專利名稱：包括電子設(shè)備的系統(tǒng)以及操作該系統(tǒng)的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種光調(diào)制系統(tǒng)，該系統(tǒng)具有襯底；從第一區(qū)域的襯底上伸出的可彎曲元件，這些元件具有彎曲和不彎曲的構(gòu)形，其在電場和/或磁場的影響下彎曲，元件從納米管、納米線以及其他納米結(jié)構(gòu)中選取，系統(tǒng)具有用于產(chǎn)生所述電場和/或磁場的裝置。
本發(fā)明進一步涉及這種系統(tǒng)的操作方法。
背景技術(shù)：
可從DE-A 100 59 685中獲知這種系統(tǒng)。根據(jù)這篇已知文件，將該系統(tǒng)包含在一個設(shè)備中，該設(shè)備的襯底具有光反射面或光檢測面。彎曲元件優(yōu)選是碳納米管，以直接附著(direct attachment)的方式與第一電極相連。在第二電極上施加電壓時，該電壓不同于施加在第一電極上和可彎曲元件中的電壓，使該可彎曲元件的尖端朝第二電極彎曲。以此，這些元件形成了覆蓋至少一部分表面的涂層。因此，存在較少的反射或檢測，造成了在導(dǎo)通和斷開兩個狀態(tài)之間的差異。
這種已知設(shè)備的缺點在于使元件彎曲需要相對較大的電場。需要較大的電場是因為為了至少部分地覆蓋該表面而使這些元件或多或少地完全彎曲造成的(即，從與基本上平行于該襯底的方向相垂直的構(gòu)形)。以大角度彎曲的另一個缺點在于對這些元件進行設(shè)置的機械要求非常高。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的目的是提供一種在開篇段落中提到的系統(tǒng)，其中有關(guān)彎曲的要求不太高。
通過使可彎曲元件基本上均勻地分布在第一區(qū)域中來實現(xiàn)這一目的。在本申請的上下文中，術(shù)語“均勻”理解為對于第一區(qū)域中的每一部分來說，這些元件的分布充分相等。該分布可以是隨機的、統(tǒng)一的等等。在鄰近區(qū)域之間可存在空區(qū)(empty space)，例如如果該區(qū)域用作像素的話。
本發(fā)明基于下面的理解。第一個理解就是，如果這些元件基本上垂直于該襯底定向，那么這些元件都是透明的，至少在很大程度上是透明的。因此，可以將可彎曲元件提供在第一區(qū)域中的整個表面上。但是，在現(xiàn)有技術(shù)中，可彎曲元件專門位于電極的頂部上，并且只有當(dāng)以足夠的的角度彎曲時才進入光路。它們在處于其不彎曲的構(gòu)形時位于光路之外。相反，根據(jù)本發(fā)明，可彎曲元件位于在任何構(gòu)形中輻射都入射到的區(qū)域中。
第二個理解就是，即使這些元件只以小角度彎曲那么其也吸收輻射。
第三個理解就是，這些元件不一定是電極的一部分，而是設(shè)置在第一和第二電極之間的電場和/或磁場中?？刂七@些元件性能的物理原理就是將它們與電場和/或磁場對準，從而獲得有效地且最有利的定向。
按照這種方式，只需使元件相對于入射光方向發(fā)生部分彎曲即可。因此，不需要使這些元件完全彎曲，以覆蓋這些元件旁邊的光路。彎曲角一般在5-80°之間，優(yōu)選在15-60°之間，更優(yōu)選在30-45°之間。該角度限定在偏振光傳播所規(guī)定的平面中。這是由光的方向和偏振方向所確定的平面。光的方向優(yōu)選與襯底的法向基本上相同。
由于彎曲角減小，因此機械要求不太嚴格，這具有實際的優(yōu)點。不僅可以使可彎曲元件更短，而且元件的附著不太成問題。這種附著不太成問題至少在于兩個原因首先，彎曲角較小，其次，彎曲所需的電磁場較小，因此，施加于那些元件的壓力較小，特別是在與表面的交界面處的壓力較小，而交界面處通常為結(jié)構(gòu)的薄弱部分。
本發(fā)明的系統(tǒng)的第一個優(yōu)點在于，與已知設(shè)備相比能夠使其小型化。在已知設(shè)備中，可彎曲元件在光路區(qū)域之外，并且在電極區(qū)域之外，因此其覆蓋區(qū)域不能為任何其他光學(xué)目的而使用。在本發(fā)明的系統(tǒng)中，可彎曲元件能夠覆蓋全部的光學(xué)適合的表面區(qū)域。
本發(fā)明的系統(tǒng)的第二個優(yōu)點在于能夠減小所需的電場和/或磁場。非常優(yōu)選的是存在偏振裝置。輻射的偏振提高了可見光譜中的輻射吸收。此外，可彎曲元件非均勻地吸收輻射；并且該吸收取決于該偏振的取向。
在本發(fā)明的優(yōu)選實施例中，可彎曲元件和電極之間存在介電層。在該實施例中，根據(jù)所用的可彎曲元件的類型，該可彎曲元件的彎曲基于偶極子相互作用或者基于磁相互作用。這種彎曲的機構(gòu)完全不同于已知的彎曲機構(gòu)，已知機構(gòu)是靜電彎曲。對于該彎曲機構(gòu)，這些元件需要電連接到電極上或者優(yōu)選直接附著在電極上。這具有短路和隨后流動的危險，很難進行受控轉(zhuǎn)換。另外具有使這些可彎曲元件燒掉的危險，特別是如果那些元件由有機材料組成，或者如果使用例如碳納米管?？梢允褂萌魏纬Ｒ?guī)的無機或有機介電材料，如氧化鋁、氧化硅、氮化硅、所謂的高K材料。在該實施例的進一步完善(elaboration)中，根據(jù)交變電流由驅(qū)動系統(tǒng)來產(chǎn)生(drive)彎曲。這更易于實現(xiàn)，因為不需要提供電場。
在另一個優(yōu)選實施例中，提出了逐個像素地尋址可彎曲元件的裝置。這種尋址裝置本身是已知的，其能夠產(chǎn)生所需的圖案。像素的分辨率僅僅取決于電極的尺寸，因此取決于特殊應(yīng)用的需要和平版印刷術(shù)可達到的分辨率(包括照相平版印刷術(shù)、通過掩模印制和濺射和其他沉積)。這種應(yīng)用包括但不限于光學(xué)記錄系統(tǒng)、照明系統(tǒng)和顯示系統(tǒng)。
在特別優(yōu)選的實施例中，第一和第二電極形成一對交叉梳狀電極，其能夠改變該可彎曲元件。這導(dǎo)致可高度有效地提供電場；由于電極呈交叉梳狀，因此在這些電極之間形成通道。該通道的寬度可以很小，而同時，該通道的長度可以非常長。
因此，根據(jù)需要向電場強度(V/μm)提供較低的電源電壓。特別優(yōu)選的是，第一和第二電極形成襯底的一部分，并且具有一層平面化(planarizing)材料以形成平坦表面，為安置可彎曲元件提供平坦的表面。如果使用交叉梳狀電極，那么在所有位置處的彎曲方向?qū)⒉幌嗤患?，將存在彎曲?j和彎曲角-j。但這對吸收來說不成問題。
可彎曲元件特別是任何納米結(jié)構(gòu)，如碳納米管、金屬或半導(dǎo)體納米線以及金屬或半導(dǎo)體毫納米管，或者磁納米線或填充任何(鐵)磁性材料的納米管。該納米結(jié)構(gòu)的直徑優(yōu)選小于150nm，更優(yōu)選小于50nm，甚至更優(yōu)選在0.3和10nm之間，該直徑通常是最小橫向尺寸。納米結(jié)構(gòu)的長度優(yōu)選在5nm到10μm的范圍內(nèi)，優(yōu)選在10到500nm的范圍內(nèi)，更優(yōu)選在50到300nm的范圍內(nèi)。與金屬納米線相比，半導(dǎo)體納米線是優(yōu)選的，因為大大降低了這種納米線的相互屏蔽(screening)。
可以虛設(shè)(fictionalize)該納米結(jié)構(gòu)特別是碳納米管，以改進其與襯底表面的附著。這特別適合于能夠按照這種方式附著于例如Au的表面的碳納米管，如從Liu等人在Langmuir，16(2000)，3569中所獲知的。適合氧化物表面(SiO2、Al2O3、玻璃)的虛設(shè)例如是SiCl3或Si(OR)3，R是烷基，優(yōu)選是異丙基或丁基、苯基。適合金表面的官能度是硫醇或硫醇醚(Z-SH，Z-S-S-Z，Z-CH2-S-CH2-Z，Z是碳納米管)。適合鉑表面的官能度是堿，如-OH或-NH2。適合SiO2的銀的官能度是酸，如-COOH。適合未氧化的硅的官能度是1-乙烯基(-CH＝CH2)。適合云母的官能度是亞磷酸鹽基，或lkyldiphonic酸(PO32-)。
納米線和納米管可以通過以有利的方式在模板中生長(grow)而成。該模板允許容易且適當(dāng)可控地確定納米結(jié)構(gòu)的圖案。模板本身可從Schonenberger等人在J.Phys.Chem.B，101(101)，5497-5505中獲知。該模板具有許多孔，這些孔的直徑優(yōu)選在3到200nm的范圍內(nèi)，優(yōu)選在5和15nm之間?？梢岳贸Ｒ?guī)的技術(shù)獲得該直徑，從而具有相同的直徑。這些孔的距離大約十倍于孔直徑。它們可以基本上垂直于該表面，并且通過提供適當(dāng)?shù)臈l件或局部表面預(yù)處理，如e光束或印刻的方式，來進行橫向處理(order)。可通過已知的方法生長納米線，已知方法如電化學(xué)增加和VLS(蒸汽-液體-固體)法。納米線的電化學(xué)生長對于III-V材料、II-VI材料和金屬是可能的。該VLS法例如適合于III-V材料和碳納米管，一般在從400到800℃的溫度下實現(xiàn)。這本身是已知的，例如從Morales和Lieber在Science，279(1998)，208-211中獲知。在生長之后可以通過例如濕和干蝕刻的方式至少部分地除去該模板。
但是，不排除可替換的其他生長方法。通過根據(jù)所需圖案蝕刻半導(dǎo)體襯底可進一步提供納米線。半導(dǎo)體襯底的陽極蝕刻特別是硅襯底的陽極蝕刻是提供大量半導(dǎo)體納米線的非常合適的方法。
而且，優(yōu)選的是可以如此生長納米結(jié)構(gòu)，使它們包含絕緣區(qū)域。該實施例允許在納米結(jié)構(gòu)與電極之間的獨立介電層不是必需的。這種絕緣區(qū)域例如可以通過利用VLS法并且改變箱中的氣體組分來獲得。
在另一個實施例中，在襯底上存在絕緣流體，使納米結(jié)構(gòu)基本上嵌入在其中。適當(dāng)?shù)牧黧w包括液體、蒸汽和氣體。該流體優(yōu)選在一定程度上是有粘性的，因此將提供反作用力。這可以更適當(dāng)?shù)卦O(shè)置彎曲角。這種稍微有粘性的絕緣流體的另一個優(yōu)點在于其對于可彎曲元件的圖案的機械穩(wěn)定作用。而且，該流體防止可彎曲元件的彼此的任何粘連?？梢愿鶕?jù)技術(shù)人員的需要來設(shè)置該流體的材料和粘性。
一般來說，在除去電磁場之后，可彎曲元件將恢復(fù)到其未彎曲的構(gòu)形。對于使用提供反作用力的流體，影響元件恢復(fù)的是其剛性以及附著接觸。而且，可以使電磁場的定向反向，從而能夠恢復(fù)到未彎曲的構(gòu)形。在適當(dāng)?shù)膶嵤├?，在與襯底平行的平面中，但是在可彎曲元件的另一側(cè)存在第三電極。這種第三電極能夠提供電場或磁場，導(dǎo)致可彎曲元件恢復(fù)其未彎曲構(gòu)形。
本發(fā)明的器件可以是任何光電器件，如顯示器、傳感器、光學(xué)記錄媒體或讀出器、光耦合器、光電二極管、激光二極管。
作為顯示器，可彎曲元件的吸收導(dǎo)致電光效應(yīng)。該顯示器可以按照不同的方式來設(shè)計，既作為反射顯示器，也作為透射顯示器。通常，其具有許多像素，能夠通過以所需圖案提供可彎曲元件來形成。而且，存在驅(qū)動裝置(如驅(qū)動器集成電路)和尋址裝置(如列和行)。該尋址裝置可集成在襯底上。該驅(qū)動裝置裝配在顯示器上，或者同時進行處理。偏振裝置可以是偏振器和偏振光源，該偏振器特別適合透射顯示器。偏振器同樣可以與偏振光源結(jié)合使用，由此增強能見度。
為了增強電光效應(yīng)的能見度，該器件包括一個或多個偏振層，或者與一個或多個偏振層結(jié)合。所用的偏振器的偏振數(shù)量(通常是1或2個)、位置、定向和類型，例如圓偏振或線偏振、反射或吸收，取決于所需的顯示器的類型。方便的是，可以將偏振器設(shè)置在鄰近單個襯底，即在可彎曲元件的一側(cè)或面向遠離可彎曲元件的一側(cè)。優(yōu)選的是，使用線偏振器。
從廣義角度講，選擇偏振器的材料對于本發(fā)明不是主要的，可以適當(dāng)?shù)厥褂萌缢傅娜魏纬Ｒ?guī)偏振器。例如，該偏振器可以是常規(guī)的吸收偏振器，如摻碘的聚乙烯醋酸鹽的箔，或常規(guī)的反射偏振器箔，如在US 6025897中公開的布拉格反射器疊層、在US 5506704中公開的膽甾型偏振器膜。大部分這些常規(guī)偏振器如現(xiàn)成的箔是可用的，并且可利用例如壓敏光學(xué)膠而層壓在該襯底上。此外，它們的厚度通常等于幾百μm。特別優(yōu)選的是可通過濕沉積法獲得的偏振器層，特別是濕涂敷或印刷法，如從WO02/42832中獲知的。
根據(jù)電光效應(yīng)的類型，可以借助于延遲層進一步改進光學(xué)性能，如對比度或視角相關(guān)性。因此，依照本發(fā)明的器件的優(yōu)選實施例包括一個或多個延遲層，或者與一個或多個延遲層結(jié)合。通常，延遲層是透明的各向異性膜，特別是在折射率方面是各向異性的。通常，如本領(lǐng)域已知的，延遲層可以由拉伸作用產(chǎn)生各向異性定向的聚合物薄膜制成。因此，獲得雙折射、單軸或雙軸取向膜。這種拉伸取向的聚合物膜可以利用例如壓敏光學(xué)膠而層壓到襯底表面上。顯然，依照所需的延遲量來選擇該延遲層的厚度，例如四分之一波長、二分之一波長等。通常，延遲層的厚度從0.05變化為大約100μm。在呈諸如聚碳酸酯箔的拉伸聚合物形式的延遲層的情況下，厚度通常是10到100μm，而濕化學(xué)沉積延遲層的厚度通常是0.05到10μm，特別是0.1到5.0μm，或者更特別的是0.2到1.0μm。適當(dāng)?shù)难舆t層從WO02/42832中獲知。
在透射顯示器的實施例中，優(yōu)選的是電極是透明的。由此該襯底可用作偏振器的載體。適當(dāng)?shù)耐该鲗?dǎo)電材料是非常薄的金屬層，特別是氧化導(dǎo)體，如銦錫氧化物(ITO)、氧化釕、鉛釕氧化物(Pb2Ru2O7)、鍶鈷稀土(lanthane)氧化物、氧化錸和其他材料，如從EP689249中獲知的?？商鎿Q的是可以是一透明導(dǎo)電有機材料，如聚(3，4-亞乙二氧基)噻吩-PEDOT。
最優(yōu)選的是，該器件在可彎曲元件的一側(cè)具有蓋，以使可彎曲元件存在于空腔中。通常，在蓋和襯底之間存在隔離物，該隔離物可以是蓋的一部分。適當(dāng)?shù)纳w是玻璃板、具有空腔的玻璃板(例如由粉末爆破形成的)、無機或有機材料的板等。而且，可以使用能夠彎曲的蓋板，從而在所需區(qū)域接觸襯底。蓋優(yōu)選是透明的。但是，如果光源位于空腔中并且襯底是透明的，那么這不是必須的。
通過對彎曲的時間控制可按照明配置在顯示器中產(chǎn)生灰度級。第一種可選擇的實現(xiàn)方法在于光源是脈沖的或者使用掃描器。第二種選擇是通過控制和局部變動彎曲角來提供灰度級。至此，可以提供附加的電極。這種附加電極優(yōu)選定位在垂直于第一電極對。在使用交叉梳狀電極對的情況下，在襯底中或在可彎曲元件的圖案的頂部，或者在襯底中和該圖案的頂部，提供一個或多個附加電極。


參照附圖進一步解釋本發(fā)明以上及其他方面內(nèi)容，在附圖中圖1示出本發(fā)明的顯示器的鳥瞰視圖；圖2示出可彎曲元件處于其未彎曲構(gòu)形的圖解橫截面；圖3示出可彎曲元件處于其彎曲構(gòu)形的圖解橫截面；以及圖4a-e示出在本發(fā)明顯示器的第二實施例的制造中的幾個階段的圖解橫截面。
具體實施例方式
這些附圖沒有按比例繪制，完全是示意性的。在不同附圖中的相同附圖標記指的是相同的元件。
圖1以鳥瞰視角給出了本發(fā)明顯示器的第一實施例的示意圖。圖2和3示出圖解橫截面。圖1僅僅示出一個像素，沒有描繪出任何尋址線路。圖2和3僅僅示出一個像素的一部分。
圖1示出襯底4，在這種情況下，該襯底是玻璃襯底。在該襯底的下面，該襯底具有偏振器5，以及位于相反一側(cè)的電極1、2和可彎曲元件3。電極1、2是交叉梳狀的，第一電極1具有四個指狀物，第二電極2具有三個指狀物。但是指狀物的數(shù)量可以是任意選擇的，從而得到最佳的通道。電極1、2包含氧化銦錫(ITO)。
圖2的橫截面更加清楚地示出顯示器10的層狀結(jié)構(gòu)。實際上，電極1、2覆蓋SiO2的介電層6。通過溶膠凝膠技術(shù)提供該介電層，其中涂敷四乙氧基正硅酸鹽溶液，隨后固化。介電層6具有雙功能。首先，其使襯底4平坦化(planarize)，這簡化了后來可彎曲元件3的應(yīng)用。其次，其充當(dāng)可彎曲元件3與電極1、2之間的絕緣隔板。于是，可彎曲元件3將僅僅受電場的影響，而不與電極1、2直接電接觸。同樣可通過化學(xué)汽相淀積或任何其他淀積法來涂敷介電層6。但是，因此適合于應(yīng)用單獨的平坦化層(planarization layer)。在這種情況下，可彎曲元件3是已經(jīng)用Si(OR)3基功能化的碳納米管，其中R是甲基。用適當(dāng)?shù)亩嘶固技{米管功能化本身從Langmuir，16(2000)，3569-3573中已知。這里，所需長度的單壁納米微管利用ultrasonification(超聲波發(fā)音)懸浮在乙醇中。然后通過與Si(OR)4的化學(xué)反應(yīng)來取代該端基。為了實現(xiàn)帶圖案的電極，在該襯底上提供感光樹脂材料，并根據(jù)所需圖案進行顯影。然后，對感光樹脂材料和襯底進行等離子體處理，從而使襯底更親水而感光樹脂更疏水。適當(dāng)?shù)奶幚硎沁B續(xù)經(jīng)氧等離子體處理、氟等離子體處理和氧等離子體處理。由于各個碳納米管之間的相互疏水作用，多束碳納米管將沿著表面對準?？梢蕴峁┝硪环N材料的掩模，來替換感光樹脂材料，或者根據(jù)所需圖案燃燒納米管。這可以利用一定強度的激光束來進行。
最后得到的顯示器是透射型，其中提供適當(dāng)?shù)钠窆獾墓庠础ｊP(guān)于這個，在光源特別是激光二極管所附著的碳納米管周圍提供玻璃蓋(未示出)。該玻璃蓋具有根據(jù)在該例子中利用粉末爆破產(chǎn)生的所需圖案的空腔。在這種情況下，在顯示器的襯底一側(cè)提供圖畫?？商鎿Q的是，光可以來自其他方向。在該情況下，例如通過透明蓋板從頂面觀看圖像。
如果外加電場為零，那么碳納米管垂直于光的方向而對準，在這種情況下，也垂直于襯底表面。在施加場強大約為0.1-5V/μm的場時，可彎曲元件彎曲為其彎曲構(gòu)形。優(yōu)選是用頻率在幾Hz和幾kHz之間的交流電，優(yōu)選大約為50Hz。
圖4e示出本發(fā)明一部分顯示器的第二實施例的圖解橫截面視圖。圖4a-d示出其制造中的幾個階段。實際上，圖4示出具有第一電極1和第二電極2的一個像素的視圖。這些電極呈交叉梳狀，第一電極1的每個部分都與其其他部分相連。在這種情況下，可彎曲元件3是已經(jīng)電化學(xué)生長的半導(dǎo)體納米線。將這些可彎曲元件提供在空腔中，該空腔由隔離物8和蓋9形成，蓋為玻璃板。
在該實施例中的可彎曲元件3由模板生長而成，將參考圖4a-4d進行解釋。在圖4a中，示出在提供一些層構(gòu)成的層狀結(jié)構(gòu)之后的半成品。該層狀結(jié)構(gòu)包括玻璃襯底4、電極1、2和例如氮化硅的蝕刻停止層6。在其上提供鋁層11。
圖4b示出在鋁層11中提供小孔13的頭部結(jié)構(gòu)。這利用鋁的陽極氧化蝕刻來進行，于是轉(zhuǎn)變?yōu)檠趸X(Al2O3)。按照常規(guī)的方式進行了的陽極氧化蝕刻。通過放出O2而使孔延伸到蝕刻停止層6。結(jié)果是具有30％孔隙率的氧化鋁層?？紫扼w積的一半由微孔隙組成，孔隙體積的另一般由直徑為15nm的中孔隙13組成?？椎拿芏却蠹s為5.1010/cm2。該結(jié)果在圖4c中示出。
圖4d示出在一些進一步的步驟之后的結(jié)果。首先，中孔隙13具有薄金屬層作為電鍍基片。特別優(yōu)選的是通過銀溶膠的濕化學(xué)沉積隨后固化而提供銀層，但是也可以使用化學(xué)汽相淀積作為可替換的方式。此后，優(yōu)選提供銅棒。它能在與通過PAR273A(EG&G普林斯頓應(yīng)用研究)穩(wěn)壓器/穩(wěn)流器施加的標準甘汞電極(SCE)相比為-0.05V的恒定電壓下利用0.01M CuSO4溶液(pH在1和2之間)持續(xù)進行100s。銅棒的長度大約為30nm。在與SCE相比為-0.2V的恒定電壓下，在0.01M H2SO4溶液中應(yīng)用額外的電沉積步驟來沉積銅棒，這仍然可能在100s沉積之后存在于孔中。如果以后使用金，那么需要該額外的電沉積步驟。然后，在具有適當(dāng)電解質(zhì)的浴中提供該層狀結(jié)構(gòu)，并且增加納米線。Cu納米線可以從CuSO4生長而來，Au納米線可以從K4Au(CN)3生長而來，Ni納米線可以從NiSO4/NiCl2生長而來，CdSe納米線可以從水中的CdCl2和H2SeO3生長而來。在這種情況下，使用Au。將其在相對于SCE為-1.00V的恒定電壓下沉積在銅的頂部。使用0.32M金(碘)氰化物電解質(zhì)溶液，含有0.26M檸檬酸和0.65M KOH，最終的PH在5和6之間。通常的電流密度為大約70μAcm-2薄膜面積?？偙∧っ娣e為0.65cm2?？偟目酌娣e(實際沉積面積)被估計為這一面積的10％。
下文，至少部分地溶解氧化鋁基質(zhì)。該氧化鋁基質(zhì)優(yōu)選保持為幾納米。這導(dǎo)致改進了納米線對襯底的附著能力。為了保留Al2O3的隔離物，應(yīng)用掩模從而選擇性地蝕刻。Al2O3的隔離物是多孔的，而用作側(cè)壁足夠堅固。但是，該多孔通道充滿納米線材料，以提高其強度并且不滲透氣體和濕度。
最后，將蓋9置于隔離物8的頂部并利用玻璃粉來附著。此后，將偏振器5應(yīng)用于背面。如果需要，蓋9可以在其一個面上具有電極層，優(yōu)選是朝向可彎曲元件的那一面?？商峁┝硪粋€電極作為襯底的一部分。而且，可彎曲元件3的空腔可充滿液體。
向納米線提供模板生長的另外可能性同樣是可以的。特別是，可以在氮化硅層的頂部提供一層貴金屬，如Pt或Au。這種層起蝕刻停止的作用，并且能夠在同時用作電鍍基片?？梢愿鶕?jù)所需圖案來構(gòu)造該貴金屬層，并且最后用作附加電極。在這種情況下，可以從電極1、2之間的其余中提供該貴金屬層。與此，那么可彎曲元件3不會在電極1、2的頂部延伸。
可替換的是，在提供納米線之后并且在溶解氧化鋁基質(zhì)之后可以除去該層貴金屬或任何其他金屬，如Ni、Cu。如果納米線包括(電化學(xué)或利用VLS法提供的)半導(dǎo)體材料，那么這是特別合適的。然后相對于納米線選擇性地蝕刻該層貴金屬，即納米線充當(dāng)用于蝕刻的抗蝕劑掩模。納米線的機械穩(wěn)定性不是問題，至于用作可彎曲元件，無論如何都需要一定的機械穩(wěn)定性。
在另一個實施例中，在相反一側(cè)提供電極1、2，并且可以將貴金屬直接提供在玻璃頂部。該相反一側(cè)可以是蓋板的內(nèi)側(cè)。最優(yōu)選的是使用襯底轉(zhuǎn)移法的實施例。在該方法中，最終去掉原始的襯底，并且從襯底一側(cè)溶解該氧化鋁基質(zhì)，而不是從頂面溶解。
該襯底轉(zhuǎn)移法包括以下步驟在納米線生長之后且溶解氧化鋁基質(zhì)之前，在該基質(zhì)的頂部提供一層介電材料和多個電極。這可以利用任何薄膜工藝適當(dāng)?shù)剡M行，所述工藝包括濕化學(xué)沉積、濺射和化學(xué)汽相淀積。并且可以提供另一個連接層，以及例如玻璃或聚合物的保護覆蓋層。然后，將該器件倒置，并除去襯底、蝕刻停止層又稱電鍍基片，和氧化鋁基質(zhì)。除去玻璃襯底可以這樣實現(xiàn)，即用UV光譜中的光化輻照來照射在玻璃和蝕刻停止層之間提供的UV可釋放膠層。
簡而言之，提供一種顯示設(shè)備，其中通過可彎曲元件特別是納米線或納米管的彎曲來引起電光效應(yīng)。利用光束在顯示器的區(qū)域中提供可彎曲元件陣列。在可彎曲元件基本上垂直于襯底取向的情況下，這些可彎曲元件是透明的，但是如果這些可彎曲元件以一定角度彎曲，那么它們將吸收光，這是利用偏振光的重要性。可彎曲元件優(yōu)選通過一層介電材料與電極分開，并且在電場或磁場的影響下發(fā)生彎曲。
權(quán)利要求
1.一種光調(diào)制系統(tǒng)，具有-襯底；-可彎曲的元件，這些元件從第一區(qū)域的襯底上延伸，該元件具有彎曲和不彎曲的構(gòu)形，其在電場和/或磁場的影響下彎曲，并從納米管、納米絲以及其他納米結(jié)構(gòu)中選擇，以及-用于產(chǎn)生所述電場和/或磁場的裝置，其特征在于，可彎曲元件基本上均勻地分布在襯底的第一區(qū)域中。
2.如權(quán)利要求1的光調(diào)制系統(tǒng)，其特征在于該系統(tǒng)具有偏振裝置，從而使光路中的任何輻射偏振。
3.如權(quán)利要求1的系統(tǒng)，其特征在于用于產(chǎn)生場的裝置包括第一和第二電極，以及在該可彎曲元件和這些電極之間存在介電層，該電極和該介電層是襯底的一部分，并在第一區(qū)域中以重疊關(guān)系相對于這些可彎曲元件定位。
4.如權(quán)利要求3的系統(tǒng)，其特征在于第一和第二電極形成能夠轉(zhuǎn)換該可彎曲元件的一對交叉梳狀電極。
5.如權(quán)利要求4的系統(tǒng)，其特征在于可彎曲元件是直徑為1到50nm的納米結(jié)構(gòu)。
6.如權(quán)利要求5的系統(tǒng)，其特征在于該納米結(jié)構(gòu)包含半導(dǎo)體材料。
7.如權(quán)利要求1或5的系統(tǒng)，其特征在于介電材料的流體層位于該襯底上，從而可彎曲元件基本上嵌入在流體層中。
8.如權(quán)利要求2的系統(tǒng)中，其中該電子設(shè)備是顯示器，并包括偏振裝置。
9.如權(quán)利要求8的系統(tǒng)，其中該顯示器是透射型，襯底是透明的。
10.一種根據(jù)前述任一項權(quán)利要求的系統(tǒng)的操作方法，包括以下步驟，以相對于未彎曲構(gòu)形呈5和70度之間的角度使可彎曲元件彎曲，該彎曲在通過偏振光的傳播所確定的平面內(nèi)發(fā)生。
11.如權(quán)利要求10的方法，其特征在于通過借助于交變電流施加電場來實現(xiàn)這種彎曲。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種顯示設(shè)備，其中通過可彎曲元件特別是納米線或納米管的彎曲來引起電光效應(yīng)。利用光束在顯示器的區(qū)域中提供可彎曲元件的陣列。在可彎曲元件基本上垂直于襯底取向的情況下，這些可彎曲元件是透明的，但是如果這些可彎曲元件以一定角度彎曲，那么它們將吸收光，利用偏振光在此很重要?？蓮澢?yōu)選通過一層介電材料與電極分開，并且在電場或磁場的影響下發(fā)生彎曲。
文檔編號G09F9/37GK1802589SQ200480015660
公開日2006年7月12日 申請日期2004年6月2日 優(yōu)先權(quán)日2003年6月4日
發(fā)明者R·庫特, G·W·特胡夫特, R·F·M·亨德里克斯 申請人:皇家飛利浦電子股份有限公司