包括介电泳液体的微镜器件制造技术

一种微镜器件，包含：　　　　具有表面（２２）的基材（２０）；　　　　板（３０），与基材的表面间隔开并基本上平行于它取向，板和基材的表面在其二者之间界定一个腔（５０）；　　　　介电泳液体（５３），配置在腔中，该介电泳液体当电信号施加到该器件上时能运动，该介电泳液体包括至少一种选自基本不含不对称醚键的硅氧烷和基本不含不对称醚键的硅烷的化合物；以及　　　　反射元件（４２），安插在基材的表面与板之间，　　　　其中反射元件适于在第一位置与至少一个第二位置之间运动。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术一般地说涉及一种微执行器(micro-actuator)，更具体地说涉及一种包括介电泳液体的微镜器件(micro-mirrordevice)。
技术介绍
人们已采用微电子技术如光刻、蒸汽沉积和腐蚀在绝缘体或其他基材上成形微执行器。此种微执行器通常被称之为微机电系统(MEMS)器件。微执行器的例子包括微镜器件。微镜器件可作为光调制器(light modulator)操作，用于入射光的振幅和/或相位调制。微镜器件的一种用途是显示器系统。为此，多个微镜器件排列成阵列，让每一个微镜器件提供显示器的一个小格(cell)或象素。传统微镜器件包括静电致动镜子，它被支承成围绕镜子轴线旋转。然而，传统微镜器件的尺寸必须做得足够大，允许镜子相对于支撑结构转动。可是，增加微镜器件的尺寸却降低了显示器的分辨率，因为较少的微镜器件就可占满给定面积。另外，所施加的激活能量必须大到在镜子上产生所要求的激活力(activation force)。因此，希望尽可能减少微镜器件的尺寸以尽可能增加此种器件的阵列密度，以及提高由给定激活能产生、作用于微镜器件上的激活力，同时尽可能减少在微镜器件上产生激活力所需要的激活能。
技术实现思路
本专利技术的一个方面提供一种微镜器件。该微镜器件包括具有一个表面的基材和与该基材表面间隔开并基本与之平行的板，从而在板与基材表面之间界定出一个腔。一种当电信号施加在微镜器件上时能运动的介电泳液体配置在该腔内，并且一种反射元件插入到基材表面与板之间，使得反射元件适于在第一位置与至少一个第二位置之间运动。介电泳液体包括至少一种选自基本上不含不对称醚键的硅氧烷和硅烷的化合物。附图说明图1是说明本专利技术微镜器件一部分的一种实施方案的断面示意图。图2是表示本专利技术微镜器件一部分的一种实施方案的透视图。图3是表示本专利技术微镜器件一部分的另一种实施方案的透视图。图4是沿图2和3的直线4-4截取的断面示意图，展示本专利技术微镜器件的一种致动(actuation)实施方案。图5是类似于图4的断面示意图，展示本专利技术微镜器件的另一种致动实施方案。图6是类似于图4的断面示意图，展示本专利技术微镜器件的另一种致动实施方案。图7是表示本专利技术微镜器件一部分的另一种实施方案的透视图。图8是沿图7的直线8-8截取的断面示意图，展示本专利技术微镜器件的一种致动实施方案。图9是表示本专利技术微镜器件一部分的另一种实施方案的透视图。图10A是沿图9的直线10-10截取的断面示意图，展示本专利技术微镜器件的一种致动实施方案。图10B是类似于图10A的断面示意图，展示本专利技术微镜器件另一种实施方案的致动。图10C是类似于图10A的断面示意图，展示本专利技术微镜器件另一种实施方案的致动。图11是表示本专利技术微镜器件一部分的另一种实施方案的透视图。图12是沿图11的直线12-12截取的断面示意图，展示本专利技术微镜器件的一种致动实施方案。图13是说明一种包括本专利技术微镜器件的显示器系统的一种实施方案的方框图。图14是展示本专利技术微镜器件阵列一部分的一种实施方案的透视图。图15是展示本专利技术微镜器件阵列一部分的另一种实施方案的透视图。具体实施例方式在下面关于优选实施方案的详述中，将参考着附图详细描述优选实施方案，附图同时也是实施方案的一部分，其中以举例说明的方式展示了实施本专利技术时可能采取的具体实施方案。就此而论，涉及方向的术语，例如，“顶”、“底”、“前部”、“尾部”、“前”、“后”等是针对所描述的附图的取向而使用的。由于本专利技术的组成部分可按许许多多不同取向摆放，因此这些方向术语仅用于举例说明的目的，而绝无限定意义。要知道，其他实施方案也可使用，并且在不偏离本专利技术范围的条件下可以做出各种结构或逻辑的改动。因此，下面的详细描述不应理解为具有限制的意义，本专利技术的范围由所附权利要求规定。图1画出微镜器件10的一种实施方案。微镜器件10是一种微执行器，它依靠电一机械转换产生力并造成某物体或元件的运动或致动。在一种实施方案中，如下所述，多个微镜器件10排列形成微镜器件的阵列。这样一来，该微镜器件阵列便可用来构成显示器。于是，每个微镜器件10构成一个光调制器，用于调制入射光并提供显示器的一个小格和象素。另外，微镜器件10也可以用于其他成象系统如投影仪并且也可用于光寻址(optical addressing)。在一种实施方案中，微镜器件10包括基材20、板30和致动元件40。基材20具有表面22。在一种实施方案中，表面22由基材20表面和/或深入内部地形成的沟或槽构成。优选地，板30基本上平行于表面22取向并与之间隔开，从而在它们之间界定了腔50。致动元件40插入到基材20的表面22与板30之间。于是，致动元件40位于腔50内。在一种实施方案中，致动元件40被致动，从而相对于基材20和板30于第一位置47和第二位置48之间运动。优选的是，致动元件40围绕一个旋转轴运动或倾斜一个角度。因此，致动元件40的第一位置47被画成基本上平行于基材20，而致动元件40的第二位置48被画成按照与第一位置47成一个角度地取向。下面将详细描述致动元件40相对于基材20和板30的运动或致动。在一种实施方案中，腔50内注满介电液体52，以致致动元件40与介电液体52接触。在一个实施方案中，腔50充满介电液体，以致致动元件40浸没在介电液体52中。因此，介电液体52配置在致动元件40与基材20之间和致动元件40与板30之间。于是，介电液体52接触或润湿致动元件40相对的各表面。在另一种实施方案中，腔50注满介电液体52，使得致动元件40位于介电液体52上方并且致动元件40至少一个朝向基材20的表面接触介电液体52。介电液体52，如下面所述，强化致动元件40的致动。优选的是，介电液体52是透明的。这样，介电液体52便在可见光谱上呈澄清或无色。另外，介电液体52在电场中保持化学稳定，当温度发生变化时是化学稳定的，并且呈化学惰性。另外，介电液体52具有低蒸汽压并且没有腐蚀性。优选的是，介电液体52具有低粘度。在一种实施方案中，合适的液体的粘度介于约0.5厘泊～约50厘泊。再有，介电液体52在电场中具有高的分子取向度并在电场中运动。优选的是，介电液体52具有低介电常数和高偶极矩。材料的介电常数亦称作electric permittivity(介电常数)，是材料反抗在其内部形成电场的能力的度量尺度。在一种实施方案中，介电液体52是一种介电泳液体53，它包括至少一种选自基本上不含不对称醚键的硅氧烷和基本上不含不对称醚键的硅烷的化合物。不对称醚键是介于硅原子与氧原子之间，而其中氧原子还连接碳原子的那些键，即，Si-O-C。因此，合适的介电液体不包括此种键。这里有用的介电泳液体包括在其上施加电信号时表现出运动的液体。合适的介电泳液体实际上提供造成微镜器件10中的致动元件40运动的能量。更具体地说，液体的分子在电场中发生极化，随后排齐和运动，从而提供推动微镜器件10的致动元件40的能量。可用作介电液体52的介电泳液体通常具有低介电常数，呈柔性，因此可压缩到这里所使用的小容积中。液体的可压缩性涉及分子柔性，并意味着液体在压缩力作用下可改变其构象(conformation)，从而略微缩小其体积。分子内的支化也增加可压缩性。液体的压缩促进当电场施加本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：P·F·雷波亚，
申请(专利权)人：惠普开发有限公司，
类型：发明
国别省市：