を含むリソグラフ法、Ｘ線リソグラフ技術及び粒子ビーム技術のうちのいずれか１つを選択するファイバ又はフィラメントの製造方法。
【請求項２３】
請求項２０又は２１に記載のファイバ又はフィラメントの製造方法において、電極層を電極アレイに構成する前記工程が、
前記電極層の外側面を光感応性物質で被覆する工程と、
前記電極層のこの被覆された外側面を、電極アレイのパターンを規定する照射マスクで覆う工程と、
この照射マスクを介して前記光感応物質を照射する工程と、
光感応性物質で被覆された電極層を現像液内に浸漬させる工程と
を具えており、
ポジレジストを用いた場合に、前記光感応物質の露出部分を腐食液で除去して電極アレイを形成し、ネガレジストを用いた場合に、前記光感応物質のうち前記照射マスクでマスキングされた部分を腐食液で除去して電極アレイを形成するファイバ又はフィラメントの製造方法。
【請求項２４】
請求項２３に記載のファイバ又はフィラメントの製造方法において、前記光感応性物質として、フェノール性マトリックス樹脂内に分散させたジアゾナフトキノン（ＤＮＱ）を主成分とするホトレジストを選択し、前記現像液として、金属水酸化物溶液、例えば、カリウム水酸化物又はナトリウム水酸化物溶液のようなアルカリ水溶液を選択するか、又はテトラメチルアンモニウム水酸化物溶液のような非金属含有溶液を選択するファイバ又はフィラメントの製造方法。
【請求項２５】
請求項２０又は２１に記載のファイバ又はフィラメントの製造方法において、電極層を電極アレイに構成する前記工程が、
前記電極アレイのパターンを規定する表面レリーフパターンを有する可撓性のスタンプにインキ塗布する工程と、
このスタンプを前記電極層の外側面に被着し、前記電極アレイのパターンに、単分子層を含むインキの層を堆積する工程と、
前記電極層を腐食液内に浸漬して前記電極層の、インキが塗布されていない部分を除去する工程と
を具えるファイバ又はフィラメントの製造方法。
【請求項２６】
請求項２５に記載のファイバ又はフィラメントの製造方法において、この方法が、
前記電極層を前記腐食液に浸漬させた後に、この電極層を他の腐食液に浸漬させて前記接着層の露出部分を除去する更なる工程
を有するファイバ又はフィラメントの製造方法。
【請求項２７】
請求項２０又は２１に記載のファイバ又はフィラメントの製造方法において、電極層を電極アレイに構成する前記工程が、
前記電極アレイのパターンを規定する表面レリーフパターンを有する可撓性のスタンプに第１のインキを用いてインキ塗布する工程と、
このスタンプを前記電極層の外側面に被着し、前記電極アレイのパターンに、前記第１のインキの層を堆積する工程と、
前記第１のインキによりインキ塗布されていない前記電極層の外側面の部分上に第２のインキを堆積する工程と、
前記電極層を腐食液内に浸漬して前記第１のインキによりインキ塗布された前記電極層の部分を除去する工程と
を具えるファイバ又はフィラメントの製造方法。
【請求項２８】
請求項２７に記載のファイバ又はフィラメントの製造方法において、前記第２のインキを堆積する前記工程が、溶液からの堆積、気相からの堆積及びスタンプの被着のうちのいずれかを含みうるようにするファイバ又はフィラメントの製造方法。
【請求項２９】
請求項２５〜２８のいずれか一項に記載のファイバ又はフィラメントの製造方法において、前記スタンプを前記電極層の外側面に被着する前記工程が、
前記スタンプを静止状態に保持し、前記電極層の外側面を、前記電極アレイのパターンを横切るようにローリングさせる工程を有するファイバ又はフィラメントの製造方法。
【請求項３０】
請求項１１に記載のファイバ又はフィラメントの製造方法において、この方法が、前記電極層を電極アレイに構成する工程を有し、この工程が、
前記電極アレイのパターンを規定する表面レリーフパターンを有する可撓性のスタンプに金属前駆体の懸濁液より成るインキをインキ塗布する工程と、
このスタンプを前記基部の外側面に被着し、前記電極アレイのパターンにインキの層を堆積する工程と、
堆積されたインキを熱処理して、前記懸濁液内に入れられている前記金属前駆体を、前記電極アレイのパターンに配置された複数の金属電極に変換する工程と
を具えているファイバ又はフィラメントの製造方法。
【請求項３１】
請求項３０に記載のファイバ又はフィラメントの製造方法において、前記金属前駆体として、金属ミクロ又はナノ粒子及び金属クラスタのうちの１つを選択するファイバ又はフィラメントの製造方法。
【請求項３２】
請求項１１に記載のファイバ又はフィラメントの製造方法において、この方法が、前記電極層を電極アレイに構成する工程を有し、この工程が、
表面レリーフパターンを有する可撓性のスタンプを、金属層を有する支持面と接触させる工程であって、前記可撓性のスタンプの材料と前記支持面の材料とを予め選択して、前記スタンプに対する前記金属層の付着力が前記支持面に対する前記金属層の付着力よりも大きく、この金属層が前記スタンプの表面レリーフパターンの隆起領域にのみ接着するようにする工程と、
準備した前記スタンプを前記基部の外側面に被着して、前記金属層を前記電極アレイのパターンに堆積する工程と
を有するファイバ又はフィラメントの製造方法。
【請求項３３】
請求項１〜３２のいずれか一項に記載のファイバ又はフィラメントの製造方法において、基部を形成する前記工程が、前記基部の外側表面を保護層で直接被覆する工程を有するファイバ又はフィラメントの製造方法。
【請求項３４】
請求項３３に記載のファイバ又はフィラメントの製造方法において、前記保護層を、浸漬コーティング、吹き付けコーティング、蒸着及びスパッタリングのうちのいずれか１つにより堆積するファイバ又はフィラメントの製造方法。
【請求項３５】
請求項３３又は３４に記載のファイバ又はフィラメントの製造方法において、前記保護層を化学腐食液に耐えるようにするファイバ又はフィラメントの製造方法。
【請求項３６】
請求項１〜３５のいずれか一項に記載のファイバ又はフィラメントの製造方法において、この方法が更に、スペーサ手段を加える工程を有するファイバ又はフィラメントの製造方法。
【請求項３７】
請求項３６に記載のファイバ又はフィラメントの製造方法において、前記スペーサ手段が、複数のほぼ球状のビーズと、前記コア軸線に対しほぼ平行な方向に延在する１本以上のスペーサワイヤとの双方又は何れか一方を有するようにするファイバ又はフィラメントの製造方法。
【請求項３８】
請求項３６に記載のファイバ又はフィラメントの製造方法において、前記基部がほぼ球状のビーズを含むようにするファイバ又はフィラメントの製造方法。
【請求項３９】
請求項３６に記載のファイバ又はフィラメントの製造方法において、スペーサ手段を加える前記工程が、前記スペーサ手段を前記電極層の外側面に取り付ける工程を有するファイバ又はフィラメントの製造方法。
【請求項４０】
請求項７又は８又はこれらの請求項に依存するいずれか一項に記載のファイバ又はフィラメントの製造方法において、この方法が更に、前記物質層を１つ以上の外側層で覆う工程を有するファイバ又はフィラメントの製造方法。
【請求項４１】
請求項１〜４０のいずれか一項に記載のファイバ又はフィラメントの製造方法において、前記基部を可撓性ポリマファイバから形成するファイバ又はフィラメントの製造方法。
【請求項４２】
請求項４１に記載のファイバ又はフィラメントの製造方法において、前記ポリマファイバとして、ポリエステル、ポリアミド、アクリル系、ポリプロピレン、ビニル基を主成分とするポリマ、ウール、シルク、亜麻、麻、リンネル、ジュート、レーヨン、酢酸セルロース及び綿ファイバのうちのいずれか１つを選択するファイバ又はフィラメントの製造方法。
【請求項４３】
請求項１〜４２に記載のファイバ又はフィラメントの製造方法において、電気的に変調可能な前記物質として、無機又は有機のエレクトロルミネッセント材料或いは液晶材料を選択するファイバ又はフィラメントの製造方法。
【請求項４４】
請求項１〜４３のいずれか一項に記載のファイバ又はフィラメントの製造方法において、前記物質の光学特性として色を選択するファイバ又はフィラメントの製造方法。
【図１ａ】
【図１ｂ】
【図２】
【図３ａ】
【図３ｂ】
【図３ｃ】
【図３ｄ】
【図４ａ】
【図４ｂ】
【図５ａ】
【図５ｂ】
【図５ｃ】
【図６】
【図７ａ】
【図７ｂ】
【図８】
【図９】
【図１ｂ】
【図２】
【図３ａ】
【図３ｂ】
【図３ｃ】
【図３ｄ】
【図４ａ】
【図４ｂ】
【図５ａ】
【図５ｂ】
【図５ｃ】
【図６】
【図７ａ】
【図７ｂ】
【図８】
【図９】
【公表番号】特表２００７−５３２７８４（Ｐ２００７−５３２７８４Ａ）
【公表日】平成１９年１１月１５日（２００７．１１．１５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−５０５７０２（Ｐ２００７−５０５７０２）
【出願日】平成１７年３月２４日（２００５．３．２４）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＩＢ２００５／０５１０１１
【国際公開番号】ＷＯ２００５／０９６０７８
【国際公開日】平成１７年１０月１３日（２００５．１０．１３）
【出願人】（５９００００２４８）コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ (12,071)
【Ｆターム（参考）】
【公表日】平成１９年１１月１５日（２００７．１１．１５）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年３月２４日（２００５．３．２４）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＩＢ２００５／０５１０１１
【国際公開番号】ＷＯ２００５／０９６０７８
【国際公開日】平成１７年１０月１３日（２００５．１０．１３）
【出願人】（５９００００２４８）コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ (12,071)
【Ｆターム（参考）】
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