TWI877201B

TWI877201B - 含二維材料之光學元件、其用途、其製備方法及包含彼之裝置

Info

Publication number: TWI877201B
Application number: TW109128317A
Authority: TW
Inventors: 布諾聖地牙哥荷西卡塔米爾
Original assignee: 布諾聖地牙哥荷西卡塔米爾
Priority date: 2019-08-19
Filing date: 2020-08-19
Publication date: 2025-03-21
Also published as: TW202122866A; KR102884921B1; WO2021032752A1; JP2025019192A; US12287476B2; KR20220062530A; EP4018240A1; CN114365025A; JP2022545060A; US20220214535A1; CN114365025B

Abstract

一般而言，本發明係關於具有含二維材料之覆蓋物之光學元件。特定言之，本發明係關於光學元件，製備光學元件之方法，裝置，經塗覆之二維材料之用途，光學元件之用途及裝置之用途。

Description

含二維材料之光學元件、其用途、其製備方法及包含彼之裝置

本發明大體上係關於具有含二維材料之覆蓋物之光學元件。特定言之，本發明係關於光學元件，製備光學元件之方法，裝置，經塗覆之二維材料之用途，光學元件之用途及裝置之用途。

可調光學裝置可用於多種光散射、光反射及光干涉應用。特定效用係藉由在各單元基礎上可調之裝置，特定言之微型裝置(其中元件係小的)，諸如具有多個圖元之顯示器裝置提供。一種類別之裝置允許操作影像。於此等裝置中，散射、反射及/或干涉行為之控制可用於打開或關閉圖元及/或改變其顏色。另一應用係於光帆中，其中動力學係依賴於帆向光通量呈現之形狀。

於國際專利申請案WO/2018/228671 A1中已作出改善光學裝置之一個最近嘗試，其中於干涉裝置中採用單層。

仍需求改善可調光學裝置，特定言之具有小型化可控圖元之裝置。

本發明之一般目標為至少部分克服申請專利當時之技術水平固有之一或多種缺陷，特定言之與可調光學裝置相關。

一個目標為提供具有可調光散射行為，較佳地在各單元基礎上可調之光學元件。

一個目標為提供可在鏡面反射器與漫反射器之間移動，較佳地在各單元基礎上可調之光學元件。

一個目標為提供具有可調光干涉行為，較佳地在各單元基礎上可調之光學元件。

一個目標為提供以增加之操作頻率可調之光學元件。

一個目標為提供光學元件，較佳地具有減少之質量之可調光學元件。

一個目標為提供具有增加之機械強度之光學元件。

一個目標為提供具有降低之功耗之光學元件。

一個目標為提供具有增加之持久性之光學元件。

一個目標為提供具有增加之熱穩定性之光學元件。

一個目標為提供具有增加之熱傳導之光學元件。

一個目標為提供具有增加之動態範圍之光學元件。

一個目標為提供具有改善之波長控制及增加之連續可調諧性之光學元件。

一個目標為提供具有改善之角度控制及增加之連續可調諧性之光學元件。

一個目標為提供具有增加之效應均勻性之光學元件。

一個目標為提供具有增加之反射率之光學元件。

一個目標為提供具有降低之製造複雜性之光學元件。

一個目標為提供具有增加之動態範圍之光學元件。

一個目標為提供具有增加之數據傳輸帶寬之光學元件。

一個目標為提供光學元件，較佳地光帆，其經歷增加之來自入射光之推力。

100:光學元件

101:覆蓋物

102:第一表面

103:第二表面

104:支撐件

105:附件

106:基板

202:二維材料

203:沉積之層

204:套管

205:深度

301:支撐件材料

401:通道

402:孔

501:第一步驟為提供支撐件

502:第二步驟為附接石墨烯

503:第三步驟為沉積Au

504:第四(視情況可選)步驟為移除支撐件之一部分

505:第五步驟為提供構件

601:第一射線

602:第二射線

701:覆蓋物上之點

702:支撐件上之參考點

703:點之高度

704:支撐件平面

705:腔之深度

706:點之高度

801:第二活化位置

802:靜止位置

803:第一活化位置

804:第三活化位置

900:可穿戴裝置

901:真實影像

902:裝置訊框

903:投影儀

904:透鏡

905:層

906:觀察者

A:覆蓋物端子

B:上位端子

C:下位端子

現使用圖進一步例示本發明。該等圖意欲闡明且不限制本發明之範圍。

圖列表

圖1顯示光學元件之橫斷面視圖

圖2顯示光學元件之橫斷面視圖

圖3顯示在移除支撐件材料之前之堆疊

圖4顯示具有通道之裝置

圖5顯示具有孔之裝置

圖6顯示基板上之支撐件管柱

圖7顯示光學元件之橫斷面視圖

圖8顯示用於製備光學裝置之製程之流程圖

圖9顯示光與平坦覆蓋物之相互作用

圖10顯示光與凸面覆蓋物之相互作用

圖11顯示光與凹面覆蓋物之相互作用

圖12顯示與平坦覆蓋物之干涉相互作用

圖13顯示與凸面覆蓋物之干涉相互作用

圖14顯示與凹面覆蓋物之干涉相互作用

圖15描述就位矢、高度及深度而言之位置

圖16a及16b顯示十字形支撐件之配置

圖17a及17b顯示可穿戴顯示裝置

圖18顯示具有可調諧圖元之光學裝置之示意圖。

至少部分解決申請專利當時之技術水平之缺陷中之一或多者的貢獻由下列實施例作出，其中實施例數字x指示為[x]。從屬實施例表示獨立實施例之較佳配置。

[1]一種光學元件，其包含： a.具有第一表面及第二表面之覆蓋物，b.支撐件，及c.構件；其中：-該覆蓋物係利用指向該支撐件之第一表面取向；-該第一表面之一部分附接至該支撐件，該部分較佳地不超過60面積%之該第一表面，更佳地不超過20面積%之該第一表面，最佳地不超過5面積%之該第一表面；-該第二表面相對於該支撐件之空間配置限定覆蓋物輪廓外形；-該構件經調適及配置以將該第二表面自第一覆蓋物輪廓外形移動至另一覆蓋物輪廓外形；-該覆蓋物包含二維部分，其為一或多種二維材料；-該覆蓋物針對入射至該第二表面之光具有不超過0.5，較佳地不超過0.25，更佳地不超過0.1，最佳地不超過0.01之透射率除以反射率之值，該反射率及透射率係在波長λ下量測；且-λ係於10nm至20μm，較佳地10nm至2μm之範圍內。於一個態樣中，最佳地380至740nm。於另一態樣中，更佳地10nm至200nm，最佳地13nm至193nm。於另一態樣中，更佳地700nm至2000nm，最佳地850nm至1550nm。

於該實施例之一個態樣中，該第一覆蓋物輪廓外形為靜止位置。較佳靜止位置具有失活狀態之構件。於一個態樣中，該構件經調適及配置以施加最大電位差V_max及該構件於靜止位置中施加不超過V_max/5，較佳地不超過V_max/10，更佳地不超過V_max/20之電位差。較佳地該構件於靜止位置中不施加電位差。

於該實施例之一個態樣中，λ為532nm。根據此態樣，較佳地使用頻率雙Nd YAG雷射進行光學量測。

於該實施例之一個態樣中，λ為476nm。根據此態樣，較佳地使用藍色Kr雷射進行光學量測。

於該實施例之一個態樣中，λ為594nm。根據此態樣，較佳地使用黃色He-Ne雷射進行光學量測。

於該實施例之一個態樣中，λ為647nm。根據此態樣，較佳地使用紅色Kr雷射進行光學量測。

於該實施例之一個態樣中，針對10nm至2μm之範圍內之所有波長λ，較佳地針對10nm至20μm之範圍內之所有波長，透射率除以反射率之值為0.5或更少，較佳地0.25或更少，更佳地0.1或更少，最佳地0.01。

於該實施例之一個態樣中，針對380nm至740nm之範圍內之所有波長λ，透射率除以反射率之值為0.5或更少，較佳地0.25或更少，更佳地0.1或更少，最佳地0.01。

於該實施例之一個態樣中，針對13至193nm之範圍內之所有波長λ，較佳地針對10至200nm之範圍內之所有波長，透射率除以反射率之值為0.5或更少，較佳地0.25或更少，更佳地0.1或更少，最佳地0.01。

於該實施例之一個態樣中，針對850至1550nm之範圍內之所有波長λ，較佳地針對700至2000nm之範圍內之所有波長，透射率除以反射率之值為0.5或更少，較佳地0.25或更少，更佳地0.1或更少，最佳地0.01。

於該實施例之一個態樣中，該覆蓋物及支撐件與一或多個開放腔接界。較佳地該一或多個開放腔各具有開口，該開口及該覆蓋物在該腔之相對側。

於該實施例之一個態樣中，該反射率及透射率係針對入射至第二表面上之光。於該實施例之一個態樣中，該等透射率及反射率值係針對以自法線至第二表面之角度θ入射之光，θ係於0至85°之範圍內。於一個態樣中，θ為0°。於另一態樣中，θ為15°。於另一態樣中，θ為30°。於另一態樣中，θ為45°。於另一態樣中，θ為60°。於另一態樣中，θ為75°。

於該實施例之一個態樣中，該等透射率及反射率值係針對以自法線至接觸平面之角度θ入射之光，θ係於0至85°之範圍內。於一個態樣中，θ為0°。於另一態樣中，θ為15°。於另一態樣中，θ為30°。於另一態樣中，θ為45°。於另一態樣中，θ為60°。於另一態樣中，θ為75°。該接觸平面係由第一表面與支撐件之間之接觸點限定。於一個態樣中，該接觸平面為擬合至接觸點之均方根。

[2]如實施例[1]之光學元件，其中自該第一覆蓋物輪廓外形移動至該第二覆蓋物輪廓外形會改變該第二表面相對於該支撐件在該第二表面之至少一個地方之取向。

於一個實施例中，自該第一覆蓋物輪廓外形移動至該第二覆蓋物輪廓外形會改變覆蓋物上之點之高度，該高度係參考支撐件之平面限定。於該實施例之一個態樣中，支撐件之平面係由覆蓋物與支撐件之間之附接點限定。於另一態樣中，支撐件之平面為支撐件之一個面。於另一態樣中，支撐件之平面為支撐件之部分面。於該實施例之一個態樣中，該移動改變覆蓋物上之多個點之高度，較佳地至少10面積%之覆蓋物，更佳地至少50面積%之覆蓋物，更佳地至少80面積%之覆蓋物。

[3]如上述實施例中任一項之光學元件，其中該覆蓋物包含非晶型部分，其為一或多種非晶型材料。於該實施例之一個態樣中，該非晶型部分包含一或多種金屬，較佳地為一或多種金屬。於該實施例之一個態樣中，該非晶型部分包含一或多種添加劑，較佳地為一或多種添加劑。於該實施例之一個態樣中，該非晶型部分不為二維材料。於該實施例之一個態樣中，該非晶型部分不包含二維材料。

[4]如實施例[3]之光學元件，其中該覆蓋物中之非晶型部分之平均密度為24kg/m²或更低，較佳地2.4．10^-1kg/m²或更低，更佳地2.4．10^-2kg/m²或更低，更佳地2.4．10^-3kg/m²或更低，最佳地1.2．10^-3kg/m²或更低。

[5]如實施例[3]或[4]之光學元件，其中該覆蓋物中之非晶型部分之平均密度為1.7．10^-9kg/m²或更多，較佳地3.4．10^-8kg/m²或更多，更佳地1.8．10^-7kg/m²或更多。於該實施例之一個態樣中，平均密度為5．10^-7kg/m²或更多，較佳地1.5．10^-6kg/m²或更多，更佳地5.4．10^-6kg/m²或更多，更佳地5.7．10^-5kg/m²或更多。

[6]如實施例[3]至[5]中任一項之光學元件，其中該非晶型部分以含非晶型物之層存在，該二維部分較佳地存在於該含非晶型物之層外。於該實施例之一個態樣中，該覆蓋物包含含二維材料之層，該層較含非晶型物之層更接近支撐件。於該實施例之一個態樣中，該覆蓋物包含含二維材料之層，該層較含非晶型物之層更遠離支撐件。

[7]如實施例[6]之光學元件，其中該含非晶型物之層具有24kg/m²或更低，較佳地2.4．10^-1kg/m²或更少，更佳地2.4．10^-2kg/m²或更少，更佳地2.4．10^-3kg/m²或更低，最佳地1.2．10^-3kg/m²或更低之平均密度。

[8]如實施例[6]或[7]之光學元件，其中該含非晶型物之層具有1.7．10^-9kg/m²或更多，較佳地3.4．10^-8kg/m²或更多，更佳地1.8．10^-7kg/m²或更多之平均密度。於該實施例之一個態樣中，平均密度為5．10^-7kg/m²或更多，較佳地1.5．10^-6kg/m²或更多，更佳地5.4．10^-6kg/m²或更多，更佳地5.7．10^-5kg/m²或更多。

[9]如實施例[6]至[8]中任一項之光學元件，其中該含非晶型物之層具有1mm或更少，較佳地10μm或更少，更佳地1000nm或更少，更佳地100nm或更少，更佳地50nm或更少之厚度。

[10]如實施例[6]至[9]中任一項之光學元件，其中該含非晶型物之層具有25pm或更多，較佳地69pm或更多，更佳地100pm或更多之厚度。於該實施例之一個態樣中，厚度為1nm或更多，較佳地3nm或更多。於該實施例之另一態樣中，厚度為5nm或更多，較佳地10nm或更多，更佳地30nm或更多。

[11]如實施例[6]至[10]中任一項之光學元件，其中該含非晶型物之層具有小於10⁶Ω．cm，較佳地小於10^-1Ω．cm，更佳地小於10^-3Ω．cm，最佳地小於10^-5Ω．cm之電阻率。電阻率可低至10^-8Ω．cm，特定言之在採用非超導性導體之情況下。電阻率可低於10^-8Ω．cm，特定言之在採用超導材料之情況下。

[12]如實施例[6]至[11]中任一項之光學元件，其中該含非晶型物之層係在覆蓋物之表面上。於該實施例之一個態樣中，該含非晶型物之層係在覆蓋物之第一表面上。於該實施例之另一態樣中，該含非晶型物之層係在覆蓋物之第二表面上。於該實施例之另一態樣中，該含非晶型物之層係在覆蓋物之第一表面及第二表面二者上存在。於該實施例之另一態樣中，該含非晶型物之層既不在覆蓋物之第一表面亦不在覆蓋物之第二表面上存在。

[13]如實施例[6]至[12]中任一項之光學元件，其中該含非晶型物之層具有不超過0.5，較佳地不超過0.25，更佳地不超過0.1，最佳地不超過0.01之透射率除以反射率之值，該反射率及透射率係在波長λ下量測；其中λ係於10nm至20μm，較佳地10nm至2μm之範圍內。於一個態樣中，最佳地380nm至740nm。於另一態樣中，更佳地10nm至200nm，最佳地13nm至193nm。於另一態樣中，更佳地700nm至2000nm，最佳地850nm至1550nm。

於該實施例之一個態樣中，λ為532nm。根據此態樣較佳地使用頻率雙Nd YAG雷射進行光學量測。

於該實施例之一個態樣中，λ為476nm。根據此態樣較佳地使用藍色Kr雷射進行光學量測。

於該實施例之一個態樣中，λ為594nm。根據此態樣較佳地使用黃色He-Ne雷射進行光學量測。

於該實施例之一個態樣中，λ為647nm。根據此態樣較佳地使用紅色Kr雷射進行光學量測。

於該實施例之一個態樣中，針對13至193nm之範圍內之所有波長λ，較佳地針對10nm至200nm之範圍內之所有波長，透射率除以反射率之值為0.5或更少，較佳地0.25或更少，更佳地0.1或更少，最佳地0.01。

於該實施例之一個態樣中，該等透射率及反射率值係針對以自法線至接觸平面之角度θ入射之光，θ係於0至85°之範圍內。於一個態樣中，θ為0°。於另一態樣中，θ為15°。於另一態樣中，θ為30°。於另一態樣中，θ為45°。於另一態樣中，θ為60°。於另一態樣中，θ為75°。接觸平面係由第一表面與支撐件之間之接觸點限定。於一個態樣中，該接觸平面為擬合至接觸點之均方根。

[14]如實施例[6]至[13]中任一項之光學元件，其中該含非晶型物之層具有不超過0.5，較佳地不超過0.25，更佳地不超過0.1，最佳地不超過0.01之吸光度除以反射率之值，該反射率及吸光度係在波長λ下量測；其中λ係於10nm至20μm，較佳地10nm至2μm之範圍內。於一個態樣中，最佳地380nm至740nm。於另一態樣中，更佳地10nm至200nm，最佳地13nm至193nm。於另一態樣中，更佳地700nm至2000nm，最佳地850nm至1550nm。

於該實施例之一個態樣中，針對10nm至2μm之範圍內之所有波長λ，較佳地針對10nm至20μm之範圍內之所有波長，吸光度除以反射率之值為0.5或更少，較佳地0.25或更少，更佳地0.1或更少，最佳地0.01。

於該實施例之一個態樣中，針對380nm至740nm之範圍內之所有波長λ，吸光度除以反射率之值為0.5或更少，較佳地0.25或更少，更佳地0.1或更少，最佳地0.01。

於該實施例之一個態樣中，針對13至193nm之範圍內之所有波長λ，較佳地針對10至200nm之範圍內之所有波長，吸光度除以反射率之值為0.5或更少，較佳地0.25或更少，更佳地0.1或更少，最佳地0.01。

於該實施例之一個態樣中，針對850至1550nm之範圍內之所有波長λ，較佳地針對700至2000nm之範圍內之所有波長，吸光度除以反射率之值為0.5或更少，較佳地0.25或更少，更佳地0.1或更少，最佳地0.01。

於該實施例之一個態樣中，該吸光度及反射率係針對入射至第二表面上之光。於該實施例之一個態樣中，該等吸光度及反射率值係針對以自法線至第二表面之角度θ入射之光，θ係於0至85°之範圍內。於一個態樣中，θ為0°。於另一態樣中，θ為15°。於另一態樣中，θ為30°。於另一態樣中，θ為45°。於另一態樣中，θ為60°。於另一態樣中，θ為75°。

於該實施例之一個態樣中，該等吸光度及反射率值係針對以自法線至接觸平面之角度θ入射之光，θ係於0至85°之範圍內。於一個態樣中，θ為0°。於另一態樣中，θ為15°。於另一態樣中，θ為30°。於另一態樣中，θ為45°。於另一態樣中，θ為60°。於另一態樣中，θ為75°。該接觸平面係由第一表面與支撐件之間之接觸點限定。於一個態樣中，該接觸平面為擬合至接觸點之均方根。

[15]如上述實施例中任一項之光學元件，其中該覆蓋物包含金屬部分，該金屬部分為一或多種金屬。於該實施例之一個態樣中，該金屬部分包含一或多種非晶型材料，較佳地為一或多種非晶型材料。於該實施例之一個態樣中，該金屬部分包含一或多種添加劑，較佳地為一或多種添加劑。於該實施例之一個態樣中，該金屬部分非二維材料。於該實施例之一個態樣中，該金屬部分不含有二維材料。

[16]如實施例[15]之光學元件，其中該覆蓋物中之金屬部分之平均密度為24kg/m²或更少，較佳地2.4．10^-1kg/m²或更少，更佳地2.4．10^-2kg/m²或更少，更佳地2.4．10^-3kg/m²或更少，最佳地1.2．10^-3kg/m²或更少。

[17]如實施例[15]或[16]之光學元件，其中該覆蓋物中之金屬部分之平均密度為1.7．10^-9kg/m²或更多，較佳地3.4．10^-8kg/m²或更多，更佳地1.8．10^-7kg/m²或更多。於該實施例之一個態樣中，平均密度為5．10^-7kg/m²或更多，較佳地1.5．10^-6kg/m²或更多，更佳地5.4．10^-6kg/m²或更多，更佳地5.7．10^-5kg/m²或更多。

[18]如實施例[15]至[17]中任一項之光學元件，其中該金屬部分以含金屬之層存在，該二維部分較佳地存在於含金屬之層外。於該實施例之一個態樣中，該覆蓋物包含含二維材料之層，該層較含金屬之層更接近支撐件。於該實施例之一個態樣中，該覆蓋物包含含二維材料之層，該層較含金屬之層更遠離支撐件。

[19]如實施例[18]之光學元件，其中該含金屬之層具有2.4kg/m²或更少，較佳地2.4．10^-1kg/m²或更少，更佳地2.4．10^-2kg/m²或更少，更佳地2.4．10^-3kg/m²或更少，最佳地1.2．10^-3kg/m²或更少之平均密度。

[20]如實施例[18]或[19]之光學元件，其中該含金屬之層具有1.7．10^-9kg/m²或更多，較佳地3.4．10^-8kg/m²或更多，更佳地1.8．10^-7kg/m²或更多之平均密度。於該實施例之一個態樣中，平均密度為5．10^-7kg/m²或更多，較佳地1.5．10^-6kg/m²或更多，更佳地5.4．10^-6kg/m²或更多，更佳地5.7．10^-5kg/m²或更多。

[21]如實施例[18]至[20]中任一項之光學元件，其中該含金屬之層具有1mm或更少，較佳地10μm或更少，更佳地1000nm或更少，更佳地100nm或更少，更佳地50nm或更少之厚度。

[22]如實施例[18]至[21]中任一項之光學元件，其中該含金屬之層具有25pm或更多，較佳地69pm或更多，更佳地100pm或更多之厚度。於該實施例之一個態樣中，厚度為1nm或更多，較佳地3nm或更多。於該實施例之另一態樣中，厚度為5nm或更多，較佳地10nm或更多，更佳地30nm或更多。

[23]如實施例[18]至[22]中任一項之光學元件，其中該含金屬之層具有小於10⁶Ω．cm，較佳地小於10^-1Ω．cm，更佳地小於10^-3Ω．cm，最佳地小於10^-5Ω．cm之電阻率。電阻率可低至10^-8Ω．cm，特定言之在採用非超導性導體之情況下。電阻率可低於10^-8Ω．cm，特定言之在採用超導材料之情況下。

[24]如實施例[18]至[23]中任一項之光學元件，其中該含金屬之層係在覆蓋物之表面上。於該實施例之一個態樣中，該含金屬之層係在覆蓋物之第一表面上。於該實施例之另一態樣中，該含金屬之層係在覆蓋物之第二表面上。於該實施例之另一態樣中，該含金屬之層係在覆蓋物之第一表面及第二表面二者上存在。於該實施例之另一態樣中，該含金屬之層既不在覆蓋物之第一表面亦不在覆蓋物之第二表面上存在。

[25]如實施例[18]至[24]中任一項之光學元件，其中該含金屬之層具有不超過0.5，較佳地不超過0.25，更佳地不超過0.1，最佳地不超過0.01之透射率除以反射率之值，該反射率及透射率係在波長λ下量測；其中λ係於10nm至20μm，較佳地10nm至2μm之範圍內。於一個態樣中，最佳地380nm至740nm。於另一態樣中，更佳地10nm至200nm，最佳地13nm至193nm。於另一態樣中，更佳地700nm至2000nm，最佳地850nm至1550nm。

[26]如實施例[18]至[25]中任一項之光學元件，其中該含金屬之層具有不超過0.5，較佳地不超過0.25，更佳地不超過0.1，最佳地不超過0.01之吸光度除以反射率之值，該反射率及吸光度係在波長λ下量測；其中λ係於10nm至20μm，較佳地10nm至2μm之範圍內。於一個態樣中，最佳地380nm至740nm。於另一態樣中，更佳地10nm至200nm，最佳地13nm至193nm。於另一態樣中，更佳地700nm至2000nm，最佳地850nm至1550nm。

於該實施例之一個態樣中，該反射率及吸光度係針對入射至第二表面上之光。於該實施例之一個態樣中，該等吸光度及反射率值係針對以自法線至第二表面之角度θ入射之光，θ係於0至85°之範圍內。於一個態樣中，θ為0°。於另一態樣中，θ為15°。於另一態樣中，θ為30°。於另一態樣中，θ為45°。於另一態樣中，θ為60°。於另一態樣中，θ為75°。

[27]如上述實施例中任一項之光學元件，其中該覆蓋物包含添加劑部分，其為選自由以下組成之群之一或多種元素：Ag、Al、Au、B、Ba、Be、Bi、C、Ca、Cr、Cs、Co、Cu、Fe、Ga、Ge、H、Hf、Hg、In、Ir、K、Mg、Mn、Mo、Na、Nb、Ni、Li、Ti、Os、P、Pb、Pd、Pt、Re、Rh、Ru、S、Sb、Sc、Se、Si、Sn、Sr、Ta、Te、V、W、Zr及Zn；或上述元素中之兩者或更多者之一或多種組合，較佳地合金；或上述元素中之一或多者與一或多種硫族元素(O、S、Se、Te)、N或C之組合。此上下文中之較佳C為非晶型C。此上下文中之較佳Si為非晶型Si。此上下文中之Si及O之較佳組合為非晶型二氧化矽(SiO₂)。此上下文中之Si及N之較佳組合為非晶型氮化矽(Si₃N₄)。此上下文中之Ga及N之較佳組合為非晶型氮化鎵(GaN)。In、Sn、Zn及O之較佳組合為非晶型氧化銦錫(ITO)、非晶型氧化銦鋅(IZO)、非晶型氧化鋅(ZnO)及非晶型氧化銦錫鋅(ITZO)。

於該實施例之一個態樣中，該添加劑部分為選自由以下組成之群之一或多種元素：Ag、Al、Au、B、Ba、C、Ca、Cr、Cs、Co、Cu、Fe、Ga、Ge、Hf、In、K、Mg、Mn、Mo、Na、Nb、Ni、Li、 Ti、P、Pb、Pd、Pt、S、Sb、Se、Si、Sn、Sr、Ta、Te、V、W、Zr及Zn；或上述元素中之兩者或更多者之一或多種組合，較佳地合金；或上述元素中之一或多者與一或多種硫族元素(O、S、Se、Te)、N或C之組合。此上下文中之較佳C為非晶型C。此上下文中之較佳Si為非晶型Si。此上下文中之Si及O之較佳組合為非晶型二氧化矽(SiO₂)。此上下文中之Si及N之較佳組合為非晶型氮化矽(Si₃N₄)。此上下文中之Ga及N之較佳組合為非晶型氮化鎵(GaN)。In、Sn、Zn及O之較佳組合為非晶型氧化銦錫(ITO)、非晶型氧化銦鋅(IZO)、非晶型氧化鋅(ZnO)及非晶型氧化銦錫鋅(ITZO)。

於該實施例之一個態樣中，該添加劑部分為選自由以下組成之群之一或多種元素：Ag、Al、B、C、Cr、Fe、K、Mg、Mo、Na、Ni、Ti、P、Pb、S、Ta、V、W及Zn；或上述元素中之兩者或更多者之一或多種組合，較佳地合金；或上述元素中之一或多者與一或多種硫族元素(O、S、Se、Te)、N或C之組合。此上下文中之較佳C為非晶型C。

於該實施例之一個態樣中，該添加劑部分為選自由以下組成之群之一或多種元素：Ag、Al、B、C、Cr、Fe、K、Mg、Mo、Na、Ni、Ti、P、Pb、S、Si、Ta、V、W及Zn；或上述元素中之兩者或更多者之一或多種組合，較佳地合金；或上述元素中之一或多者與一或多種硫族元素(O、S、Se、Te)、N或C之組合。此上下文中之較佳C為非晶型C。此上下文中之較佳Si為非晶型Si。此上下文中之Si及O之較佳組合為非晶型二氧化矽(SiO₂)。此上下文中之Si及N之較佳組合為非晶型氮化矽(Si₃N₄)。

於該實施例之一個態樣中，該添加劑部分為一或多種複合材料，較佳複合材料為包含一或多種奈米材料之聚合物基質。較佳奈米材料係選自由以下組成之群：奈米粒子、量子點、碳奈米管及銀奈米線。

於另一態樣中，較佳奈米材料係選自由以下組成之群：奈米粒子、量子點、碳奈米管、銀奈米線、有機LED及電子墨水。

於該實施例之一個態樣中，該添加劑部分為選自上述列表之元素及衍生之化合物與上述列表之複合材料之組合。

於該實施例之一個態樣中，該添加劑部分包含一或多種金屬，較佳地為一或多種金屬。於該實施例之一個態樣中，該添加劑部分包含一或多種非晶型材料，較佳地為一或多種非晶型材料。於該實施例之一個態樣中，該添加劑部分非二維材料。於該實施例之一個態樣中，該添加劑部分不含有二維材料。

[28]如實施例[27]之光學元件，其中該覆蓋物中之添加劑部分之平均密度為24kg/m²或更少，較佳地2.4．10^-1kg/m²或更少，更佳地2.4．10^-2kg/m²或更少，更佳地2.4．10^-3kg/m²或更少，最佳地1.2．10^-3kg/m²或更少。

[29]如實施例[27]或[28]之光學元件，其中該覆蓋物中之添加劑部分之平均密度為1.7．10^-9kg/m²或更多，較佳地3.4．10^-8kg/m²或更多，更佳地1.8．10^-7kg/m²或更多。於該實施例之一個態樣中，平均密度為5．10^-7kg/m²或更多，較佳地1.5．10^-6kg/m²或更多，更佳地5.4．10^-6kg/m²或更多，更佳地5.7．10^-5kg/m²或更多。

[30]如實施例[27]至[29]中任一項之光學元件，其中該添加劑部分係以含添加劑之層存在，該二維部分較佳地係存在於含添加劑之層外。於該實施例之一個態樣中，該覆蓋物包含含二維之層，該層較含添加劑之層更接近支撐件。於該實施例之一個態樣中，該覆蓋物包含含二維之層，該層較含添加劑之層更遠離支撐件。

[31]如實施例[30]之光學元件，其中該含添加劑之層具有24kg/m²或更少，較佳地2.4．10^-1kg/m²或更少，更佳地2.4．10^-2kg/m²或更少，更佳地2.4．10^-3kg/m²或更少，最佳地1.2．10^-3kg/m²或更少之平均密度。

[32]如實施例[30]或[31]之光學元件，其中該含添加劑之層具有1.7．10^-9kg/m²或更多，較佳地3.4．10^-8kg/m²或更多，更佳地1.8．10^-7kg/m²或更多之平均密度。於該實施例之一個態樣中，平均密度為5．10^-7kg/m²或更多，較佳地1.5．10^-6kg/m²或更多，更佳地5.4．10^-6kg/m²或更多，更佳地5.7．10^-5kg/m²或更多。

[33]如實施例[30]至[32]中任一項之光學元件，其中該含添加劑之層具有1mm或更少，較佳地10μm或更少，更佳地1000nm或更少，更佳地100nm或更少，更佳地50nm或更少之厚度。

[34]如實施例[30]至[33]中任一項之光學元件，其中該含添加劑之層具有25pm或更多，較佳地69pm或更多，更佳地100pm或更多之厚度。於該實施例之一個態樣中，厚度為1nm或更多，較佳地3nm或更多。於該實施例之另一態樣中，厚度為5nm或更多，較佳地10nm或更多，更佳地30nm或更多。

[35]如實施例[30]至[34]中任一項之光學元件，其中該含添加劑之層具有小於10⁶Ω．cm，較佳地小於10^-1Ω．cm，更佳地小於10^-3Ω．cm，最佳地小於10^-5Ω．cm之電阻率。電阻率可低至10^-8Ω．cm，特定言之在採用非超導性導體之情況下。電阻率可低於10^-8Ω．cm，特定言之在採用超導材料之情況下。

[36]如實施例[30]至[35]中任一項之光學元件，其中該含添加劑之層係在覆蓋物之表面上。於該實施例之一個態樣中，該含添加劑之層係在覆蓋物之第一表面上。於該實施例之另一態樣中，該含添加劑之層係在覆蓋物之第二表面上。於該實施例之另一態樣中，該含添加劑之層係在覆蓋物之第一表面及第二表面二者上存在。於該實施例之另一態樣中，該含添加劑之層既不在覆蓋物之第一表面亦不在覆蓋物之第二表面上存在。

[37]如實施例[30]至[36]中任一項之光學元件，其中該含添加劑之層具有不超過0.5，較佳地不超過0.25，更佳地不超過0.1，最佳地不超過0.01之透射率除以反射率之值，該反射率及透射率係在波長λ下量測；其中λ係於10nm至20μm，較佳地10nm至2μm之範圍內。於一個態樣中，最佳地380nm至740nm。於另一態樣中，更佳地10nm至200nm，最佳地13nm至193nm。於另一態樣中，更佳地700nm至2000nm，最佳地850nm至1550nm。

[38]如實施例[30]至[37]中任一項之光學元件，其中該含添加劑之層具有不超過0.5，較佳地不超過0.25，更佳地不超過0.1，最佳地不超過0.01之吸光度除以反射率之值，該反射率及吸光度係在波長λ下量測；其中λ係於10nm至20μm，較佳地10nm至2μm之範圍內。於一個態樣中，最佳地380nm至740nm。於另一態樣中，更佳地10nm至200nm，最佳地13nm至193nm。於另一態樣中，更佳地700nm至2000nm，最佳地850nm至1550nm。

於該實施例之一個態樣中，針對10nm至2μm之範圍內之所有波長λ，較佳地針對10nm至20μm之範圍內之所有波長，吸光度除以反射率之值為0.5或更少，較佳地0.25或更少，更佳地0.1或更少，最佳地 0.01。

於該實施例之一個態樣中，針對13至193nm之範圍內之所有波長λ，較佳地針對10nm至200nm之範圍內之所有波長，吸光度除以反射率之值為0.5或更少，較佳地0.25或更少，更佳地0.1或更少，最佳地0.01。

於該實施例之一個態樣中，該等吸光度及反射率值係針對以自法線至接觸平面之角度θ入射之光，θ係於0至85°之範圍內。於一個態樣中，θ為0°。於另一態樣中，θ為15°。於另一態樣中，θ為30°。於另一態樣中，θ為45°。於另一態樣中，θ為60°。於另一態樣中，θ為75°。接觸平面係由第一表面與支撐件之間之接觸點限定。於一個態樣中，該接觸平面為擬合至接觸點之均方根。

[39]如上述實施例中任一項之光學元件，其中該二維部分為下列中之一或多者：d.選自由以下組成之群之一或多者：C、BN、P、MoS₂、MoSe₂、MoTe₂、WS₂、WSe₂、WTe₂、NbS₂、NbSe₂、NbTe₂、TaS₂、TaSe₂、TaTe₂、TiSe₂、VSe₂、CrS₂、CrSe₂、B、Ge、Si、Si₂BN、Sn、Pb、P、Sb、Bi。此上下文中之較佳C為選自由以下組成之群之一或多者：石墨烯(一或多個石墨層)及石墨炔；較佳地石墨烯。此上下文中之較佳BN為h-BN。此上下文中之較佳P為黑磷或磷烯。此上下文中之較佳B為硼烯。此上下文中之較佳Ge為鍺烯。此上下文中之較佳Si為矽烯。此上下文中之較佳Sn為錫烯。此上下文中之較佳Pb為鉛烯。此上下文中之較佳Sb為銻烯。此上下文中之較佳Bi為鉍烯；e.一或多種過渡金屬硫族化物，各為非a.中所列之過渡金屬硫族化物；f.一或多種氧化物，各為a.或b.中所列之物質之氧化物；g.一或多種原子插層變異體，各為a.或b.中所列之物質之原子插層變異體；h.一或多種物理、化學、機械及/或電磁功能化衍生物，各為a.或b.中所列之物質之化學功能化衍生物。較佳物理功能化為穿孔或原子攔阻處理。較佳機械功能化為拉伸或加壓。較佳電磁功能化為施加電壓。

於該實施例之一個態樣中，該二維部分為選自由以下組成之群之組合：a.、b.、c.、d.、e.、a.+b.、a.+c.、a.+d.、a.+e.、b.+c.、b.+d.、b.+e.、c.+d.、c.+e.、d.+e.、a.+b.+c.、a.+b.+d.、a.+b.+e.、a.+c.+d.、a.+c.+e.、a.+d.+e.、b.+c.+d.、b.+c.+e.、b.+d.+e.、c.+d.+e.、b.+c.+d.+e.、a.+c.+d.+e.、a.+b.+d.+e.、a.+b.+c.+e.、a.+b.+c.+d.及a.+b.+c.+d.+e.。

[39a]如上述實施例中任一項之光學元件，其中該二維部分為下列中之一或多者：a.選自由以下組成之群之一或多者：C、BN、P、MoS₂、MoSe₂、MoTe₂、WS₂、WSe₂、WTe₂、GaS、GaSe、GaTe、NbS₂、NbSe₂、NbTe₂、TaS₂、TaSe₂、TaTe₂、TiSe₂、VSe₂、CrS₂、CrSe₂、B、Ge、Si、Si₂BN、Sn、Pb、PtS₂、PtSe₂、PtTe₂、Sb、Bi。此上下文中之較佳 C為選自由以下組成之群之一或多者：石墨烯(一或多個石墨層)及石墨炔(單層非晶型碳)；較佳地石墨烯。此上下文中之較佳BN為h-BN。此上下文中之較佳P為黑磷或磷烯。此上下文中之較佳B為硼烯。此上下文中之較佳Ge為鍺烯。此上下文中之較佳Si為矽烯。此上下文中之較佳Sn為錫烯。此上下文中之較佳Pb為鉛烯。此上下文中之較佳Sb為銻烯。此上下文中之較佳Bi為鉍烯；b.一或多種過渡金屬硫族化物，各為非a.中所列之過渡金屬硫族化物；c.一或多種氧化物，各為a.或b.中所列之物質之氧化物；d.一或多種原子插層變異體，各為a.或b.中所列之物質之原子插層變異體；e.一或多種物理、化學、機械及/或電磁功能化衍生物，各為a.或b.中所列之物質之化學功能化衍生物。較佳物理功能化為穿孔或原子攔阻處理。較佳機械功能化為拉伸或加壓。較佳電磁功能化為施加電壓。

於該實施例之一個態樣中，二維部分為選自由以下組成之群之組合：a.、b.、c.、d.、e.、a.+b.、a.+c.、a.+d.、a.+e.、b.+c.、b.+d.、b.+e.、c.+d.、c.+e.、d.+e.、a.+b.+c.、a.+b.+d.、a.+b.+e.、a.+c.+d.、a.+c.+e.、a.+d.+e.、b.+c.+d.、b.+c.+e.、b.+d.+e.、c.+d.+e.、b.+c.+d.+e.、a.+c.+d.+e.、a.+b.+d.+e.、a.+b.+c.+e.、a.+b.+c.+d.及a.+b.+c.+d.+e.。

於一個實施例中，該二維材料係存在於奈米片溶液或複合材料中。較佳複合材料為包含較佳地根據上述實施例選擇之一或多種二維材料之聚合物基質。較佳奈米片溶液包含較佳地根據上述實施例選擇之一或多種二維材料。

[40]如上述實施例中任一項之光學元件，其中該二維部分包含石墨烯或氮化硼或二者。較佳氮化硼為六方氮化硼。較佳地石墨烯經化學氣相沉積。較佳地氮化硼經化學氣相沉積。於該實施例之一個態樣中，該二維部分包含石墨烯，較佳地為石墨烯。於該實施例之一個態樣中，該二維部分包含氮化硼，較佳地為氮化硼。

[41]如上述實施例中任一項之光學元件，其中該二維部分為兩種或更多種二維材料。於該實施例之一個態樣中，該等兩種或更多種二維材料各選自實施例[39]之列表。

[42]如上述實施例中任一項之光學元件，其中該覆蓋物中之二維部分之平均密度為24kg/m²或更少，較佳地2.4．10^-1kg/m²或更少，更佳地2.4．10^-2kg/m²或更少，更佳地2.4．10^-3kg/m²或更少，最佳地1.2．10^-3kg/m²或更少之平均密度。

[43]如上述實施例中任一項之光學元件，其中該覆蓋物中之二維部分之平均密度為1.7．10^-9kg/m²或更多，較佳地3.4．10^-8kg/m²或更多，更佳地1.8．10^-7kg/m²或更多。於該實施例之一個態樣中，平均密度為5．10^-7kg/m²或更多，較佳地1.5．10^-6kg/m²或更多，更佳地5.4．10^-6kg/m²或更多，更佳地5.7．10^-5kg/m²或更多。

[44]如上述實施例中任一項之光學元件，其中該二維部分包含一或多個二維材料片。

[45]如上述實施例中任一項之光學元件，其中該二維部分係以含二維之層存在。

[46]如實施例[45]之光學元件，其中該含二維之層之平均密度為24kg/m²或更少，較佳地2.4．10^-1kg/m²或更少，更佳地2.4．10^-2kg/m²或更少，更佳地2.4．10^-3kg/m²或更少，最佳地1.2．10^-3kg/m²或更少。

[47]如實施例[45]或[46]之光學元件，其中該含二維之層之平均密度為1.7．10^-9kg/m²或更多，較佳地3.4．10^-8kg/m²或更多，更佳地1.8．10^-7kg/m²或更多。於該實施例之一個態樣中，平均密度為5．10^-7kg/m²或更多，較佳地1.5．10^-6kg/m²或更多，更佳地5.4．10^-6kg/m²或更多，更佳地5.7．10^-5kg/m²或更多。

[48]如實施例[45]至[47]中任一項之光學元件，其中該含二維之層具有在該層之平面方向量測之小於10⁶Ω．cm，較佳地小於10^-1Ω．cm，更佳地小於10^-3Ω．cm，最佳地小於10^-5Ω．cm的電阻率。電阻率可低至10^-8Ω．cm，特定言之在採用非超導性導體之情況下。電阻率可低於10^-8Ω．cm，特定言之在採用超導材料之情況下。

[49]如實施例[45]至[48]中任一項之光學元件，其中該含二維之層為一或多個二維材料片。

[50]如實施例[45]至[49]中任一項之光學元件，其中該含二維之層具有1mm或更少，較佳地10μm或更少，更佳地1000nm或更少，更佳地100nm或更少，更佳地50nm或更少之厚度。於該實施例之一個態樣中，更佳地10nm或更少，更佳地5nm或更少，最佳地1nm或更少。

[51]如實施例[45]至[50]中任一項之光學元件，其中該含二維之層具有25pm或更多，較佳地69pm或更多，更佳地100pm或更多之厚度。於該實施例之一個態樣中，厚度為1nm或更多，較佳地3nm或更多，更佳地5nm或更多，仍更佳地10nm或更多。於該實施例之另一態樣中，厚度為15nm或更多，較佳地20nm或更多，更佳地30nm或更多。

[52]如實施例[45]至[51]中任一項之光學元件，其中該含二維之層係在覆蓋物之表面上。於該實施例之一個態樣中，該含二維之層係在覆蓋物之第一表面上。於該實施例之另一態樣中，該含二維之層係在覆蓋物之第二表面上。於該實施例之另一態樣中，含二維之層係在覆蓋物之第一表面及第二表面二者上存在。於該實施例之另一態樣中，該含二維材料之層既不在覆蓋物之第一表面亦不在覆蓋物之第二表面上存在。

[53]如上述實施例中任一項之光學元件，其中針對入射至第二表面之光，該覆蓋物具有不超過0.5，較佳地不超過0.25，更佳地不超過0.1，最佳地不超過0.01之吸光度除以反射率之值，該反射率及透射率係在波長λ下量測；其中λ係於10nm至20μm，較佳地10nm至2μm之範圍內。於一個態樣中，最佳地380nm至740nm。於另一態樣中，更佳地10nm至200nm，最佳地13nm至193nm。於另一態樣中，更佳地700nm至2000nm，最佳地850nm至1550nm。

於該實施例之一個態樣中，該吸光度及透射率係針對入射至第二表面上之光。於該實施例之一個態樣中，該等透射率及反射率值係針對以自法線至第二表面之角度θ入射之光，θ係於0至85°之範圍內。於一個態樣中，θ為0°。於另一態樣中，θ為15°。於另一態樣中，θ為30°。於另一態樣中，θ為45°。於另一態樣中，θ為60°。於另一態樣中，θ為75°。

[53a]如上述實施例中任一項之光學元件，其中針對入射至第二表面之光，該覆蓋物具有不超過0.5，較佳地不超過0.25，更佳地不超過0.1，最佳地不超過0.01之透射率除以反射率之值，該反射率及透射率係在波長λ下量測；其中λ係於10nm至20μm，較佳地10nm至2μm之範圍內。於一個態樣中，最佳地380nm至740nm。於另一態樣中，更佳地10nm至200nm，最佳地13nm至193nm。於另一態樣中，更佳地700nm至2000nm，最佳地850nm至1550nm。

[53b]如上述實施例中任一項之光學元件，其中針對入射至第二表面之光，該覆蓋物具有不超過0.5，較佳地不超過0.25，更佳地不超過0.1，最佳地不超過0.01之吸光度除以反射率之值，該反射率及吸光度係在波長λ下量測；其中λ係於10nm至20μm，較佳地10nm至2μm之範圍內。於一個態樣中，最佳地380nm至740nm。於另一態樣中，更佳地10nm至200nm，最佳地13nm至193nm。於另一態樣中，更佳地700nm至2000nm，最佳地850nm至1550nm。

[54]如上述實施例中任一項之光學元件，其中該覆蓋物具有1mm或更少，較佳地10μm或更少，更佳地1000nm或更少，更佳地100nm或更少，更佳地50nm或更少之厚度。

[55]如上述實施例中任一項之光學元件，其中該覆蓋物具有25pm或更多，較佳地69pm或更多，更佳地100pm或更多之厚度。於該實施例之一個態樣中，厚度為1nm或更多，較佳地3nm或更多，更佳地5nm或更多，仍更佳地10nm或更多。於該實施例之另一態樣中，厚度為15nm或更多，較佳地20nm或更多，更佳地30nm或更多。

[56]如上述實施例中任一項之光學元件，其中該覆蓋物具有層狀形式。

[57]如上述實施例中任一項之光學元件，其中該構件產生靜電力。

[58]如上述實施例中任一項之光學元件，其中該構件經調適及配置以在覆蓋物與端子之間產生電位差。於該實施例之一個態樣中，該端子定位係距第一表面較距第二表面更近。於該實施例之另一態樣中，該端子定位係距第二表面較距第一表面更近。於該實施例之另一態樣中，第一端子定位係距第一表面較距第二表面更近且第二端子定位係距第二表面較距第一表面更近。於該實施例之一個態樣中，端子係於基板中存在。於該實施例之一個態樣中，端子係於套管中存在。

[59]如上述實施例中任一項之光學元件，其中該構件經調適及配置以改變第一基板之區域內之壓力。於該實施例之一個態樣中，該壓力為氣體壓力。於該實施例之另一態樣中，該壓力為液體壓力。

[60]如上述實施例中任一項之光學元件，其中於第一覆蓋物輪廓外形中，覆蓋物中之第一點係在相對於支撐件之第一空間位置處及於第二覆蓋物輪廓外形中，該第一點係在相對於支撐件之第二空間位置處，其中該第一空間位置與該第二空間位置之間之距離係於0.1nm至2000nm，較佳地1nm至1000nm之範圍內。於該實施例之一個態樣中，較佳地於5nm至800nm之範圍內。於該實施例之另一態樣中，更佳地於5nm至400nm之範圍內。於該實施例之另一態樣中，更佳地於1nm至100nm之範圍內。

[61]如上述實施例中任一項之光學元件，其中自第一覆蓋物輪廓外形移動至第二覆蓋物輪廓外形會改變覆蓋物上之點之高度0.1nm至2000nm，較佳地1nm至1000nm之範圍之量，該高度係參考支撐件之平面限定。於該實施例之一個態樣中，該高度係變化5nm至800nm之範圍之量。於該實施例之另一態樣中，該高度係變化5nm至400nm之範圍之量。於該實施例之另一態樣中，該高度係變化1nm至100nm之範圍之量。於該實施例之一個態樣中，該支撐件之平面係由覆蓋物與支撐件之間之附接點限定。於另一態樣中，該支撐件之平面為支撐件之一個面。於另一態樣中，該支撐件之平面為支撐件之部分面。於該實施例之一個態樣中，覆蓋物上之多個點處之高度改變以上範圍之量，較佳地至少10面積%之覆蓋物，更佳地至少50面積%之覆蓋物，更佳地至少80面積%之覆蓋物。

於該實施例之一個態樣中，覆蓋物上之多個點處之高度改變以上範圍之量，較佳地自第一覆蓋物輪廓外形至少10面積%之覆蓋物之第二表面，更佳地自第一覆蓋物輪廓外形至少50面積%之覆蓋物之第二表面，更佳地自第一覆蓋物輪廓外形至少80面積%之覆蓋物之第二表面。

[62]如上述實施例中任一項之光學元件，其進一步包含具有基板表面之基板，其中該基板表面之一部分附接至支撐件，該部分較佳地不超過60面積%之基板表面，更佳地不超過20面積%之基板表面，最佳地不超過5面積%之基板表面。

[63]如實施例[62]之光學元件，其中該基板表面、支撐件及第一表面與一或多個腔接界，各腔具有基板表面與第一表面之間之腔之距離的腔深度。

[64]如實施例[63]之光學元件，其中該一或多個腔為選自由以下組成之群之一或多者：孔、通道及孔道。

[65]如實施例[63]或[64]之光學元件，其中第一覆蓋物輪廓外形中之腔深度中之一或多者係於0至5000nm之範圍內，較佳地於0至2000nm之範圍內。於該實施例之一個態樣中，較佳地於0nm至1600nm之範圍內。於該實施例之另一態樣中，更佳地於0nm至800nm之範圍內。於該實施例之另一態樣中，更佳地於0nm至200nm之範圍內。

[66]如實施例[63]至[65]中任一項之光學元件，其中腔具有第一覆蓋物輪廓外形中之第一腔深度及第二覆蓋物輪廓外形中之第二腔深度，其中第一與第二深度之差係於0.1nm至2000nm，較佳地1nm至1000nm之範圍內。於該實施例之一個態樣中，較佳地於5nm至800nm之範圍內。於該實施例之另一態樣中，更佳地於5nm至400nm之範圍內。於該實施例之另一態樣中，更佳地於1nm至100nm之範圍內。

[67]如實施例[62]至[66]中任一項之光學元件，其中該基板具有下列中之一或多者：a.至少0.2，較佳地至少0.5，更佳地至少0.8，最佳地至少0.9之透射率； b.低於0.5，較佳地低於0.3，較佳地低於0.2，較佳地低於0.1之反射率；及c.至少0.01，較佳地至少0.1，較佳地至少0.25，最佳地至少0.5之吸光度。

於該實施例之一個態樣中，滿足之特徵為選自由以下組成之群之組合：a.、b.、c.、a.+b.、a.+c.、b.+c.及a.+b.+c.。

於該實施例之一個態樣中，針對10nm至20μm，較佳地10nm至2μm之範圍內之波長λ滿足標準。於一個態樣中，最佳地380nm至740nm。於另一態樣中，更佳地10nm至200nm，最佳地13nm至193nm。於另一態樣中，更佳地700nm至2000nm，最佳地850nm至1550nm。

於該實施例之一個態樣中，針對10nm至2μm之範圍內之所有波長λ，較佳地針對10nm至20μm之範圍內之所有波長，反射率除以透射率之值為0.5或更少，較佳地0.25或更少，更佳地0.1或更少，最佳地0.01。

於該實施例之一個態樣中，針對380nm至740nm之範圍內之所有波長λ，反射率除以透射率之值為0.5或更少，較佳地0.25或更少，更佳地0.1或更少，最佳地0.01。

於該實施例之一個態樣中，針對13至193nm之範圍內之所有波長λ，較佳地針對10至200nm之範圍內之所有波長，反射率除以透射率之值為0.5或更少，較佳地0.25或更少，更佳地0.1或更少，最佳地0.01。

於該實施例之一個態樣中，針對850至1550nm之範圍內之所有波長λ，較佳地針對700至2000nm之範圍內之所有波長，反射率除以透射率之值為0.5或更少，較佳地0.25或更少，更佳地0.1或更少，最佳地0.01。

於該實施例之一個態樣中，該反射率、吸光度及透射率係針對入射至基板表面上之光。於該實施例之一個態樣中，該等透射率、吸光度及反射率值係針對以自法線之角度θ入射至基板表面之光，θ係於0至85°之範圍內。於一個態樣中，θ為0°。於另一態樣中，θ為15°。於另一態樣中，θ為30°。於另一態樣中，θ為45°。於另一態樣中，θ為60°。於另一態樣中，θ為75°。

[68]如實施例[62]至[67]中任一項之光學元件，其中該基板具有下列中之一或多者：a.低於0.5，較佳地低於0.3，較佳地低於0.2，較佳地低於0.1之透射率；b.低於0.5，較佳地低於0.3，較佳地低於0.2，較佳地低於0.1之反射率；及c.至少0.5，較佳地至少0.8，較佳地至少0.9，最佳地至少0.95之吸光度。

於該實施例之一個態樣中，針對10nm至20μm，較佳地10nm至2μm之範圍內之波長λ滿足標準。於一個態樣中，最佳地380nm至740nm。於另一態樣中，更佳地10nm至200nm，最佳地13nm至193nm。於另一態樣中，更佳地700nm至2000nm，最佳地850nm至1550 nm。

於該實施例之一個態樣中，針對850至1550nm之範圍內之所有波長λ，較佳地針對700至2000nm之範圍內之所有波長，透射率除以反射率之值為0.5或更少，較佳地0.25或更少，更佳地0.1或更少，最佳地 0.01。

於該實施例之一個態樣中，針對380nm至740nm之範圍內之所有波長λ，透射率除以吸光度之值為0.5或更少，較佳地0.25或更少，更佳地0.1或更少，最佳地0.01。

於該實施例之一個態樣中，針對13至193nm之範圍內之所有波長λ，較佳地針對10至200nm之範圍內之所有波長，透射率除以吸光度之值為0.5或更少，較佳地0.25或更少，更佳地0.1或更少，最佳地0.01。

於該實施例之一個態樣中，針對850至1550nm之範圍內之所有波長λ，較佳地針對700至2000nm之範圍內之所有波長，透射率除以吸光度之值為0.5或更少，較佳地0.25或更少，更佳地0.1或更少，最佳地0.01。

於該實施例之一個態樣中，針對10nm至2μm之範圍內之所有波長λ，較佳地針對10nm至20μm之範圍內之所有波長，反射率除以吸光度之值為0.5或更少，較佳地0.25或更少，更佳地0.1或更少，最佳地0.01。

於該實施例之一個態樣中，針對380nm至740nm之範圍內之所有波長λ，反射率除以吸光度之值為0.5或更少，較佳地0.25或更少，更佳地0.1或更少，最佳地0.01。

於該實施例之一個態樣中，針對13至193nm之範圍內之所有波長λ，較佳地針對10至200nm之範圍內之所有波長，反射率除以吸光度之值為0.5或更少，較佳地0.25或更少，更佳地0.1或更少，最佳地0.01。

於該實施例之一個態樣中，針對850至1550nm之範圍內之所有波長λ，較佳地針對700至2000nm之範圍內之所有波長，反射率除以吸光度之值為0.5或更少，較佳地0.25或更少，更佳地0.1或更少，最佳地0.01。

[69]如實施例[62]至[67]中任一項之光學元件，其中該基板具有下列中之一或多者：a.低於0.5，較佳地低於0.3，較佳地低於0.2，較佳地低於0.1之透射率；b.至少0.5，較佳地至少0.8，更佳地至少0.9，最佳地至少0.95之反射率；及c.低於0.5，較佳地低於0.3，較佳地低於0.2，較佳地低於0.1之吸光度。

於該實施例之一個態樣中，針對10nm至20μm，較佳地10nm至2μm之範圍內之波長λ滿足標準。於一個態樣中，最佳地380nm至740nm。於另一態樣中，更佳地10nm至200nm，最佳地13nm至193 nm。於另一態樣中，更佳地700nm至2000nm，最佳地850nm至1550nm。

[70]如實施例[62]至[69]中任一項之光學元件，其中該基板具有小於10⁶Ω．cm，較佳地小於10^-1Ω．cm，更佳地小於10^-3Ω．cm，最佳地小於10^-5Ω．cm之電阻率。該電阻率可低至10^-8Ω．cm，特定言之在採用非超導性導體之情況下。該電阻率可低於10^-8Ω．cm，特定言之在採用超導材料之情況下。

[71]如實施例[62]至[70]中任一項之光學元件，其中該基板具有包含一或多種二維材料之基板表面上之表面層。於該實施例之一個態樣中，一或多種二維材料各選自實施例[39]之列表。

[72]如實施例[62]至[71]中任一項之光學元件，其中該基板具有小於100mm，較佳地小於1mm，更佳地小於500μm之厚度。於該實施例之一個態樣中，較佳地小於100μm，最佳地小於1μm。

[73]如上述實施例中任一項之光學元件，其中該支撐件具有超過10⁶Ω．cm，較佳地超過10¹⁰Ω．cm，更佳地超過10¹⁴Ω．cm，最佳地超過10¹⁸Ω．cm之電阻率。

[74]如實施例[1]至[72]中任一項之光學元件，其中該支撐件具有小於10⁶Ω．cm，較佳地小於10^-1Ω．cm，更佳地小於10^-3Ω．cm，最佳地小於10^-5Ω．cm之電阻率。

[75]如上述實施例中任一項之光學元件，其中該支撐件具有超過0.05MV/m，更佳地超過1MV/m，更佳地超過10MV/m，更佳地超過20MV/m，最佳地超過40MV/m之介電強度。

[76]如上述實施例中任一項之光學元件，其中該支撐件具有下列中之一或多者：a.至少0.2，較佳地至少0.5，更佳地至少0.8，最佳地至少0.9之透射率；b.低於0.5，較佳地低於0.3，較佳地低於0.2，較佳地低於0.1之反射率；及c.至少0.01，較佳地至少0.1，較佳地至少0.25，最佳地至少0.5之吸光度。

於該實施例之一個態樣中，針對10nm至2μm之範圍內之所有波長λ，較佳地針對10nm至20μm之範圍內之所有波長，透射率除以反射率之值為0.5或更少，較佳地0.25或更少，更佳地0.1或更少，最佳地 0.01。

於該實施例之一個態樣中，該反射率、吸光度及透射率係針對入射至支撐件表面上之光。於該實施例之一個態樣中，該等透射率、吸光度及反射率值係針對以自法線之角度θ入射至支撐件表面之光，θ係於0至85°之範圍內。於一個態樣中，θ為0°。於另一態樣中，θ為15°。於另一態樣中，θ為30°。於另一態樣中，θ為45°。於另一態樣中，θ為60°。於另一態樣中，θ為75°。

於該實施例之一個態樣中，該等吸光度、透射率及反射率值係針對以自法線至接觸平面之角度θ入射之光，θ係於0至85°之範圍內。於一個態樣中，θ為0°。於另一態樣中，θ為15°。於另一態樣中，θ為30°。於另一態樣中，θ為45°。於另一態樣中，θ為60°。於另一態樣中，θ為75°。接觸平面係由第一表面與支撐件之間之接觸點限定。於一個態樣中，該接觸平面為擬合至接觸點之均方根。

[76a]如上述實施例中任一項之光學元件，其中該支撐件具有下列中之一或多者：a.低於0.5，較佳地低於0.3，較佳地低於0.2，較佳地低於0.1之透射率；b.低於0.5，較佳地低於0.3，較佳地低於0.2，較佳地低於0.1之反射率；及c.至少0.5，較佳地至少0.8，較佳地至少0.9，最佳地至少0.95之吸光度。

於該實施例之一個態樣中，針對10nm至2μm之範圍內之所有波長λ，較佳地針對10nm至20μm之範圍內之所有波長，透射率除以吸光度之值為0.5或更少，較佳地0.25或更少，更佳地0.1或更少，最佳地0.01。

[76b]如上述實施例中任一項之光學元件，其中該支撐件具有下列中之一或多者：a.低於0.5，較佳地低於0.3，較佳地低於0.2，較佳地低於0.1之透射率；b.至少0.5，較佳地至少0.8，更佳地至少0.9，最佳地至少0.95之反射率；及c.低於0.5，較佳地低於0.3，較佳地低於0.2，較佳地低於0.1之吸光度。

[77]一種製備光學元件之方法，其包括下列製程步驟，該等步驟可以任何順序進行：a.提供支撐件；b.將覆蓋物附接至該支撐件，其中該覆蓋物包含二維材料； c.提供用於改變該覆蓋物相對於該支撐件之位置之構件；其中該覆蓋物具有不超過0.5，較佳地不超過0.25，更佳地不超過0.1，最佳地不超過0.01之透射率除以反射率之值，該反射率及透射率係在波長λ下量測；且其中λ係於10nm至20μm，較佳地10nm至2μm之範圍內。於一個態樣中，最佳地380至740nm。於另一態樣中，更佳地10nm至200nm，最佳地13nm至193nm。於另一態樣中，更佳地700nm至2000nm，最佳地850nm至1550nm。

於該實施例之一個態樣中，該覆蓋物包含其他地方所述之非晶型部分、金屬部分或添加劑部分，或其組合。

於一個實施例中，該二維材料為選自實施例[39]之列表之一或多者。

於該實施例之一個態樣中，步驟b)包括下列：B1)在該支撐件上形成二維材料；B2)將一或多種其他材料施覆至該二維材料以獲得覆蓋物。

於該實施例之一個態樣中，步驟b)包括下列：B1)提供二維材料；B2)將該二維材料附接至該支撐件；B3)將一或多種其他材料施覆至該二維材料以獲得覆蓋物。

於該實施例之一個態樣中，步驟b)包括下列：B1)提供二維材料；B2)將一或多種其他材料施覆至該二維材料以獲得覆蓋物；B3)將該覆蓋物附接至該支撐件。

於該實施例中一個態樣中，步驟b.中之附接包括在覆蓋物上施覆支撐件，較佳地在覆蓋物上形成支撐件。

[78]如實施例[77]之方法，其包括移除支撐件之一部分之步驟。

[79]一種光學元件，其可藉由如實施例[78]之方法獲得。

[80]一種裝置，其包含如實施例[1]至[76]或[79]中任一項之光學元件。

[81]如實施例[80]之裝置，其中該裝置為選自由以下組成之群之一或多者：可調光學鏡、可調光學反射及/或透射漫射體、可調光學反射及/或透射繞射光柵、可調光學反射及/或透射濾波器、可調光學反射及/或透射調製器、可調光學反射及/或透射收集器、可調光學反射及/或透射透鏡、可調鏡面、可調光帆、可調全息成像器、可調衰減器、可調分束器、可調光束偏移器、可調光學折射器、可調光學開關、可調波帶片、可調波片、可調百葉窗、可調光圈、可調相位調製器、可調微顯示器、可調影像感測器、可調相機感測器、可調光譜儀、可調光集中器、用於LiFi無線通信之可調光組件、用於LIDAR系統之可調光組件、用於氣體過濾之可調光組件、用於液體過濾之可調光組件、用於逆向滲透之可調光組件、用於計量學之可調光組件、用於醫學技術之可調光組件、用於風車之可調光組件、可調量子感測器、可調輻射計、可調太陽能板、可調遮光罩及可調窗。

[81a]如實施例[80]之裝置，其中該裝置為選自由以下組成之群之一或多者：可調光學鏡、可調光學反射及/或透射漫射體、可調光學反射及/或透射繞射光柵、可調光學反射及/或透射濾波器、可調光學反射及/或透射調製器、可調光學反射及/或透射收集器、可調光學反射及/或透射透鏡、可調鏡面、可調光帆、可調全息成像器、可調衰減器、可調分束器、可調光束偏移器、可調光學折射器、可調光學開關、可調波帶片、可調波片、可調百葉窗、可調光圈、可調相位調製器、可調微顯示器、可調影像感測器、可調相機感測器、可調光譜儀、可調光集中器、用於LiFi無線通信之可調光組件、用於LIDAR系統之可調光組件、用於氣體過濾之可調光組件、用於液體過濾之可調光組件、用於逆向滲透之可調光組件、用於計量學之可調光組件、用於醫學技術之可調光組件、用於風車之可調光組件、可調麥克風、可調揚聲器、可調量子感測器、可調輻射計、可調太陽能板、可調遮光罩及可調窗。

[82]一種經塗覆之二維材料於可調光學裝置中之用途。

[83]一種經塗覆之二維材料於可調光學裝置中之用途，其用於增加操作頻率。

[84]一種經塗覆之二維材料之用途，其用於減少可調光學裝置之質量。

[85]一種經塗覆之二維材料之用途，其用於增加可調光學裝置之機械強度。

[86]一種經塗覆之二維材料之用途，其用於增加可調光學裝置之持久性。

[87]一種經塗覆之二維材料之用途，其用於降低可調光學裝置之功耗。

[88]一種經塗覆之二維材料之用途，其用於增加可調光學裝置之反射率。

[89]一種經塗覆之二維材料之用途，其用於增加光響應性裝置，較佳地光帆之推力。

[90]一種如實施例[1]至[76]或[79]中任一項之光學元件之用途，其用於提高可調光學裝置之操作頻率。

[91]一種如實施例[1]至[76]或[79]中任一項之光學元件之用途，其用於降低可調光學裝置之質量。

[92]一種如實施例[1]至[76]或[79]中任一項之光學元件之用途，其用於提高可調光學裝置之機械強度。

[93]一種如實施例[1]至[76]或[79]中任一項之光學元件之用途，其用於提高可調光學裝置之持久性。

[94]一種如實施例[1]至[76]或[79]中任一項之光學元件之用途，其用於降低可調光學裝置之功耗。

[95]一種如實施例[1]至[76]或[79]中任一項之光學元件之用途，其用於提高可調光學元件之反射率。

[96]一種如實施例[1]至[76]或[79]中任一項之光學元件之用途，其用於提高光響應性裝置，較佳地光帆之推力。

根據本發明之光學元件或裝置之其他用途為下列中之一或多者：

-增加熱傳導

-增加動態範圍

-波長控制及大的連續可調諧性

-角度控制及大的連續可調諧性

-增加數據傳輸帶寬

-減少製造複雜性

-增加效應均勻性

-增加熱穩定性。

根據本發明之經塗覆之二維材料之其他用途為下列中之一或多者：

-增加熱傳導

-增加動態範圍

-波長控制及大的連續可調諧性

-角度控制及大的連續可調諧性

-增加數據傳輸帶寬

-減少製造複雜性

-增加效應均勻性

-增加熱穩定性。

平均密度

平均密度係針對此文件中之層狀物體提供。平均密度係以質量/單位面積表示。平均密度係藉由取整個面積之質量及除以該面積來計算。

物體之平均密度為物體之質量除以其面積。

物體之組成物之平均密度為物體之組成物之總質量除以該物體之面積。

波長

此文件中呈現之波長為真空波長，即，若輻射於真空中行進時，其將具有之波長。

光學元件

根據本發明之較佳光學元件經調適及配置以具有可調散射性質、反射性質、干涉性質或其組合。較佳光學元件呈現表面，其中該表面之散射、反射或干涉行為可調。較佳光學元件具有覆蓋物、支撐件及構件，其中該構件經調適及調整以移動覆蓋物。

覆蓋物

光學元件包含覆蓋物。該覆蓋物係可調，特定言之以允許光學元件之散射、反射及/或干涉性質可調整。

較佳覆蓋物為薄層。較佳覆蓋物具有二維層狀延伸及垂直於層狀延伸之兩個維度之厚度。較佳覆蓋物具有至少25倍於厚度之平方，較佳地至少1,000倍，更佳地至少10,000倍之層狀面積。薄層可具有實質上平面形式。薄層可具有非平面形式。

該覆蓋物具有第一表面及第二表面。較佳地第一及第二表面為薄層之兩個面。

該覆蓋物經由第一表面附接至支撐件。較佳地該覆蓋物至支撐件之附接係在第一表面之點或線處或二者之組合。於一個實施例中，該覆蓋物至支撐件之附接包含點，該點具有1mm²或更少之表面積。於一個實施例中，該覆蓋物至支撐件之附接包含線，該線具有1mm或更少之厚度。此線可係直的或偏離。

較佳地該覆蓋物係可撓性。較佳地該覆蓋物足夠可撓以允許其表面上之點在相距至少10nm，較佳地至少50nm，更佳地至少100nm之兩個位置之間可移動。

覆蓋物之空間位置限定相對於支撐件之覆蓋物輪廓外形。該支撐件充當覆蓋物中之點之空間位置之參考框架。覆蓋物輪廓外形由覆蓋物中之每個點相對於支撐件之空間位置限定。覆蓋物輪廓外形決定覆蓋物之形狀。覆蓋物輪廓外形係就第二表面而言描述，但是可等效地就第一表面而言描述。第二表面可保持與第一表面平行。

於一個實施例中，該覆蓋物可移動使得部分移動而不改變其取向，較佳地至少10面積%，更佳地至少20面積%，更佳地至少50面積%之覆蓋物。較佳地此移動對應於覆蓋物之平坦部分之上下移動。

該覆蓋物可包含一或多個層，較佳地兩個或更多個層。於一個實施例中，該覆蓋物包含含二維之層，該含二維之層包含一或多種二維材料，較佳地為一或多種二維材料。於一個實施例中，該覆蓋物包含非含二維之層之另外層。於一個實施例中，較佳地該另外層較含二維之層更遠離支撐件。較佳地該另外層為沉積層，較佳地在含二維之層上沉積之材料層。於另一實施例中，較佳地該另外層較含二維之層更接近支撐件。於另一實施例中，該另外層由含二維之層包圍，一個含二維之層較包圍之另外層更接近支撐件。於該實施例之另一態樣中，兩個另外層包圍含二維之層，一個另外層較含二維之層更接近支撐件。

於一個實施例中，該覆蓋物包含較其他材料更少二維材料，較佳地少於10重量%之覆蓋物為二維材料，較佳地少於1重量%，更佳地少於0.1重量%。

覆蓋物輪廓外形

覆蓋物輪廓外形由第二表面中之所有點相對於支撐件之空間位置限定。該覆蓋物輪廓外形描述表面形狀。附接至支撐件之覆蓋物之部分相對於支撐件不移動。此部分於每個覆蓋物輪廓外形中相對於支撐件處於相同位置。

於一個實施例中，該支撐件呈現局部表面。該局部表面為具有部分缺失之表面。缺失部分可為點、線、面或其組合。較佳點具有1 mm²或更少之表面積。較佳線具有1mm或更少之厚度。於該實施例之一個態樣中，該局部表面為局部平面表面。於該實施例之一個態樣中，該局部表面為局部非平面表面。於該實施例之一個態樣中，該覆蓋物附接至支撐件之整個局部表面。

於本發明之一個態樣中，該光學元件包含基板及深度係在覆蓋物與基板之間限定。該覆蓋物輪廓外形為深度之構型。

藉由相對於支撐件移動覆蓋物中之一或多個點，在覆蓋物輪廓外形之間移動該覆蓋物。覆蓋物輪廓外形之間之移動可包括改變一或多個深度。覆蓋物輪廓外形之間之移動可包括彎曲一或多個跨距部分。

覆蓋物輪廓外形描述覆蓋物之取向。覆蓋物上之點處之法線可在不同覆蓋物輪廓外形中之不同角度處。

覆蓋物中之點之高度係相對於支撐件之平面限定。於一個實施例中，該支撐件係層狀，具有與覆蓋物接觸之第一表面及相對的第二表面。於該實施例之一個態樣中，該高度係相對於支撐件之第一表面及以垂直於其之方向量測。於該實施例之另一態樣中，該高度係相對於支撐件之第二表面及以垂直於其之方向量測。於該實施例之一個態樣中，該支撐件為具有缺失部分之薄層。

於一個實施例中，在覆蓋物輪廓外形之間之移動改變覆蓋物中之一或多個點之高度。

支撐件

支撐件為附接覆蓋物，特定言之在第一表面之部分上方附接之某物。較佳支撐件係剛性。較佳支撐件係非可撓性。較佳支撐件構成限定覆蓋物之空間位置所相對的參考。

較佳支撐件呈現附接覆蓋物之局部表面。

支撐件可藉由提供支撐件材料，較佳地以薄層之形式及移除支撐件材料之一部分來製備。移除支撐件材料之一部分較佳地產生具有局部表面之支撐件。

支撐件可藉由支撐件薄層之不完全沉積。支撐件可呈局部薄層施覆至含二維之層或覆蓋物。

於一個實施例中，該支撐件包含一或多個管柱。於另一實施例中，該支撐件包含一或多個壁。

該支撐件可由許多材料製備及熟習者可選擇其認為適宜之材料。較佳材料為選自下列之一或多者：- 一或多種非晶型材料；- 一或多種結晶材料；- 一或多種聚合物；- 一或多種複合材料；- 一或多種玻璃；及- 一或多種半導體。

一組較佳非晶型材料為選自由以下組成之群之一或多種元素：Ag、Al、Au、B、Ba、Be、Bi、C、Ca、Cr、Cs、Co、Cu、Fe、Ga、Ge、H、Hf、Hg、In、Ir、K、Mg、Mn、Mo、Na、Nb、Ni、Li、Ti、Os、P、Pb、Pd、Pt、Re、Rh、Ru、S、Sb、Sc、Se、Si、Sn、Sr、Ta、Te、V、W、Zr及Zn。其他較佳非晶型材料為上述元素中之兩者或更多者之一或多種組合，較佳地合金，或彼等元素與硫族元素(O、S、 Se、Te)、N或C之化合物。較佳C為非晶型C。較佳Si為非晶型Si。此上下文中之Si及O之較佳組合為非晶型二氧化矽(SiO₂)。此上下文中之Si及N之較佳組合為非晶型氮化矽(Si₃N₄)。此上下文中之Ga及N之較佳組合為非晶型氮化鎵(GaN)。In、Sn、Zn及O之較佳組合為非晶型氧化銦錫(ITO)、非晶型氧化銦鋅(IZO)、非晶型氧化鋅(ZnO)及非晶型氧化銦錫鋅(ITZO)。

一組更佳之較佳非晶型材料為選自由以下組成之群之一或多種元素：Ag、Al、Au、B、Ba、C、Ca、Cr、Cs、Co、Cu、Fe、Ga、Ge、Hf、In、K、Mg、Mn、Mo、Na、Nb、Ni、Li、Ti、P、Pb、Pd、Pt、S、Sb、Se、Si、Sn、Sr、Ta、Te、V、W、Zr及Zn。其他較佳非晶型材料為上述元素中之兩者或更多者之一或多種組合，較佳地合金，或彼等元素與硫族元素(O、S、Se、Te)、N或C之化合物。較佳C為非晶型C。較佳Si為非晶型Si。此上下文中之Si及O之較佳組合為非晶型二氧化矽(SiO₂)。此上下文中之Si及N之較佳組合為非晶型氮化矽(Si₃N₄)。此上下文中之Ga及N之較佳組合為非晶型氮化鎵(GaN)。In、Sn、Zn及O之較佳組合為非晶型氧化銦錫(ITO)、非晶型氧化銦鋅(IZO)、非晶型氧化鋅(ZnO)及非晶型氧化銦錫鋅(ITZO)。

較佳結晶材料為選自由以下組成之群之一或多者：鑽石、c-BN、h-BN及結晶氧化物。

此上下文中之較佳結晶氧化物為選自由以下組成之群之一或多者：SiO₂、SiC、Si₃N₄、GaN、AlN、Al₂O₃、BaO及TiO₂。

此上下文中之較佳結晶氧化物及氮化物為選自由以下組成之群之一或多者：SiO₂、SiC、Si₃N₄、GaN、AlN、Al₂O₃、BaO及 TiO₂。

較佳聚合物為選自由以下組成之群之一或多者：聚乙烯、聚苯乙烯、聚碳酸酯、聚乙烯醇、聚甲基丙烯酸甲酯、聚醯亞胺、聚對苯二甲酸乙二酯、聚萘二甲酸乙二酯、聚四氟乙烯、聚(3,4-伸乙基二氧噻吩)(PEDOT)、聚磺酸苯乙烯(PSS)及PEDOT：PSS(聚(3,4-伸乙基二氧噻吩)苯乙烯磺酸酯)。

較佳聚合物可為光阻聚合物。一種較佳聚合物為負性光阻聚合物。另一較佳聚合物為正性光阻聚合物。

較佳複合材料為包括選自由以下組成之群之一或多者之聚合物基質：奈米粒子、量子點、碳奈米管、銀奈米線及奈米片。較佳奈米片係選自針對二維材料所提出之列表。

較佳玻璃為選自由以下組成之群之一或多者：超薄可撓性玻璃及旋塗式玻璃。

較佳半導體為單元素半導體或化合物半導體。較佳單元素半導體為選自由以下組成之群之一或多者：Si、Ge及Sn。此上下文中之較佳化合物為選自由以下組成之群之一或多者：GaAs、GaN、GaP、CdS、PbS、BP、MoS₂、MoSe₂、MoTe₂、WS₂、WSe₂、WTe₂、NbS₂、NbSe₂、NbTe₂、TaS₂、TaSe₂、TaTe₂、TiSe₂、VSe₂、CrS₂及CrSe₂。以上半導體之摻雜形式亦係較佳。

較佳地該支撐件為局部薄層。較佳地局部薄層提供一或多個空缺部分，在其上不附接覆蓋物至支撐件。空缺部分限定覆蓋物之跨距部分，該等跨距部分係可移動。在存在基板之情況下，空缺部分產生腔。

於一個實施例中，該支撐件具有一或多個穿孔。較佳地穿孔產生分離之腔。較佳地穿孔產生為密閉區域之跨距部分。

於一個實施例中，該支撐件具有一或多個通道。較佳地通道產生直腔。較佳地通道產生為延長條帶之跨距部分。

於一個實施例中，該支撐件為篩網或網格或孔道系統。於該實施例之一個態樣中，該支撐件產生連接之腔網路。於該實施例之一個態樣中，該支撐件產生跨距部分之連接之網路。

於一個實施例中，該支撐件包含一或多個孔隙。較佳孔隙可係空的(真空)或經填充。較佳填充材料為選自液體(較佳地水、溶液及液晶)及氣體(較佳地空氣、N₂、Ne及SF₆)之一或多者。

於一個實施例中，支撐件較佳地具有低的填充比率。填充比率為支撐件之質量除以不具有孔隙之相同材料之支撐件之理論質量。填充比率較佳地為70%或更少，更佳地40%或更少，最佳地35%或更少。於該實施例之一個態樣中，填充比率為25%或更少，較佳地5%或更少。該實施例之一個態樣係關於光帆。

於一個實施例中，該支撐件具有500μm或更少，較佳地10μm或更少，較佳地2μm或更少之厚度。於一個態樣中，該厚度為1600nm或更少。於另一態樣中，該厚度為800nm或更少。於一個態樣中，該厚度為200nm或更少。

於一個實施例中，該支撐件直接在基板表面上形成。於另一實施例中，該支撐件在覆蓋物上施覆及形成。

於一個實施例中，該支撐件藉由熱氧化在基板上形成。於另一實施例中，該支撐件在覆蓋物上沉積及然後圖案化。於另一實施例中，該支撐件在覆蓋物上沉積，然後圖案化及然後轉移至基板。

基板

於本發明之一個態樣中，該光學元件包含基板。較佳基板經附接至支撐件。較佳基板將支撐件固持於相對於基板之固定位置。較佳基板限定量測高度所相對的平面。在存在基板之情況下，高度確定干涉行為。

該基板可由許多材料製成及熟習者可選擇其認為適宜之材料。較佳材料為選自下列之一或多者：- 一或多種非晶型材料；- 一或多種結晶材料；- 一或多種聚合物；- 一或多種複合材料；- 一或多種玻璃；及- 一或多種半導體。

一組較佳非晶型材料為選自由以下組成之群之一或多種元素：Ag、Al、Au、B、Ba、Be、Bi、C、Ca、Cr、Cs、Co、Cu、Fe、Ga、Ge、H、Hf、Hg、In、Ir、K、Mg、Mn、Mo、Na、Nb、Ni、Li、Ti、Os、P、Pb、Pd、Pt、Re、Rh、Ru、S、Sb、Sc、Se、Si、Sn、Sr、Ta、Te、V、W、Zr及Zn。其他較佳非晶型材料為上述元素中之兩者或更多者之一或多種組合，較佳地合金，或上述元素中之一或多者與硫族元素(O、S、Se、Te)、N或C之化合物。較佳C為非晶型C。較佳Si為非晶型Si。此上下文中之Si及O之較佳組合為非晶型二氧化矽(SiO₂)。此上下文中之Si及N之較佳組合為非晶型氮化矽(Si₃N₄)。此上下文中之Ga及N之較佳組合為非晶型氮化鎵(GaN)。In、Sn、Zn及O之較佳組合為非晶型氧化銦錫(ITO)、非晶型氧化銦鋅(IZO)、非晶型氧化鋅(ZnO)及非晶型氧化銦錫鋅(ITZO)。

一組更佳之較佳非晶型材料為選自由以下組成之群之一或多者：Ag、Al、Au、B、Ba、C、Ca、Cr、Cs、Co、Cu、Fe、Ga、Ge、Hf、In、K、Mg、Mn、Mo、Na、Nb、Ni、Li、Ti、P、Pb、Pd、Pt、S、Sb、Se、Si、Sn、Sr、Ta、Te、V、W、Zr及Zn。其他較佳非晶型材料為上述元素中之兩者或更多者之一或多種組合，較佳地合金，或上述元素中之一或多者與硫族元素(O、S、Se、Te)、N或C之化合物。較佳C為非晶型C。較佳Si為非晶型Si。此上下文中之Si及O之較佳組合為非晶型二氧化矽(SiO₂)。此上下文中之Si及N之較佳組合為非晶型氮化矽(Si₃N₄)。此上下文中之Ga及N之較佳組合為非晶型氮化鎵(GaN)。In、Sn、Zn及O之較佳組合為非晶型氧化銦錫(ITO)、非晶型氧化銦鋅(IZO)、非晶型氧化鋅(ZnO)及非晶型氧化銦錫鋅(ITZO)。

較佳結晶材料為選自由以下組成之群之一或多者：鑽石、c-BN、h-BN、結晶氧化物及氮化物。

此上下文中之較佳結晶氧化物或氮化物為選自由以下組成之群之一或多者：SiO₂、SiC、Si₃N₄、GaN、AlN、Al₂O₃、BaO及TiO₂。

於一個實施例中，該基板及支撐件可為單整合部分。於一個實施例中，該基板及支撐件可為相同材料。

腔及跨距部分

覆蓋物之僅一部分附接至支撐件。覆蓋物之其他部分不附接至支撐件。不附接至支撐件之覆蓋物之部分允許彎曲覆蓋物，較佳地以垂直於由支撐件限定之平面之方向。不附接至支撐件之覆蓋物之部分構成跨距部分。跨距部分可經彎曲。其位置及形狀可改變。

在光學元件具有基板之情況下，腔係藉由覆蓋物，特定言之跨距部分限定。

二維部分

該覆蓋物包含具有一或多種二維材料之二維部分。較佳地該二維材料提供強度給覆蓋物。較佳地該等二維材料經調適及配置以支撐一或多種沉積材料，較佳地支撐至少10倍於其自身質量之質量。

二維材料為熟習者已知及其可選擇進行本發明之適宜二維材料。

較佳二維材料為單層材料。較佳二維材料為晶體。較佳二維材料為原子之單層，較佳地共價鍵結原子之單層。較佳二維材料為原子單層。

另一較佳二維材料為非晶型單層，較佳地單層非晶型碳或非晶型氮化硼。

於一個實施例中，二維材料係選自由以下組成之2D列表：C、BN、P、MoS₂、MoSe₂、MoTe₂、WS₂、WSe₂、WTe₂、GaS、GaSe、GaTe、NbS₂、NbSe₂、NbTe₂、TaS₂、TaSe₂、TaTe₂、TiSe₂、VSe₂、CrS₂、CrSe₂、B、Ge、Si、Si₂BN、Sn、Pb、PtS₂、PtSe₂、PtTe₂、Sb、Bi。此上下文中之較佳C為選自由以下組成之群之一或多者：石墨烯(一或多個石墨層)及石墨炔；較佳地石墨烯。此上下文中之較佳BN為h-BN。此上下文中之較佳P為黑磷或磷烯。此上下文中之較佳B為硼烯。此上下文中之較佳Ge為鍺烯。此上下文中之較佳Si為矽烯。此上下文中之較佳Sn為錫烯。此上下文中之較佳Pb為鉛烯。此上下文中之較佳Sb為銻烯。此上下文中之較佳Bi為鉍烯。

於一個實施例中，二維材料為非2D列表中所列之過渡金屬硫族化物。

於一個實施例中，二維材料為2D列表之成員之氧化物。

於一個實施例中，二維材料為2D列表之成員之原子插層變異體。

於一個實施例中，二維材料為2D列表之成員之物理上、化學上、機械上及/或電磁上功能化衍生物。較佳物理功能化為為穿孔或原子攔阻處理。較佳機械功能化為拉伸或加壓。較佳電磁功能化為施加電壓。

於一個實施例中，二維材料為石墨烯或其衍生物。

於一個實施例中，二維材料為氮化硼或其衍生物。

二維材料之一個較佳類型為連續片材。連續板較佳地具有至少10%，更佳地至少50%，更佳地至少80%之覆蓋物面積，最佳地覆蓋物之整個面積之面積。

於一個實施例中，連續片材藉由沉積至表面上製備。

二維材料之另一較佳類型為複合片材。複合片材較佳地包含2個或更多個，較佳地20個或更多個，更佳地100個或更多個二維材料之子片材。該等子片材較佳地附接在一起，較佳地藉由範德瓦爾斯力。較佳地複合片材之製備包括切割二維材料。較佳地複合片材之製備包括固化。較佳地複合板包含聚合物。

較佳複合片材係由球磨、機械切割、溶劑剝落、音波振盪，或藉由其中任何者之組合獲得。

於一個實施例中，將複合片材作為二維材料之2個或更多個片材與一或多種聚合物之混合物施覆至表面。

於一個實施例中，二維部分直接在支撐件之表面上形成。於另一實施例中，二維部分在附接至支撐件之前形成。

於一個實施例中，二維部分藉由化學氣相沉積在支撐件上形成。於另一實施例中，二維部分藉由化學氣相沉積及然後轉移至支撐件在前驅體上形成。於另一實施例中，二維材料之多個部分係於流體中提供。該流體亦可包含聚合物。於該實施例之一個態樣中，該流體經施覆至支撐件及固化以形成複合二維材料。於該實施例之一個態樣中，該流體經施覆至前驅體及固化以形成複合二維材料。

覆蓋物成分

較佳地覆蓋物包含除了二維部分外之覆蓋物成分。較佳覆蓋物成分增加覆蓋物之反射性，較佳地足以落入第一實施例之範圍內。

於一個實施例中，該覆蓋物包含非晶型材料。

於另一實施例中，該覆蓋物包含金屬。

於另一實施例中，該覆蓋物包含如實施例中所列之一或多種添加劑。

非晶型材料、金屬及添加劑之類別不相互排斥。

於一個實施例中，非晶型材料為金屬。

於一個實施例中，添加劑材料為金屬。

於一個實施例中，金屬為添加劑材料。

於一個實施例中，含非晶型物之層為含金屬之層。

於一個實施例中，含非晶型物之層為含添加劑之層。

於一個實施例中，含添加劑之層為含金屬之層。

覆蓋物之一或多個其他成分較佳地以足夠用於小於0.5之透射率除以反射率之值的量存在。

該覆蓋物可呈兩個或更多個層構成。相鄰層較佳地具有不同化學組成。該覆蓋物可包含一或多個含二維之層。該覆蓋物可包含非含二維之層之一或多個層，較佳地選自以下之列表之一或多者：含金屬之層、含非晶型物之層及含添加劑之層。

於一個實施例中，該覆蓋物之第一表面上之層為含二維之層。於另一實施例中，該覆蓋物之第一表面上之層為非含二維之層之層。

於一個實施例中，覆蓋物之第二表面上之層為含二維之層。於另一實施例中，該覆蓋物之第二表面上之層為非含二維之層之層。

光響應性裝置

為克服先前技術中之缺點中之一或多者之另一貢獻係由光響應性裝置，較佳地光帆作出。貢獻係由包含以下之光學元件作出：i.具有第一表面及第二表面之覆蓋物，及j.支撐件；其中：-該覆蓋物利用指向支撐件之第一表面取向；-該第一表面之一部分附接至該支撐件，該部分較佳地不超過70面積%之該第一表面，更佳地不超過40面積%之該第一表面，最佳地不超過35面積%之該第一表面； -該第二表面相對於該支撐件之空間配置限定覆蓋物輪廓外形；-該光學元件經調適及配置以將該第二表面自第一覆蓋物輪廓外形移動至對入射輻射響應之另一覆蓋物輪廓外形；-該覆蓋物包含二維部分，其為一或多種二維材料；-該覆蓋物針對入射至該第二表面之光具有不超過0.5，較佳地不超過0.25，更佳地不超過0.1，最佳地不超過0.01之透射率除以反射率之值，該反射率及透射率係在波長λ下量測；且-λ係於10nm至20μm，較佳地10nm至2μm之範圍內。於一個態樣中，最佳地380至740nm。於另一態樣中，更佳地10nm至200nm，最佳地13nm至193nm。於另一態樣中，更佳地700nm至2000nm，最佳地850nm至1550nm。

製備光學元件之方法

於一個實施例中，製備光學元件之方法包括下列步驟：a.提供支撐件； b.將覆蓋物附接至支撐件，其中該覆蓋物包含二維材料；c.提供用於更改覆蓋物相對於支撐件之位置之構件；該方法可包括提供基板之步驟。較佳地在提供支撐件之前提供基板。可將支撐件施覆至基板。

該方法可包括移除支撐件之一部分之步驟。移除支撐件之一部分之較佳途徑為雷射鑽孔、物理轟炸及化學蝕刻。

覆蓋物可原位形成或進行附接至支撐件。

元件陣列

本發明可於包含多個可移動覆蓋物部分之裝置中採用，較佳地該等覆蓋物部分可獨立移動。於該實施例之一個態樣中，裝置可包含多個腔。於該實施例之另一態樣中，該覆蓋物可包含多個跨距部分。於該實施例之一個態樣中，該裝置可包含多至1.4．10¹²個可獨立移動部分，或多至2.5．10¹²個，或多至5.5．10¹⁰個，或多至1.6．10¹⁰，或多至9．10⁸個，或多至4．10⁸個，或多至2.3．10⁸個。

本發明可於圖元基顯示裝置中採用。

套管

本發明之光學元件及裝置可包含套管。較佳套管提供機械保護。於一個實施例中，套管提供密封，較佳地氣體密封。套管可用作構件之端子。

測試方法

反射率、透射率及吸光度

反射率、透射率及吸光度係藉由在表面上引導雷射來量測。取決於所測試之波長，該雷射係選自下列列表：針對λ=532nm：頻率雙Nd YAG雷射。

針對λ=476nm：藍色Kr雷射。

針對λ=594nm：黃色He-Ne雷射。

針對λ=647nm：紅色Kr雷射。

圖描述

圖1顯示光學元件之橫斷面視圖。該光學元件具有覆蓋物101，該覆蓋物具有第一表面102及另一表面103。覆蓋物101附接至支撐件104，於此情況下3個管柱。附件係僅在第一表面102之一部分上方及為支撐件上之點105處之附件。支撐件104上之接觸點105之間之覆蓋物101之部分係自由彎曲且稱作跨距部分。該覆蓋物輪廓外形係平坦的。

圖2顯示與圖1中相同之光學元件之橫斷面視圖。已採用構件使跨距部分處之覆蓋物101彎曲遠離支撐件104。該覆蓋物輪廓外形具有遠離支撐件104之峰。

圖3顯示在移除支撐件材料之前之堆疊。該堆疊具有基板106，已在其上施覆支撐件材料301。已在支撐件材料301上施覆覆蓋物101。

圖4顯示具有通道之裝置。圖3之堆疊已經處理以移除支撐件材料301中之一些以在支撐件104中留下3個通道401。該覆蓋物101跨越通道401各者以構成跨距部分。可改變通道401中之液體或氣體之壓力以上下移動該覆蓋物之可撓性跨距部分。

圖5顯示具有孔之裝置。圖3之堆疊已經處理以移除支撐件材料301中之一些以在支撐件104中留下4個孔402。該覆蓋物101跨越孔402各者以構成覆蓋物101之跨距部分。該覆蓋物101之跨距部分係可撓性及該跨距部分可藉由構件上下移動以使由孔402構成之腔變深或變淺。

圖6顯示基板106上之支撐件管柱104。覆蓋物101可附接至管柱104之頂部105以獲得光學元件。然後使覆蓋物101、支撐件104及基板106與腔通道或孔道之網路接界。

圖7顯示光學元件之橫斷面視圖。支撐件104附接至基板106之上表面。覆蓋物101附接至支撐件104之頂部。基板106、支撐件104及覆蓋物101與具有深度205之腔接界。覆蓋物101由石墨烯之下層202及非晶型Au之反射上層203組成。該覆蓋物充當端子B，基板作為端子C及另一端子A係存在於覆蓋物上方，於套管204之頂壁中。該覆蓋物可藉由改變覆蓋物B與基板C之間之電位差或覆蓋物B與上部端子A之間之電位差而上下移動。於呈現之位置中，該覆蓋物藉由覆蓋物B與上部端子A之間之電位差向上拉及從而增加深度205。覆蓋物101相對於支撐件104之形狀構成覆蓋物輪廓外形。

圖8顯示用於製備光學裝置之製程之流程圖。於第一步驟501中，提供支撐件104。於第二步驟502中，將石墨烯片202附接至支撐件104。於第三步驟503中，將非晶型Au之反射層203在石墨烯片上沉積。於另一(視情況可選的)步驟中，移除支撐件之一部分以創建覆蓋物之跨距部分及/或腔。於第五步驟中，提供用於移動覆蓋物之構件。該等製程步驟及其順序可自圖8中所示之彼等，較佳地根據描述之實施例變化。

圖9顯示光與平坦覆蓋物之相互作用。平行射線601及602均偏轉相同角度且於與覆蓋物101相互作用後保持平行。此構成鏡面反射。

圖10顯示光與凸面覆蓋物之相互作用。由於圓形凸面覆蓋物輪廓外形，第一射線601偏轉幾乎180°及第二射線602僅偏轉小角度。射線601及602於在覆蓋物上反射後不再平行。此構成漫反射。

圖11顯示光與凹面覆蓋物之相互作用。由於圓形凹面覆蓋物輪廓外形，第一射線601偏轉角度小於90°及第二射線602偏轉幾乎180°。射線601及602於在覆蓋物上反射後不再平行。此構成漫反射。

圖12顯示與平坦覆蓋物之干涉相互作用。支撐件104、覆蓋物101及基板106限定具有深度205之腔。基板106在某種程度上傳輸及吸收及覆蓋物101係反射性，使得入射射線601經歷干涉，其取決於深度205。

圖13顯示與凸面覆蓋物之干涉相互作用。圖12之光學元件之覆蓋物101已經變形為凸面形狀(覆蓋物輪廓外形)。此藉由將覆蓋物101向上拉之構件引起。此增加深度205及入射光601之干涉行為被改變。

圖14顯示與凹面覆蓋物之干涉相互作用。圖12之光學元件之覆蓋物101已經變形為凹面形狀(覆蓋物輪廓外形)。此藉由將覆蓋物101向下拉之構件引起。此減少深度205及入射光601之干涉行為被改變。

圖15顯示光學元件，其中該覆蓋物101採用覆蓋物輪廓外形。覆蓋物上之點701之位置可根據位矢與支撐件上之參考點702作為原點描述。點701之位置可描述為高度706。高度706係在作為參考之支撐件之平面704與穿過點701之平行平面703之間量測。此處，支撐件之平面 704穿過覆蓋物101與支撐件104之附接點。點701之位置可描述為深度705。深度705係在作為參考之基板表面106與穿過點701之平行平面703之間量測。

圖16a為顯示十字形支撐件104之配置之透視圖。該等十字形支撐件在基板106上以方形陣列配置。方形孔402之方形陣列經定義為支撐件104之間之凹部。孔402連接至其相鄰鄰孔以便形成一系列通道。為達成根據本發明之光學元件，提供附接至十字形支撐件104之頂表面之覆蓋物。在孔402上方之覆蓋物之跨距部分包圍孔402以構成本發明之腔。支撐件104之十字形狀允許裝置中之大的活性區域及因此高的填充因子。

圖16b為十字形支撐件之配置之平面圖。該平面圖顯示支撐件、孔及通道之方形陣列之長程擴展。

圖17a顯示包括根據本發明之光學元件100之可穿戴裝置900。位於可穿戴裝置900之裝置訊框902之投影儀903將影像投射至光學元件100上。該影像由光學元件100引導向觀察者906。

圖17b顯示可穿戴裝置900之示意圖。該裝置900具有安裝在裝置訊框902上之投影儀903。投影儀903將影像投射向包含層905及附接至支撐件104之覆蓋物101之光學元件。影像朝向觀察者906之引導由在覆蓋物101與層905之間構成之腔決定。該腔可藉由移動覆蓋物101調整。裝置900亦具有透鏡904。該裝置允許觀察者906同時觀察由投影儀903呈現之影像及穿過透鏡904、層905及覆蓋物101之真實影像901。

圖18顯示圖元陣列之示意圖。各圖元由根據本發明之可調腔構成。該等腔中之一些係於靜止位置802中，其引起光之靜止散射/反射 /干涉。該等腔中之一些係於第一活化位置803中，其引起光之第一散射/反射/干涉。該等腔中之一些係於第二活化位置801中，其引起光之第二散射/反射/干涉。該等腔中之一些係於第三活化位置804中，其引起光之第三散射/反射/干涉。在靜止位置與活化位置之間之轉變藉由根據本發明之構件實現。於一個變型中，靜止位置及活化位置各對應於由構件產生之不同電位差。

實例

本發明現藉助實例進一步闡述。該等實例僅係說明性且不限制本發明之範圍。

實例1：用於半導體製造過程之電可控漫射體

該裝置係如下製備：提供具有熱生長二氧化矽膜之p摻雜之矽晶片以充當基板(矽)及支撐件(二氧化矽膜)二者。矽晶片具有500μm之厚度及二氧化矽膜具有600nm之厚度。使用HF將彼此間隔1000nm之600nm深度及10000nm橫向尺寸之方孔蝕刻至二氧化矽膜中及用水沖洗及乾燥。將石墨烯之AB雙層堆疊經由Nguyen,V.L.等人，(2016),Wafer-Scale Single-Crystalline AB-Stacked Bilayer Graphene.Adv.Mater.,28：8177-8183中所提出之程序結合至圖案化之二氧化矽膜之剩餘表面。藉由類似於Gupta,R.等人(2002)(Journal of Applied Physics 92,5264(2002)；https：//doi.org/10.1063/1.1511275)中之程序以1nm/秒之速率蒸發Ag將5．10^-5kg/m²層之Ag施覆至石墨烯層。

孔上方之覆蓋物藉由在石墨烯與矽基板之間施加30V之電壓差來上下移動，從而跨二氧化矽膜及跨填充該孔之空氣介質建立電容。以此方式，大多數覆蓋物可在平坦位置處之鏡面反射表面(鏡)與電變形位置處之漫反射表面(漫射體)之間逐孔可逆及可重複地移動。覆蓋物之移動係約300nm。覆蓋物之移動程度可藉助電壓連續控制。

紫外光源(λ=400nm)係在覆蓋物表面處以45°入射角導向。放置紫外光檢測器以量測沿法線鏡面反射(45°，匹配入射角)之路徑之反射光。當電壓差為0V時，光檢測器檢測到顯著紫外光信號；當電壓差為30V時，光檢測器檢測到極減少之紫外光信號。該過程係可逆及裝置可在鏡面反射模式與漫射體模式之間以1kHz之頻率移動，藉由連接至示波器之相同光檢測器量測。該裝置在此操作頻率下消耗一定量之功率(能效)。

接下來，將覆蓋有對紫外光敏感之抗蝕劑之基板面向自裝置鏡面反射之光之路徑放置。於覆蓋物表面保持平坦之配置中，其將會鏡面反射光及暴露抗蝕劑；相反，於覆蓋物表面經電變形之配置中，其將漫射光及不顯影抗蝕劑。

針對非45°之入射角獲得定性相似結果。

最後，光源之光功率係極大增加及覆蓋物經暴露長時間段而不光降解，因為石墨烯藉由金屬之透射/反射比率保護。此外，奈米壓痕測試係利用AFM頂端藉由施加100nN至覆蓋物來進行且覆蓋物不破碎。該裝置可在失效之前在鏡面反射位置與漫反射位置之間移動一定次數，因為覆蓋物係光機械穩健(持久)。

實例2

重複實例1，但是改變沉積之Ag之密度。針對更低密度，覆蓋物停止為足夠反射以用作鏡子，甚至於平坦位置中，及光機械持久性減少。針對更高密度，覆蓋物操作頻率在相同電壓差下減少。在1kHz下產生移動之功耗增加。

結果

實例3：用於工業4.0中之電信之壓力可控空間調製器

該裝置係如下製備：提供厚度0.5mm之經ITO塗覆之玻璃晶片(Eagle XG超薄玻璃，購自Corning)以充當基板及將旋塗式玻璃(購自Honeywell之ACCUGLASS)作為600nm層施覆以充當支撐件。使用HF將600nm深及10000nm寬之通道蝕刻至旋塗式玻璃中及用水沖洗及乾燥。石墨烯之AB雙層堆疊係經由Nguyen,V.L.等人，(2016),Wafer-Scale Single-Crystalline AB-Stacked Bilayer Graphene.Adv.Mater.,28：8177-8183中所提出之程序製備。藉由類似於Gupta,R.等人(2002)(Journal of Applied Physics 92,5264(2002)；https：//doi.org/10.1063/1.1511275)中之程序以1nm/秒之速率蒸發Mo，將5．10^-5kg/m²層之Mo施覆至石墨烯層。然後，將經Mo塗覆之石墨烯經由Nguyen,V.L.等人，(2016),Wafer-Scale Single-Crystalline AB-Stacked Bilayer Graphene.Adv.Mater.,28：8177-8183中所提出之程序結合至圖案化晶片之剩餘部分。各通道之一端保持關閉以確保僅單一入口孔存在，該孔處放置有氣泵。

通道上方之覆蓋物藉由改變各自通道中之氣壓來上下移動。以此方式，大多數覆蓋物可在靜止處的第一覆蓋物輪廓外形與在氣動變形位置處的第二輪廓外形之間逐通道連續移動，在該靜止處顯示對入射至玻璃基板上之光之第一干涉散射，該氣動變形位置處顯示對入射至玻璃基板之光之第二干涉散射。第一覆蓋物輪廓外形具有增加之光反射，而第二覆蓋物輪廓外形具有增加之光吸收，因此充當調製器或可調諧濾波器。此波長調製可以光譜連續方式發生，其中在第一輪廓外形與第二輪廓外形之間存在之不同外形各者顯示滿足針對不同波長之調製標準，因此有效使其為多波長調製器或多波長可調諧濾波器。

紅外雷射源(λ=1550nm)係在玻璃基板上以45°入射角導向。面向自裝置鏡面反射之光之路徑放置紅外光檢測器。當壓力差為0Pa時，光檢測器檢測到大量紅外光；當壓力差為10⁵Pa時，光檢測器檢測到極減少量之紅外光。該過程係可逆及可在1kHz之頻率下調製，藉由連接至示波器之相同光檢測器量測。該裝置在此操作頻率下消耗一定量之功率(能效)。

接下來，以連續範圍之紅外波長(λ為800nm至1600nm)發射不相干光之鎢燈以45°入射角照射裝置。經校準之紅外光譜儀收集自裝置干涉散射之光。當壓力差為0Pa時，光譜儀檢測到平波譜，除了在850nm下衰減之光外；當壓力差為10³Pa時，光譜儀檢測到平波譜，除了在1310nm下衰減之光外；及當壓力差為10⁵Pa時，光譜儀檢測到平波譜，除了在1550nm下衰減之光外。該過程係可逆及可在1kHz之頻率下調製，藉由連接至示波器之相同光譜儀針對固定波長量測。該裝置允許不同輪廓外形，包括具有大變形(動態範圍)之外形，該等外形滿足針對寬範圍之波長(數據傳輸帶寬)之調製標準。

最後，光源之光功率係極大增加及覆蓋物經暴露長時間段而不光降解，因為石墨烯受金屬之透射/反射比率保護。此外，奈米壓痕測試係利用AFM頂端藉由施加100nN至覆蓋物進行及覆蓋物不破碎。該裝置可在失效之前在不同輪廓外形之位置之間移動一定次數，因為覆蓋物係光機械穩健(持久)。

實例4

重複實例3，但是改變沉積之Mo之密度。針對更低密度，覆蓋物停止為足夠反射以用作鏡子，甚至於平坦位置中，因此防止干涉散射之發生，及其停止為光機械穩健以與之前一樣多次移動及維持與之前相同壓力差。針對更高密度，當使用相同壓力差時，覆蓋物操作頻率及動態範圍減少，及壓力差之增加以具有相同效應會造成高功耗及光機械失效。該裝置允許不同輪廓外形，包括具有大變形(動態範圍)之外形，該等外形滿足針對寬範圍之波長(數據傳輸帶寬)之調製標準。

結果

實例5：用於空間光帆之被動微鏡組件

該裝置係如下製備。提供金屬箔充當支撐件。將彼此間隔15000nm之直徑為10000nm之圓孔使用如Hanbach,N.(2016)(JLMN-Journal of Laser Micro/Nanoengineering第11卷，第2期，2016年http：//www.jlps.gr.jp/jlmn/upload/c7127713a4e9ddcf0019534a2fd68e71.pdf)中所提出之脈衝雷射穿過金屬箔穿孔。此產生填充比率為31%之金屬箔作為支撐件。將石墨烯之AB雙層堆疊經由Nguyen,V.L.等人，(2016),Wafer-Scale Single-Crystalline AB-Stacked Bilayer Graphene.Adv.Mater.,28：8177-8183中所提出之程序結合至圖案化金屬膜之剩餘表面。藉由類似於Gupta,R.等人(2002)(Journal of Applied Physics 92,5264(2002)；https：//doi.org/10.1063/1.1511275)中之程序以1nm/秒之速率蒸發Ag，將30．10^-5kg/m²層之Ag施覆至石墨烯層。

當藉助輻射壓力於非響應性環境中施加強光時，孔上方之覆蓋物移動。在強光之某個入射角下，孔上方之覆蓋物具有第一覆蓋物輪廓外形；當改變入射角時，孔上方之覆蓋物調適至新環境及自配置本身至第二覆蓋物輪廓外形。此第二覆蓋物輪廓外形使輻射壓力跨非支撐之覆蓋物不均勻分佈，因此造成裝置之旋轉直至覆蓋物返回至第一覆蓋物輪廓。以此方式，大多數覆蓋物可為自調整鏡。

將含有該裝置及視訊記錄顯微鏡之裝置自高度為100m及含有1Pa空氣壓力之圓柱形容器之上基底降落。在自由降落期間，該裝置面對管之底部基底釋放及其保持以微重力漂浮直至該裝置到達管之底部基底。指向上基底之強可見雷射源(λ=532nm)以90°入射角(垂直於裝置)連續照射裝置及雷射光束自裝置連續反射。該光束在上基底方向連續產生輻射壓力，其造成裝置在相同方向之第一位移。在輻射壓力期間，覆蓋物獲得第一輪廓外形，該外形使輻射壓力跨非支撐之覆蓋物均勻分佈，如由視訊記錄顯微鏡所捕獲。

然後，利用裝置經釋放利用雷射光束形成45°角實現相同測試。此時，輻射壓力造成裝置在相同方向之第二位移。在輻射壓力期間，覆蓋物獲得第二輪廓外形，該外形使輻射壓力跨非支撐之覆蓋物不均勻分佈。此造成裝置朝著恢復與雷射束成90°角旋轉，如由視訊記錄顯微鏡所捕獲。

該裝置需要一定量之功率(能效)。該裝置用輻射壓力置換，因為支撐件之填充比率係低的(大的推力或推進力)及覆蓋物提供防止支撐件失效之光機械穩健性。該裝置採用不同輪廓外形作為入射角之函數，因此造成不同旋轉(角度依賴性旋轉)。

實例6

重複實例5，但是改變沉積之Ag之密度。針對更低密度，覆蓋物停止為足夠反射以用作鏡子，甚至於平坦位置中，因此防止角度依賴性旋轉之發生，及其停止為光機械穩健以與之前一樣移動多次及維持與之前相同輻射功率。針對更高得多密度，當使用相同輻射功率時，覆蓋物角度依賴性旋轉及推進力減少，及輻射功率之增加以具有相同效應造成高功耗及光機械失效。

結果

實例7：用於消費者電子產品之電可控顯示器組件

該裝置係如下製備：提供具有熱生長二氧化矽膜之p摻雜之矽晶片充當基板(矽)及支撐件(二氧化矽膜)二者。該矽晶片具有500μm之厚度及二氧化矽膜具有600nm之厚度。使用HF將彼此間隔1000nm之600nm深及橫向尺寸為10000nm之方孔及與方孔中心對準之600nm深及3000nm寬之通道蝕刻至二氧化矽膜中及用水沖洗及乾燥。因此，方孔及通道之組合形成單個跨距部分。石墨烯之AB雙層堆疊經由Nguyen,V.L.等人，(2016), Wafer-Scale Single-Crystalline AB-Stacked Bilayer Graphene.Adv.Mater.,28：8177-8183中所提出之程序結合至圖案化二氧化矽膜之剩餘表面。藉由類似於Gupta,R.等人(2002)(Journal of Applied Physics 92,5264(2002)；https：//doi.org/10.1063/1.1511275)中之程序以1nm/秒之速率蒸發Ag，將5．10^-5kg/m²層之Ag施覆至石墨烯層。

跨距部分之方孔上方之覆蓋物藉由在石墨烯與矽基板之間施加30V之電壓差而上下移動，從而跨二氧化矽膜及跨填充跨距部分之空氣介質建立電容。以此方式，大多數覆蓋物可在靜止處的第一覆蓋物輪廓外形與在氣動變形位置處的第二輪廓外形之間逐孔可逆且可重複移動，該靜止處顯示對入射至覆蓋物表面之光之第一干涉散射，該氣動變形位置處顯示對入射至覆蓋物表面之光之第二干涉散射。覆蓋物之移動係約300nm。覆蓋物之移動程度可藉助電壓連續控制。第一覆蓋物輪廓外形具有增加之光反射，而第二覆蓋物輪廓外形具有增加之光吸收，因此充當調製器或可調諧濾波器。此波長調製可以光譜連續方式發生，其中在第一輪廓外形與第二輪廓外形之間存在之不同外形各者顯示滿足針對不同波長之調製標準，因此有效使其為多波長調製器或多波長可調諧濾波器。

為創建單個跨距部分之方孔及通道之組合增加可移動之覆蓋物之面積，減少製造複雜性及增加持久性。

綠色雷射源(λ=532nm)係在覆蓋物表面以45°入射角導向。面對自裝置鏡面反射之光之路徑放置可見光檢測器。當電壓差為0V時，光檢測器檢測到顯著可見光信號；當電壓差為30V時，光檢測器檢測到極減少之可見光信號。該過程係可逆及可在1kHz之頻率下調製，藉由連接至示波器之相同光檢測器量測。該裝置在此操作頻率下消耗一定量之功率(能效)。

接下來，以連續範圍之可見波長(λ為380nm至740nm)發射不相干光之鎢燈以45°入射角照射裝置。經校準之可見光譜儀收集自裝置干涉散射之光。當電壓差為0V時，光譜儀檢測到平波譜，除了在500nm下衰減之光外；當電壓差為15V時，光譜儀檢測到平波譜，除了在550nm下衰減之光外；及當電壓差為30V時，光譜儀檢測到平波譜，除了在600nm下衰減之光外。該過程係可逆及可在1kHz之頻率下調製，藉由連接至示波器之相同光譜儀針對固定波長量測。該裝置允許不同輪廓外形，包括具有大變形(動態範圍)之外形，該等外形滿足針對寬範圍之波長(數據傳輸帶寬)之調製標準。

針對非45°之入射角獲得定性相似結果。

最後，源之光功率係極大增加及覆蓋物經暴露長時間段而不光降解，因為石墨烯受金屬之透射/反射比率保護。此外，奈米壓痕測試係利用AFM頂端藉由施加100nN至覆蓋物進行及覆蓋物不破碎。該裝置可在失效之前在不同輪廓外形之位置之間移動一定次數，因為覆蓋物係光機械穩健(持久)。

實例8

重複實例7，但是不蝕刻通道。單個跨距部分之缺少使方孔彼此分離。此於石墨烯結合程序後降低裝置產率及減少可移動之覆蓋物之面積(填充因子)，從而導致非功能性裝置。此外，其降低覆蓋物性能及覆蓋物性能之增加以具有相同效應需要增加製造複雜性。

結果