專利名稱：電子－光學(xué)光調(diào)制裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種電子-光學(xué)光調(diào)制裝置及其制造方法。更具體地說，本發(fā)明涉及一種在磁通量或電通量或者磁場或電場的影響下，通過在選定位置可控地改變其光學(xué)性能來顯示圖象用的電子-光學(xué)光調(diào)制裝置。
本文通篇所用術(shù)語“圖象”指的是任何圖畫、圖形和/或字母數(shù)字信息。
本文通篇所用動(dòng)詞“顯示”指的是任何類型任何內(nèi)容的可視展示。
電子-光學(xué)光調(diào)制裝置為被設(shè)計(jì)成響應(yīng)于所施加的電或磁的通量或場(例如電勢、電壓或電流)來改變其光學(xué)性能的結(jié)構(gòu)。因此，電子-光學(xué)光調(diào)制裝置包括在受到電或磁的通量或場的作用時(shí)能夠可逆地改變其光學(xué)性能的電子-光學(xué)活性物質(zhì)，以及用于產(chǎn)生該通量或場的電或磁的通量或場發(fā)生器。下面將進(jìn)一步詳細(xì)說明，由“高精度方法”實(shí)現(xiàn)的仔細(xì)設(shè)計(jì)使得電或磁的通量或場可以應(yīng)用在所需空間位置，從而形成圖象。
本文通篇所用術(shù)語“物質(zhì)”指的是固態(tài)、凝膠或液態(tài)形式的任何化合物、組合物、分散體、懸浮體或混合物。
電子-光學(xué)活性物質(zhì)可以斷裂成電致變色光調(diào)制物質(zhì)和電泳光調(diào)制物質(zhì)。
電致變色光調(diào)制物質(zhì)包括大量化學(xué)品和聚合物，能夠響應(yīng)于電化學(xué)氧化還原反應(yīng)可逆地改變其顏色和/或其光學(xué)密度。將電致變色光調(diào)制物質(zhì)用在電子-光學(xué)光調(diào)制裝置中的一個(gè)例子公開在美國專利US5,585,958中，其在此全文引入作為參考。
電泳光調(diào)制物質(zhì)是懸浮體，含有帶磁荷或電荷的有色或不透明顆粒(例如滴珠)和用于懸浮這些顆粒的液體。帶電之后，這些顆粒能夠響應(yīng)于所施加的磁或電的通量或場，通過進(jìn)行運(yùn)動(dòng)例如線性運(yùn)動(dòng)和/或旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，可逆并且可控地改變其分布。將電泳光調(diào)制物質(zhì)用在電子-光學(xué)光調(diào)制裝置中的例子公開在美國專利US5,057,363、US4,211,668、US3,383,382中，其在此全文引入作為參考。在這些例子中，利用了懸浮在介電液體中的帶磁或帶電顆粒，它們能夠在磁或電的通量或場的影響下改變懸浮體的光學(xué)性能。
如果是基于電子-光學(xué)光調(diào)制裝置的電致變色或電泳光調(diào)制物質(zhì)，則所有的電子-光學(xué)光調(diào)制裝置含有磁或電的通量或場發(fā)生器。該發(fā)生器一般包括至少一對電極，其中至少一個(gè)形成為密集圖紋(例如，一組直線或柵格)，通過顯微光刻技術(shù)、多層絲網(wǎng)印刷技術(shù)、或者任何其它高精度技術(shù)施加在一堅(jiān)硬的、平面的連續(xù)基片上。所用第二電極一般是透明的，由薄導(dǎo)電膜制成，通常淀積在一個(gè)與所述電極隔離的透明絕緣基片上。電子-光學(xué)光調(diào)制物質(zhì)設(shè)置作為電極之間的層。
其結(jié)果是，現(xiàn)有技術(shù)電子-光學(xué)光調(diào)制裝置在其尺寸、柔韌性和可折疊性方面受到限制。另外，這種現(xiàn)有技術(shù)電子-光學(xué)光調(diào)制裝置的制造工藝比較復(fù)雜并且成本較高。
因而廣泛認(rèn)識到需要具有不受上述限制的電子-光學(xué)光調(diào)制物質(zhì)，并且此裝置特別有利，該裝置(i)易于以任何所需尺寸制造；(ii)具有柔韌性；(iii)可折疊/可卷起；(iv)制造簡單；并且因此(v)成本經(jīng)濟(jì)。
本發(fā)明的另一個(gè)目的在于提供一種具有柔韌性的電子-光學(xué)光調(diào)制裝置。
本發(fā)明的再一個(gè)目的在于提供一種可折疊/可卷起的電子-光學(xué)光調(diào)制裝置。
本發(fā)明的再一個(gè)目的在于提供一種制造簡單不需要高精度技術(shù)例如顯微光刻技術(shù)或多層絲網(wǎng)印刷技術(shù)的電子-光學(xué)光調(diào)制裝置。
因此，根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供一種光調(diào)制裝置，其包括一第一組光纖和一第二組光纖，被設(shè)置成形成一所述第一組光纖的光纖與所述第二組光纖的光纖之間節(jié)點(diǎn)的二維陣列。所述第一和第二組光纖中的每個(gè)光纖含有一縱向?qū)щ娫龅谝缓偷诙M光纖至少其一的光纖至少在所述節(jié)點(diǎn)處還含有電子-光學(xué)活性物質(zhì)的涂層，該電子-光學(xué)活性物質(zhì)在受到電或磁的通量或場的作用時(shí)能夠可逆地改變其光學(xué)性能。
根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)方面，提供一種制造光調(diào)制裝置的方法，該方法包括如下步驟(a)提供一第一組光纖和一第二組光纖，所述第一組光纖和第二組光纖中的每個(gè)光纖含有一縱向?qū)щ娫?，而所述第一和第二組光纖至少其一的光纖還含有電子-光學(xué)活性物質(zhì)的涂層，與所述導(dǎo)電元件緊密接觸，該電子-光學(xué)活性物質(zhì)涂層在受到電或磁的通量或場的作用時(shí)能夠可逆地改變其光學(xué)性能；并且(b)將所述第一和第二組光纖中的光纖設(shè)置成形成一其間節(jié)點(diǎn)的二維緊密陣列?？梢酝ㄟ^例如擠出、氣相淀積、溶液淀積或用于涂覆光纖的任何其它現(xiàn)有技術(shù)，進(jìn)行根據(jù)本發(fā)明此方面的利用電子-光學(xué)活性物質(zhì)對導(dǎo)電元件的涂覆。
根據(jù)本發(fā)明的再一個(gè)方面，提供一種制造光調(diào)制裝置的方法，該方法包括如下步驟(a)提供一第一組光纖和一第二組光纖，所述第一組光纖和第二組光纖中的每個(gè)光纖含有一縱向?qū)щ娫?b)將所述第一和第二組光纖中的光纖設(shè)置成形成一其間節(jié)點(diǎn)的二維緊密陣列；(c)對所述光纖涂覆以電子-光學(xué)活性物質(zhì)以與所述導(dǎo)電元件形成緊密接觸，所述電子-光學(xué)活性物質(zhì)在受到電或磁的通量或場的作用時(shí)能夠可逆地改變其光學(xué)性能?？梢酝ㄟ^例如浸漬、浸泡、浸沾、層壓、利用電子-光學(xué)活性油墨印刷、或者任何其它公知技術(shù)，進(jìn)行根據(jù)本發(fā)明此方面的用電子-光學(xué)活性物質(zhì)對所設(shè)置光纖的涂覆。
根據(jù)下述本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例中的進(jìn)一步特征，所述光學(xué)性能選自如下組中，該組包括反射、透射和吸收。
根據(jù)所述優(yōu)選實(shí)施例的更進(jìn)一步特征，所述光學(xué)性能是顏色變化。
根據(jù)所述優(yōu)選實(shí)施例的更進(jìn)一步特征，所述第一和第二組光纖中的光纖都含有電子-光學(xué)活性物質(zhì)的涂層。
根據(jù)所述優(yōu)選實(shí)施例的更進(jìn)一步特征，含有所述電子-光學(xué)活性物質(zhì)涂層的光纖為約10微米至約2厘米寬。
根據(jù)所述優(yōu)選實(shí)施例的更進(jìn)一步特征，所述導(dǎo)電元件含有選自如下組中的材料，該組包括金屬、金屬氧化物、合金和導(dǎo)電聚合物。
根據(jù)所述優(yōu)選實(shí)施例的更進(jìn)一步特征，所述材料選自如下組中，該組包括鋁、氧化錫、金、鎂/銀合金、氧化銦，以及其組合。
根據(jù)所述優(yōu)選實(shí)施例的更進(jìn)一步特征，所述含有電子-光學(xué)活性物質(zhì)涂層的每個(gè)光纖的導(dǎo)電元件為該光纖總厚度的大約50-99％。
根據(jù)所述優(yōu)選實(shí)施例的更進(jìn)一步特征，所述第一組光纖的光纖與所述第二組光纖的光纖基本上彼此正交地設(shè)置。
根據(jù)所述優(yōu)選實(shí)施例的更進(jìn)一步特征，所述第一組光纖的光纖與所述第二組光纖的光纖以編織結(jié)構(gòu)互相連結(jié)。
根據(jù)所述優(yōu)選實(shí)施例的更進(jìn)一步特征，該裝置還包括一電或磁的通量或場發(fā)生器，用于在所述第一和第二組光纖的交叉光纖之間形成的所述節(jié)點(diǎn)處產(chǎn)生所述電或磁的通量或場。
根據(jù)所述優(yōu)選實(shí)施例的更進(jìn)一步特征，所述電或磁的通量或場具有選自如下組中的方向，該組包括恒定方向和交替方向。
根據(jù)所述優(yōu)選實(shí)施例的更進(jìn)一步特征，所述第一組光纖的光纖和所述第二組光纖的光纖的導(dǎo)電元件獨(dú)立地具有選自如下組中的截面，該組包括圓形截面、橢圓形截面、三角形截面、多邊形截面、方形截面和矩形截面。
根據(jù)所述優(yōu)選實(shí)施例的更進(jìn)一步特征，所述第一組光纖的光纖和所述第二組光纖的光纖的導(dǎo)電元件獨(dú)立地具有1∶1至1∶2,000的厚度寬度比。根據(jù)所述優(yōu)選實(shí)施例的更進(jìn)一步特征，所述第一組光纖的光纖和所述第二組光纖的光纖的導(dǎo)電元件還涂覆有選自如下組中的第二涂層，該組包括絕緣涂層、弱導(dǎo)電涂層和抗腐蝕涂層。
根據(jù)所述優(yōu)選實(shí)施例的更進(jìn)一步特征，該裝置還包括一個(gè)蓋，用于裝載所述第一組光纖的光纖和所述第二組光纖的光纖。
根據(jù)所述優(yōu)選實(shí)施例的更進(jìn)一步特征，所述蓋是至少部分透明的。
根據(jù)所述優(yōu)選實(shí)施例的更進(jìn)一步特征，所述蓋是柔韌的。
根據(jù)所述優(yōu)選實(shí)施例的更進(jìn)一步特征，所述電子-光學(xué)活性物質(zhì)為電致變色光調(diào)制物質(zhì)，在受到由所述電或磁的通量或場引致的電化學(xué)氧化還原反應(yīng)時(shí)能夠可逆地改變其光學(xué)性能。
根據(jù)所述優(yōu)選實(shí)施例的進(jìn)一步特征，所述電子-光學(xué)活性物質(zhì)為電泳光調(diào)制物質(zhì)，含有帶磁荷或電荷的顆粒以及用于懸浮所述顆粒的液體，所述顆粒在受到所述電或磁的通量或場的作用時(shí)可以電泳位移。
根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)方面，提供一種信息顯示器，用于與電子信息處理系統(tǒng)一起使用，其包括至少一個(gè)在此陳述的光調(diào)制裝置。
根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)方面，提供一種裝飾屏幕，包括至少一個(gè)在此陳述的光調(diào)制裝置。
通過提供如下的電子-光學(xué)光調(diào)制裝置，該裝置(i)易于以任何所需尺寸制造；(ii)具有柔韌性；(iii)可折疊/可卷起；(iv)制造簡單；并且因此(v)成本經(jīng)濟(jì)，本發(fā)明成功地解決了當(dāng)前已知結(jié)構(gòu)的缺陷。
優(yōu)選實(shí)施例的說明本發(fā)明為一種電子-光學(xué)光調(diào)制裝置，可以通過在磁或電的通量或場的影響下在選定位置可控地改變其光學(xué)性能來顯示圖象的電子-光學(xué)光調(diào)制裝置。具體地說，本發(fā)明可以用于提供如下電子-光學(xué)光調(diào)制裝置，該裝置(i)易于以任何所需尺寸制造；(ii)具有柔韌性；(iii)可折疊/可卷起；(iv)制造簡單；并且因此(v)成本經(jīng)濟(jì)。
參照附圖和所附說明可以更好地理解根據(jù)本發(fā)明的電子-光學(xué)光調(diào)制裝置的原理和操作。
在詳細(xì)說明本發(fā)明的至少一個(gè)實(shí)施例之前，應(yīng)當(dāng)理解，本發(fā)明并不限于下面說明或附圖所示給出的結(jié)構(gòu)細(xì)節(jié)和部件設(shè)置。本發(fā)明能夠以其它實(shí)施例實(shí)施，或者可以以不同方式實(shí)施或?qū)崿F(xiàn)。而且，應(yīng)當(dāng)理解，此處所用措詞和術(shù)語是為了描述的目的，不應(yīng)認(rèn)為是限制性的。
下面參照附圖，

圖1-5表示根據(jù)本發(fā)明的電子-光學(xué)光調(diào)制裝置的幾個(gè)優(yōu)選實(shí)施例，該裝置以下稱作裝置20。
裝置20包括第一組光纖22和第二組光纖24。光纖22和24設(shè)置成構(gòu)成一個(gè)其間節(jié)點(diǎn)的二維陣列，最好使得單個(gè)光纖22與單個(gè)光纖24僅交叉一次(形成節(jié)點(diǎn))，并且反之亦然。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例，在圖1-2中具體例示，第一組光纖22與第二組光纖24以編織結(jié)構(gòu)互相連結(jié)。該編織結(jié)構(gòu)目前是優(yōu)選的，因?yàn)樗寡b置20一方面具有強(qiáng)度和自支承，另一方面保持其柔韌性和可折疊性/收縮性。然而，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，可以設(shè)想其它的結(jié)構(gòu)，例如光纖22與光纖24基本上互相垂直，并且粘合在一個(gè)柔韌性介電支承體上。
根據(jù)本發(fā)明的光纖22和24各包括縱向?qū)щ娫?6。第一和第二組光纖22、24至少其一的光纖上，以及至少在其間形成的節(jié)點(diǎn)上，進(jìn)一步包括由電子-光學(xué)活性物質(zhì)制成的涂層28，在受到或者恒定方向或者交替方向的電或磁的通量或場的作用時(shí)，該電子-光學(xué)活性物質(zhì)能夠可逆地改變其光學(xué)性能例如反射、透射、吸收或顏色變化，但不限于此。
在圖1和3-5所示的實(shí)施例中，涂層28為沿長度方向涂覆光纖22(圖4)或光纖22和24(圖1、3和5)的電致變色光調(diào)制物質(zhì)的固體涂層。可以設(shè)想其它的實(shí)施例，例如其中固體涂層28只設(shè)在光纖22、24之間形成的節(jié)點(diǎn)處。所述電致變色光調(diào)制物質(zhì)在受到由電或磁的通量或場引致的電化學(xué)氧化還原反應(yīng)時(shí)能夠可逆地改變其光學(xué)性能。
用于根據(jù)本發(fā)明的光調(diào)制裝置的適宜電致變色光調(diào)制物質(zhì)可以選自多種已知的無機(jī)和有機(jī)電致變色光調(diào)制物質(zhì)，例如含有過渡金屬氧化物比如WO3、MoO3、TiO2、V2O5、Bi2O3、Ni(OH)2、IrO2的電致變色光調(diào)制物質(zhì)，以及紫精(viologen)、普魯士藍(lán)、電活性聚合物，例如聚苯胺、聚吡咯、聚噻吩、或其它有機(jī)材料及其組合。
如圖3具體顯示，涂層28可以在外部涂覆一層電解質(zhì)最好是固體或凝膠電解質(zhì)的附加涂層40，構(gòu)成在一對光纖22、24之間形成的電化學(xué)單元，其中光纖至少其一涂覆有涂層28。這種電解質(zhì)眾所周知并且公開在現(xiàn)有技術(shù)中。參見例如美國專利US5,446,577，其在此全文引入作為參考。
在本發(fā)明的一個(gè)特別實(shí)施例中，光纖組之一例如光纖22，包括陰極染色物質(zhì)例如聚噻吩衍生物的涂層28，而另一組光纖例如光纖24，包括陽極染色物質(zhì)例如聚咔唑衍生物的涂層28，涂覆以凝膠電解質(zhì)涂層40。這種組合提供了較高的對比度以及多種顏色的快速變換電致變色。其進(jìn)一步細(xì)節(jié)參見例如佛羅里達(dá)大學(xué)(University of Florida)在線出版物，日期1996年8月5日，網(wǎng)址http//www.chem.ufl.edu。
在本發(fā)明的后一實(shí)施例的改進(jìn)中，光纖22包括能夠通過電化學(xué)氧化從無色到有色狀態(tài)過渡的電致變色材料的涂層28，而光纖24包括能夠通過電化學(xué)還原從無色到有色狀態(tài)過渡的電致變色材料的涂層28。這種材料在現(xiàn)有技術(shù)中眾所周知，并且在例如美國專利US5,818,636中有描述，其在此全文引入作為參考。
在圖2所示的實(shí)施例中，涂層28為液體涂層，用于涂覆光纖22和24，且為液體，并且存在于光纖之間形成的間隙中。在此情況下，裝置20還包括一個(gè)緊固蓋30，用于裝載光纖22、24和液體涂層28。蓋30至少是局部透明的并且最好是柔韌性的，以便保持裝置20的光纖結(jié)構(gòu)的固有柔韌性。因此，根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，蓋30的至少一側(cè)是透明的，而其另一側(cè)是透明的、不透明的，與電泳活性物質(zhì)相比為有色的，或者反光的。
本領(lǐng)域普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，也可以采用固體的或微膠囊型液體電子-光學(xué)活性物質(zhì)的單個(gè)點(diǎn)斑粘結(jié)至光纖22、24在其間節(jié)點(diǎn)處形成的結(jié)構(gòu)，用作不連續(xù)蓋28，其作用也如上所述。
液體涂層28可以是液體形式的電致變色光調(diào)制物質(zhì)，或者是具有帶有磁荷或電荷的不透明或有色顆粒以及用于懸浮該顆粒的液體的電泳光調(diào)制物質(zhì)。所述顆粒在受到電或磁的通量或場的作用時(shí)可以電泳位移以改變涂層28的光學(xué)性能。
在圖2的實(shí)施例中，光纖22和/或24的導(dǎo)電元件26可以進(jìn)一步涂覆以絕緣涂層29，以避免其導(dǎo)電元件26之間的“串?dāng)_”。附加或替代涂層例如弱導(dǎo)電涂層或抗腐蝕涂層可以根據(jù)需要用在本發(fā)明的各實(shí)施例中。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例，涂覆有涂層28的光纖22和/或24為約10微米至約2厘米寬。光纖的厚度在很大程度上取決于裝置20所需應(yīng)用的場合。在從遠(yuǎn)處觀看的很大裝置的情況下選擇較厚的光纖，而在需要較高分辨率的較小裝置中采用較薄的光纖。
因此，由光纖22和24之間形成的節(jié)點(diǎn)所提供的所需分辨率在很大程度上取決于裝置的具體應(yīng)用場合。例如，每30-100微米一個(gè)節(jié)點(diǎn)對于計(jì)算機(jī)或TV屏幕應(yīng)用的精細(xì)分辨率是足夠的，而對于從較遠(yuǎn)處觀看的較大屏幕例如街道廣告牌、裝飾板等，例如每幾個(gè)毫米一個(gè)節(jié)點(diǎn)的較低的分辨率是足夠的。這意味著對于某些較高分辨率的應(yīng)用場合，將光纖22、24的寬度選得較小，例如10-100微米，而對于其它采用較大屏幕的應(yīng)用場合，將光纖22、24的寬度選得較大，例如從100微米至2厘米。
光纖22和24的導(dǎo)電元件26可以是金屬、金屬氧化物、合金或?qū)щ娋酆衔锢玟X、氧化錫、金、鎂/銀合金、氧化銦，以及其組合。導(dǎo)電元件26也可以是金屬、金屬氧化物、合金或?qū)щ娋酆衔镌谶m宜基質(zhì)最好是透明基質(zhì)中的分散體，其濃度使得可以有適當(dāng)?shù)膶?dǎo)電率。涂覆以涂層28的光纖22和/或24每個(gè)的導(dǎo)電元件26最好選擇為光纖總厚度的50-99％。
裝置20還包括一個(gè)電或磁的通量或場發(fā)生器(例如電源)。發(fā)生器32用于分別在第一和第二組光纖的交叉光纖22、24之間形成的節(jié)點(diǎn)處產(chǎn)生電或磁的通量或場。實(shí)際上，每對交叉光纖22、24用作一對電極，其中在其間的交叉點(diǎn)或節(jié)點(diǎn)處產(chǎn)生有充分的電或磁的通量或場，用以激勵(lì)電子-光學(xué)活性物質(zhì)可逆地改變其光學(xué)性能。最好還設(shè)有一個(gè)控制器34與光纖22、24和發(fā)生器32聯(lián)接，用以在任何給定時(shí)間控制活性節(jié)點(diǎn)并從而控制裝置20所顯示的圖象。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，當(dāng)一對交叉光纖24、22連接至發(fā)生器32時(shí)，電流由之通過并通過其間所形成節(jié)點(diǎn)處的電致變色光調(diào)制物質(zhì)。根據(jù)另一實(shí)施例，當(dāng)一對交叉光纖24、22連接至發(fā)生器32時(shí)，電流由之通過，并且由其間所形成節(jié)點(diǎn)處的電泳光調(diào)制物質(zhì)產(chǎn)生磁或電的通量或場。在這兩種情況下，其結(jié)果是，在節(jié)點(diǎn)處可以顯示光學(xué)變化。
光纖22和/或24可以具有任意所需的截面，例如圓形截面、橢圓形截面、三角形截面、多邊形截面、方形截面和矩形截面。光纖22和/或24的各導(dǎo)電元件26最好具有約1∶1至1∶2,000的厚度寬度比。
裝置20可以集成于多種系統(tǒng)中用于顯示圖象。例子包括但不限于，電子信息處理系統(tǒng)，設(shè)有信息顯示器，其中含有至少一個(gè)此處所述的光調(diào)制裝置；裝飾(例如廣告用的)屏幕，含有至少一個(gè)此處所述的光調(diào)制裝置；等等。因此，顯示器、屏幕、反射鏡、窗戶、裝飾板、動(dòng)態(tài)墻紙等都是可以享有本發(fā)明電子-光學(xué)光調(diào)制裝置特性的產(chǎn)品。
根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)方面，提供了一種制造光調(diào)制裝置的方法。根據(jù)本發(fā)明此方面的方法通過采用如下方法步驟實(shí)現(xiàn)，其中，在第一步，設(shè)置第一組光纖和第二組光纖，每組光纖包括縱向?qū)щ娫?，至少第一和第二組光纖之一的光纖進(jìn)一步包括與導(dǎo)電元件緊密接觸的電子-光學(xué)活性物質(zhì)涂層。該電子-光學(xué)活性物質(zhì)涂層在受到電或磁的通量或場的作用時(shí)能夠可逆地改變其光學(xué)性能。在根據(jù)本發(fā)明此方面的方法的第二步，將光纖設(shè)置成形成其間節(jié)點(diǎn)的二維緊密陣列。
可以通過例如擠出、氣相淀積、溶液淀積或用于涂覆光纖的任何其它現(xiàn)有技術(shù)，進(jìn)行根據(jù)本發(fā)明此方面的用電子-光學(xué)活性物質(zhì)對導(dǎo)電元件的涂覆。應(yīng)當(dāng)理解，這些技術(shù)都不屬于“高精度技術(shù)”，因?yàn)樗鼈冎皇怯糜谑┘泳鶆虻耐繉樱皇蔷芏ㄎ坏膽?yīng)用場合。
根據(jù)本發(fā)明的再一個(gè)方面，提供了一種制造光調(diào)制裝置的方法。根據(jù)本發(fā)明此方面的方法通過采用如下方法步驟實(shí)現(xiàn)，其中，在第一步，設(shè)置第一組光纖和第二組光纖，每組光纖包括縱向?qū)щ娫?。在該方法的第二步，將第一和第二組光纖設(shè)置成形成其間節(jié)點(diǎn)的二維緊密陣列。最后，對光纖涂覆以電子-光學(xué)活性物質(zhì)以形成與導(dǎo)電元件的緊密接觸。該電子-光學(xué)活性物質(zhì)在受到電或磁的通量或場的作用時(shí)能夠可逆地改變其光學(xué)性能?？梢酝ㄟ^例如浸漬、浸泡、浸沾、層壓、用電子-光學(xué)活性油墨印刷、或者任何其它公知技術(shù)，進(jìn)行根據(jù)本發(fā)明此方面的用電子-光學(xué)活性物質(zhì)對所設(shè)置光纖的涂覆。同前述一樣，應(yīng)當(dāng)理解，這些技術(shù)都不屬于“高精度技術(shù)”，因?yàn)樗鼈冎皇怯糜谑┘泳鶆虻耐繉樱皇蔷芏ㄎ坏膽?yīng)用場合。
該裝置比現(xiàn)有技術(shù)的光調(diào)制裝置具有很多優(yōu)點(diǎn)，因?yàn)樗?i)易于以任何所需尺寸制造；(ii)具有柔韌性；(iii)可折疊/可卷起；(iv)制造簡單；并且因此(v)成本經(jīng)濟(jì)。
盡管本發(fā)明是結(jié)合其具體實(shí)施例加以說明的，但是顯然本領(lǐng)域技術(shù)人員易于作出多種替代、變型和變化。因此，本發(fā)明意在包含落入所附權(quán)利要求的精神和較寬范圍的所有這些替代、變型和變化。
權(quán)利要求
1.一種光調(diào)制裝置，包括一第一組光纖和一第二組光纖，被設(shè)置成形成一個(gè)所述第一組光纖的光纖與所述第二組光纖的光纖之間節(jié)點(diǎn)的二維陣列，其中所述第一和第二組光纖中的所述每個(gè)光纖含有一縱向?qū)щ娫?，而所述第一和第二組光纖至少其一的光纖至少在所述節(jié)點(diǎn)處還含有電子-光學(xué)活性物質(zhì)的涂層，該電子一光學(xué)活性物質(zhì)在受到電或磁的通量或場的作用時(shí)能夠可逆地改變其光學(xué)性能。
2.如權(quán)利要求1所述的光調(diào)制裝置，其中所述光學(xué)性能選自如下組中，該組包括反射、透射和吸收。
3.如權(quán)利要求1所述的光調(diào)制裝置，其中所述光學(xué)性能是顏色變化。
4.如權(quán)利要求1所述的裝置，其中所述第一和第二組光纖的光纖都含有所述電子-光學(xué)活性物質(zhì)的所述涂層。
5.如權(quán)利要求1所述的裝置，其中含有所述電子-光學(xué)活性物質(zhì)涂層的光纖為約10微米至約2厘米寬。
6.如權(quán)利要求1所述的裝置，其中所述導(dǎo)電元件含有選自如下組中的材料，該組包括金屬、金屬氧化物、合金和導(dǎo)電聚合物。
7.如權(quán)利要求6所述的裝置，其中所述材料選自如下組中，該組包括鋁、氧化錫、金、鎂/銀合金、氧化銦，以及其組合。
8.如權(quán)利要求1所述的裝置，其中含有所述電子-光學(xué)活性物質(zhì)涂層的每個(gè)光纖的所述導(dǎo)電元件為該光纖總厚度的大約50-99％。
9.如權(quán)利要求1所述的裝置，其中所述第一組光纖的光纖與所述第二組光纖的光纖基本上彼此正交地設(shè)置。
10.如權(quán)利要求1所述的裝置，其中所述第一組光纖的光纖與所述第二組光纖的光纖以編織結(jié)構(gòu)互相連結(jié)。
11.如權(quán)利要求1所述的裝置，還包括一電或磁的通量或場發(fā)生器，用于在所述第一和第二組光纖的交叉光纖之間形成的所述節(jié)點(diǎn)處產(chǎn)生所述電或磁的通量或場。
12.如權(quán)利要求11所述的裝置，其中所述電或磁的通量或場具有選自如下組中的方向，該組包括恒定方向和交替方向。
13.如權(quán)利要求1所述的裝置，其中所述第一組光纖的光纖和所述第二組光纖的光纖的所述導(dǎo)電元件獨(dú)立地具有選自如下組中的截面，該組包括圓形截面、橢圓形截面、三角形截面、多邊形截面、方形截面和矩形截面。
14.如權(quán)利要求1所述的裝置，其中所述第一組光纖的光纖和所述第二組光纖的光纖的所述導(dǎo)電元件獨(dú)立地具有1∶1至1∶2,000的厚度寬度比。
15.如權(quán)利要求1所述的裝置，其中所述第一組光纖的光纖和所述第二組光纖的光纖的所述導(dǎo)電元件還涂覆有選自如下組中的第二涂層，該組包括絕緣涂層、弱導(dǎo)電涂層和抗腐蝕涂層。
16.如權(quán)利要求1所述的裝置，還包括一個(gè)蓋，用于裝載所述第一組光纖的光纖和所述第二組光纖的光纖。
17.如權(quán)利要求16所述的裝置，其中所述蓋是至少部分透明的。
18.如權(quán)利要求16所述的裝置，其中所述蓋是柔韌的。
19.如權(quán)利要求1所述的裝置，其中所述電子-光學(xué)活性物質(zhì)為電致變色光調(diào)制物質(zhì)，在受到由所述電或磁的通量或場引致的電化學(xué)氧化還原反應(yīng)時(shí)能夠可逆地改變其光學(xué)性能。
20.如權(quán)利要求1所述的裝置，其中所述電子-光學(xué)活性物質(zhì)為電泳光調(diào)制物質(zhì)，含有帶磁荷或電荷的顆粒以及用于懸浮所述顆粒的液體，所述顆粒在受到所述電或磁的通量或場的作用時(shí)可以電泳位移。
21.一種信息顯示器，用于與電子信息處理系統(tǒng)一起使用，其包括至少一個(gè)如權(quán)利要求1所述的光調(diào)制裝置。
22.一種裝飾屏幕，包括至少一個(gè)如權(quán)利要求1所述的光調(diào)制裝置。
23.一種制造光調(diào)制裝置的方法，該方法包括如下步驟(a)提供一第一組光纖和一第二組光纖，所述第一組光纖和第二組光纖中的所述每個(gè)光纖含有一縱向?qū)щ娫?，而所述第一和第二組光纖至少其一的光纖還含有電子-光學(xué)活性物質(zhì)的涂層，與所述導(dǎo)電元件緊密接觸，所述電子-光學(xué)活性物質(zhì)的涂層在受到電或磁的通量或場的作用時(shí)能夠可逆地改變其光學(xué)性能；并且(b)將所述第一和第二組光纖中的所述光纖設(shè)置成形成一其間節(jié)點(diǎn)的二維緊密陣列。
24.一種制造光調(diào)制裝置的方法，該方法包括如下步驟(a)提供一第一組光纖和一第二組光纖，所述第一組光纖和第二組光纖中的所述每個(gè)光纖含有一縱向?qū)щ娫?b)將所述第一和第二組光纖中的所述光纖設(shè)置成形成一其間節(jié)點(diǎn)的二維緊密陣列；(c)對所述光纖涂覆以電子-光學(xué)活性物質(zhì)以與所述導(dǎo)電元件形成緊密接觸，所述電子-光學(xué)活性物質(zhì)在受到電或磁的通量或場的作用時(shí)能夠可逆地改變其光學(xué)性能。
全文摘要
提供一種光調(diào)制裝置(20),其包括一第一組光纖(22)和一第二組光纖(24),被設(shè)置成形成一所述第一組光纖(22)的光纖與所述第二組光纖(24)的光纖之間節(jié)點(diǎn)的二維陣列。所述第一和第二組光纖中的每個(gè)光纖含有一縱向?qū)щ娫?26),而所述第一和第二組光纖至少其一的光纖至少在所述節(jié)點(diǎn)處還含有一電子－光學(xué)活性物質(zhì)的涂層(28),它在受到電或磁的通量或場的作用時(shí)能夠可逆地改變其光學(xué)性能。該光調(diào)制裝置比現(xiàn)有技術(shù)的光調(diào)制裝置具有很多優(yōu)點(diǎn),因?yàn)樗?i)易于以任何所需尺寸制造;(ii)柔韌;(iii)可折疊/可卷起;(iv)制造簡單;并且因此(v)成本經(jīng)濟(jì)。
文檔編號G02F1/15GK1344379SQ00805257
公開日2002年4月10日 申請日期2000年3月20日 優(yōu)先權(quán)日1999年3月22日
發(fā)明者艾里那·科爾尤斯切弗, 利弗·澤登伯格 申請人:維松Ip有限責(zé)任公司