具有低反射率电极结构的液体透镜和液体透镜制品的制作方法

具有低反射率电极结构的液体透镜和液体透镜制品
1.相关申请的交叉引用
2.本技术根据35u.s.c.
§
119，要求2019年5月13日提交的第62/847,093号美国临时申请的优先权权益，其内容通过引用全文纳入本文。
技术领域
3.本公开涉及具有低反射率电极结构的液体透镜和液体透镜制品，更具体地，涉及具有适于激光结合过程步骤的电极结构的此类液体透镜和制品。


背景技术：

4.液体透镜一般包括设置在腔室中的两种不混溶液体。改变施加于液体的电场可改变其中一种液体相对于腔室壁的润湿性，这具有改变形成于这两种液体之间的弯月面的形状的作用。另外，在各种应用中，弯月面形状的改变可促使透镜的焦距受控改变。
5.与制造液体透镜相关的一项挑战是在透镜的基材之间形成气密性结合。这些基材可能由玻璃、玻璃陶瓷、陶瓷、聚合物和其他高模量材料制成，这对形成可靠的气密性结合制造了难题。另外，结合步骤常在紧靠透镜所用的液体的在湿环境中进行，透镜采用所述液体以用于实现其光学功能。此外，液体透镜的基材还包括导电电极，其在组成和结构上常与基材不同。
6.因此，需要适于基材结合，尤其是激光结合过程的液体透镜和液体透镜制品构造。


技术实现要素：

7.根据本公开的一些方面，提供了一种液体透镜制品，其包括：第一基材；以及设置在第一基材的主表面上的电极。所述电极包括设置在第一基材的主表面上的导电结构以及设置在导电结构上的光学吸收器结构。所述电极包括在390nm至700nm的可见波长下的小于或等于约3％的反射率最小值，以及在100nm至400nm的紫外波长下的小于或等于约25％的反射率。进一步地，所述吸收器结构包括含金属氮氧化物的吸收器层，并且导电结构包括金属层，所述金属层包含与吸收器结构的吸收器层的金属不同的金属。
8.根据本公开的另一些方面，提供了一种液体透镜制品，其包括：第一基材；以及设置在第一基材的主表面上的电极。所述电极包括设置在第一基材的主表面上的导电结构以及设置在导电结构上的光学吸收器结构。所述电极包括在390nm至700nm的可见波长下的小于或等于约3％的反射率最小值，以及在100nm至400nm的紫外波长下的小于或等于约25％的反射率。进一步地，所述吸收器结构包括含金属氮氧化物的吸收器层，并且导电结构包括金属层，所述金属层包含与吸收器结构的吸收器层的金属不同的金属。此外，所述电极包括约5ω/sq至约0.5ω/sq的片电阻。
9.根据本公开的另一些方面，提供了一种液体透镜，其包括：第一基材；电极，所述电极设置在第一基材的主表面上，并且包括设置在第一基材的主表面上的导电结构和设置在导电结构上的光学吸收器结构；设置在电极的吸收器结构上的第二基材；至少部分由电极
限定的结合部，其中，所述结合部气密性密封第一基材和第二基材；至少部分由结合部限定的腔体；以及设置在腔体内的第一液体和第二液体。进一步地，所述电极包括在390nm至700nm的可见波长下的小于或等于约3％的反射率最小值，以及在100nm至400nm的紫外波长下的小于或等于约25％的反射率。所述吸收器结构包括含金属氮氧化物的吸收器层，并且导电结构包括金属层，所述金属层包含与吸收器结构的吸收器层的金属不同的金属。此外，第一液体和第二液体基本上不混溶，以使得第一液体与第二液体之间的界面限定液体透镜的透镜。
10.在前述液体透镜的一些方面中，电极可包括约5ω/sq至约0.5ω/sq的片电阻。进一步地，结合部可包括在800nm至1.7μm的红外波长下的至少70％的光学透射率。
11.在以下的具体实施方式中给出了其他特征和优点，这些特征和优点对本领域的技术人员而言，根据所作描述就容易看出，或者通过实施包括以下具体实施方式、权利要求书以及附图在内的本文所述的各个实施方式而被认识。
12.应当理解的是，前面的一般性描述和以下的详细描述都只是示例性的，且旨在提供理解要求保护的本公开和所附权利要求书的性质和特性的总体评述或框架。
13.包括的附图提供了对本公开原理的进一步理解，附图并入本说明书中并构成说明书的一部分。附图例示了一个或多个实施方式，并与说明书一起通过示例的方式用以解释本公开的原理和操作。应理解，在本说明书和附图中公开的本公开的各种特征可以任意组合和所有组合使用。作为非限制性实例，本公开的各个特征可以根据以下实施方式相互组合。
14.附图简要说明
15.以下是对附图中各图的描述。为了清楚和简明起见，附图不一定按比例绘制，附图的某些特征和某些视图可能按比例放大显示或以示意图方式显示。
16.在附图中：
17.图1是液体透镜的实施方式的截面示意图；
18.图2根据一些实施方式，为图1所示的液体透镜的放大图，其示出了液体透镜制品，所述液体透镜制品包括第一基材，第二基材，在基材之间的电极，以及至少部分由电极限定的结合部；
19.图2a
‑
2c是液体透镜制品的实施方式的截面示意图，所述液体透镜制品具有设置在第一基材上的具有不同构造的电极；
20.图3a
‑
3c是根据实施方式，被制造成具有比较性cr/cro
x
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电极构造和示例性ni/cr/cro
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n
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电极构造的液体透镜的测量参数的箱线图；
21.图4a
‑
4c是根据实施方式，被制造成具有比较性cr/cro
x
n
y
电极构造和示例性ni/cr/cro
x
n
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电极构造并且以倾斜构造测量的液体透镜的参数的箱线图；以及
22.图5是根据实施方式，被制造成具有示例性ni/cr/cro
x
n
y
电极构造的液体透镜的迟滞与光学功率关系的图表。
23.优选实施方式详述
24.在以下的具体实施方式中将给出其他特征和优点，对本领域的技术人员而言，这些特征和优点根据所作描述就可以容易地看出，或者通过实施如以下描述中所述的实施方式，连同权利要求和附图而被认识。
25.文中所用的术语“和/或”用于两项或更多项的罗列时，表示所列项中的任何一项可以单独使用，或者可以使用所列项中的两项或更多项的任意组合。例如，如果描述一种组合物含有组分a、b和/或c，则该组合物可只含有a；只含有b；只含有c；含有a和b的组合；含有a和c的组合；含有b和c的组合；或含有a、b和c的组合。
26.本领域技术人员和做出或使用本公开的技术人员能够对本公开进行修改。因此，应理解，附图所示和上文所述的实施方式仅用于例示的目的，并且不旨在限制本公开的范围，根据专利法的原则(包括等同原则)所解释的，本公开的范围由所附权利要求限定。
27.如本文所用，术语“约”指量、尺寸、配方、参数和其他数量和特征不是精确的且无需精确的，但可按照要求是大致的和/或更大或者更小，如反映公差、转化因子、四舍五入、测量误差等，以及本领域技术人员所知的其他因子。当术语“约”用于描述数值或范围的端点时，本公开应理解为包括所提到的具体数值或端点。无论说明书中的范围的数值或端点是否使用“约”列举，范围的数值或端点旨在包括两种实施方式：一种用“约”修饰，另一种未用“约”修饰。还应理解，每个范围的端点在与另一个端点有关及独立于另一个端点时都是重要的。
28.本文所用的术语“基本”、“基本上”及其变化形式旨在表示所述的特征等于或近似等于一数值或描述。例如，“基本上平坦的”表面旨在表示平坦的或大致平坦的表面。此外，“基本上”旨在表示两个数值相等或近似相等。在一些实施方式中，“基本上”可以表示彼此相差在约10％之内的值，例如彼此相差在约5％之内的值，或彼此相差在约2％之内的值。
29.本文所用的冠词“该”、“一个”或“一种”表示“至少一个(一种)”，并且不应局限为“仅一个(一种)”，除非有明确相反的说明。因此，例如，提到的“一种部件”包括具有两个或更多个这类部件的实施方式，除非上下文有另外明确的表示。
30.本文所用的术语“反射比”和“反射率”是同义词并且在本公开中可互换使用。
31.在本公开的各个实施方式中，提供了一种液体透镜制品，其包括第一基材和设置在基材的主表面上的电极(例如，图2a
‑
2c中所示并且下文详述的液体透镜制品100a)。所述电极可包括设置在基材的主表面上的导电结构以及设置在导电结构上的光学吸收器结构。所述电极可以以在可见波长下的反射率最小值小于或等于约3％，并且在紫外波长下的反射率小于或等于约25％为特征。所述电极还可以片电阻为约5ω/sq至约0.5ω/sq为特征。进一步地，所述吸收器结构包括含金属氮氧化物(例如，cro
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n
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)的吸收器层，并且导电结构可包括金属层，所述金属层包含与吸收器层的金属(例如cr)不同的金属(例如ni)。在一些方面中，吸收器层包括设置在内吸收器层上方的外吸收器层，所述外吸收器层包含cro
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，并且所述内吸收器层包含cr；并且导电结构包括ni金属层。此外，一些液体透镜制品实施方式还包括设置在电极的光学吸收器结构上的第二基材以及至少部分由电极和基材限定的结合部(例如，图2a所示以及下文详述的液体透镜制品100a)。进一步地，本公开包括包含这些液体透镜制品的液体透镜构造(例如，图1所示以及下文详述的液体透镜100)。在一些实施方案中，这种液体透镜构造也可包括附加的电极和第三基材(例如，图1所示以及下文详述的第二电极136和第三基材110)。
32.本公开中详述的电极结构能够实现或以其他方式积极影响采用本公开的液体透镜制品和透镜的实施方案的装置的各种技术要求和性能方面的实现。在这些技术考虑因素中，电极应该提供足够的载流能力，以允许感应电压变化来使液体透镜装置正常操作。然
而，电极中的较高的载流密度能力可能对于以能够由电极实现基于电阻的加热器的图案化是有利的，这些加热器能够对装置进行加热，以改进零下温度演变下的液体透镜操作。液体透镜装置还应被构造成抑制容纳液体透镜的液体的锥体中的光学反射。因此，本公开的电极被构造成在可见波长区中具有低的反射率，以抑制芯体内的杂散光反射而具有最佳液体透镜装置性能。另一个技术考虑因素是液体透镜的基材的密封可能受电极的材料和构造限制。鉴于该考虑因素，本公开的电极通过在紫外波长区中，尤其是在结合过程所采用的激光波长下展现出低的反射率，能够实现基材的激光结合。进一步地，本公开的电极可促进从液体透镜装置阵列激光切割出液体透镜装置。特别地，本公开的电极适于由基材和电极形成的激光结合，该激光结合对用于从液体透镜装置阵列切割出各个液体透镜装置的红外激光的波长基本上透明。互连性能是液体透镜装置的另一个重要的技术考虑因素。本公开的电极具有适于蚀刻或图案化过程的优点，在所述蚀刻或图案化过程中，使用一种蚀刻剂来蚀刻光学吸收器结构但不蚀刻下方的导电结构。相较之下，常规的液体透镜电极常需要多个蚀刻剂和/或蚀刻剂停止层，这增加了互连的成本。
33.参考图1，该图提供了液体透镜100，其包括：第一基材112(在本文中也被称为“中间层112”)；设置在第一基材112的主表面112a上的电极134；以及设置在电极134上的第二基材108(在本文中也被称为“第一外层108”)。液体透镜100还包括结合部146，其至少部分由电极134限定，其中，结合部146气密性密封第一基材112和第二基材108。液体透镜100还包括腔体122，其至少部分由结合部146限定；以及设置在腔体122内的第一液体124和第二液体126。此外，第一液体124和第二液体126基本上不混溶，以使得第一液体124与第二液体126之间的界面128限定液体透镜100的透镜(例如，对通过界面128的图像光进行折射)。进一步地，所述电极134以在390nm至700nm的可见波长下的反射率最小值小于或等于约3％，在100nm至400nm的紫外波长下的反射率小于或等于约25％，以及片电阻为约5ω/sq至约0.5ω/sq为特征。此外，结合部146可以在800nm至1700nm的红外波长下的光学透射率为至少约70％为特征。在液体透镜100的一些实施方案中，电极134可以在100nm至400nm的紫外波长下的反射率小于或等于约10％为特征。在液体透镜100的另外的实施方案中，电极134可以在390nm至700nm的可见波长下的反射率最小值小于或等于约1％，以及在100nm至400nm的紫外波长下的反射率小于或等于约5％为特征。
34.根据图1所示的本公开的液体透镜100的示例性实施方案，电极134包括设置在第一基材112的主表面112a上的导电结构134a，以及设置在导电结构134a上的光学吸收器结构134b(参见图2a
‑
2c)。进一步地，所述吸收器结构134b包括含金属氮氧化物(例如，cro
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n
y
)的吸收器层137，并且导电结构134a包括金属层，所述金属层包含与吸收器结构134b的吸收器层137的金属(例如cr)不同的金属(例如ni)(参见图2a)。在一些实施方式中，吸收器层137包括设置在内吸收器层234上方的外吸收器层236，所述外吸收器层236包含cro
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，并且所述内吸收器层234包含cr；并且导电结构134a的金属层包括ni(参见图2b)。在一些实施方案中，电极134可被构造成具有粘合层131(例如，nio
x
)，并且所述粘合层131位于第一基材112的主表面112a与导电结构134a的金属层之间。根据一些实施方式，由于包含cr/cro
x
n
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结构，该粘合层131可改善吸收器结构134b的电(galvanic)腐蚀抗性。在一些实施方式中，导电结构134a和吸收器层137各自的金属可包含cr、mo、au、ag、ni、ti、cu、al、v、w、zr、ni/v合金、ni/au合金、au/si、cu/ni合金、它们的其他合金、或者它们的组合。在一个示例性实施方
案中，吸收器层137是cro
x
n
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，并且导电结构134a是ni金属层。在另一个示例性实施方案中，吸收器层137包含设置在cr内吸收器层234上方的cro
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外吸收器层236，并且导电结构134a是ni金属层。
35.在一些实施方式中，液体透镜100具有光轴114。第一外层108具有外表面116。在实施方式中，液体透镜100具有第三基材110(在本文中也被称为“第二外层110”)，其同样具有外表面118。液体透镜100的厚度106由第一外层108的外表面116与第二外层110的外表面118之间的距离限定。中间层112(在本文中也被称为“第一基材112”)具有贯穿孔120，其由点线a’和b’表示。光轴114延伸通过贯穿孔120。贯穿孔120围绕光轴114旋转对称，并且可呈现各种形状，例如，如第8,922,901号美国专利申请中所阐述的，所述文献通过引用全文纳入本文。第一外层108、第二外层110和中间层112的贯穿孔120限定了腔体122。换言之，腔体122被设置在第一外层108与第二外层110之间，并且在中间层112的贯穿孔120内。在液体透镜100的实施方案中，第一外层108、第二外层110和中间层112对于用于液体透镜切割操作(例如，用于切割或以其他方式从多个液体透镜100中分离出液体透镜100)的激光波长(例如，红外co2激光的1060nm)均透明(例如，光学透射率为至少70％)。小间隙(未例示)可以将第一外层108、第二外层110和中间层112中的每一者与它们的相邻层分离。贯穿孔120具有窄开口160和宽开口162。窄开口160具有直径164。宽开口162具有直径166。在一些实施方式中，宽开口162的直径166大于窄开口160的直径164。
36.再次参考图1，液体透镜100还包括设置在腔体122内的第一液体124和第二液体126。由于第一液体124和第二液体126的性质，第一液体124和第二液体126在界面128处彼此分离。在一些实施方式中，第一液体124和第二液体126不混溶或基本上不混溶。第一液体124可以是极性液体或传导性液体。附加或替代地，第二液体126可以是非极性液体或绝缘液体。第一液体124与第二液体126可以基本上不混溶，并且具有不同的折射率，以使得在第一液体124与第二液体126之间形成界面128，并因此制成透镜。第一液体124和第二液体126可以具有基本上相同的密度，这可有助于避免界面128的形状因为第一液体透镜100的物理取向改变(例如因重力所致)而发生改变。
37.再次参考图1，液体透镜100还包括第一窗130和第二窗132。第一窗130可以是第一外层108的部分。第二窗132可以是第二外层110的部分。例如，覆盖腔体122的一部分第一外层108用作第一窗130，并且覆盖腔体122的一部分第二外层110用作第二窗132。在一些实施方式中，图像光通过第一窗130进入液体透镜100，在第一液体124与第二液体126之间的界面128处被折射，并且通过第二窗132离开第一液体透镜100。
38.第一外层108和/或第二外层110可包含足够的透明度以能够使图像光通过。例如，第一外层108和/或第二外层110可包含聚合物、玻璃、陶瓷(例如，硅晶片)或玻璃陶瓷材料。由于图像光可通过中间层112中的贯穿孔120，因此中间层112无需对图像光透明。然而，中间层112可对图像光透明。如前所述，第一外层108、第二外层110和中间层112对于液体透镜切割操作所用的激光波长均可以是透明的。中间层112可包括金属、聚合物、玻璃、陶瓷或玻璃陶瓷材料。在所例示的实施方式中，第一外层108、第二外层110和中间层112中的每一者包括玻璃材料。
39.再次参考图1所示的液体透镜100，第一外层108的外表面116和/或第二外层110的外表面118分别可以是基本平面的，并且在例示的实施方式中，其是基本平面的。因此，虽然
第一液体透镜100可用作透镜(例如，通过折射通过界面128的图像光)，但是第一液体透镜100的外表面116、118可以是平坦的，例如，区别于典型的常规固定凸透镜的弯曲外表面。在液体透镜100的另一些实施方式中，第一外层108的外表面116和/或第二外层110的外表面118分别可以是弯曲的(例如，凹或凸)。因此，第一液体透镜100包括集成的固定透镜。
40.如前所述，液体透镜100还包括第一电极134和第二电极136。第一电极134被设置在第一外层108与中间层112(第一基材112)之间。第二电极136被设置在中间层112与第二外层110之间并且延伸通过中间层112中的贯穿孔120。在第一外层108和第二外层110附接于中间层112之前，第一电极134和第二电极136可作为一个邻接的电极层结构施加(例如，通过涂覆或溅射)于中间层112。换言之，基本上所有的中间层112可涂覆有电极。电极层或层结构可接着被分割成第一电极134和第二电极136。例如，液体透镜100可包括电极层或结构中的划线138，以形成或以其他方式限定第一电极134和第二电极136，使得这些电极基本上彼此电学隔离。在实施方式中，在第一外层108和第一基材112中的任一者或两者与电极134、136之间存在一个或多个中间层(未示出)(例如，组成变化以使层108、112的折射率与电极134、136匹配的中间层；例如，组成变化以促进电极134、136沉积在层108和/或112上的中间层等)。根据一个示例性实施方案，电极134、136可包括被设置在这些电极134、136的导电结构的金属层与相应的层108、112的主表面之间的粘合层(例如，nio
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)(例如，在导电结构134a与主表面112之间的粘合层131，如图2c所示)。
41.在一些实施方式中，第一电极134和第二电极136对用于激光切割操作的激光波长(例如，对于红外co2激光，在1060nm下)不透明。图2a
‑
2c示出了可用于电极134、136的各种构造和材料，并且在下文有详细描述。更一般地，第一电极134和第二电极136各自可包括在导电结构134a内的一种或多种含金属的材料(例如，ni)(参见图2a
‑
2c以及下文的相应描述)。电极134、136还包括光学吸收器结构134b，其包括吸收器层137，所述吸收器层137包含金属氮氧化物(例如，cro
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)(参见图2a
‑
2c以及下文相应描述)。进一步地，光学吸收器结构134b和导电结构134a在这些电极134、136中被构造成导电结构134a的金属层具有与光学吸收器结构134b的金属不同的金属。例如，导电结构134a和吸收器层137各自的金属相互不同，但是可包含以下材料中的任一种：cr、mo、au、ag、ni、ti、cu、al、w、ni/au合金、ni/v合金、au/si合金、zr、v、cu/ni合金，它们的其他合金或者它们的组合。
42.再次参考图1所示的液体透镜100，第一电极134和第二电极136中的任一者或两者可包括两个层或更多个层(例如，吸收器结构134b和导电结构134a，如图2a
‑
2c所示)，它们中的一些可以是传导性的。第一电极134用作共用电极与第一液体124电连通。第二电极136用作驱动电极。第二电极136被设置在贯穿孔120上以及在中间层112与第二外层110之间。
43.再次参考图1所示的液体透镜100，第一电极134和第二电极136中的任一者或两者可以以下一些或所有的光学性质为特征。根据液体透镜100的实施方案，电极134、136可以包括在390nm至700nm的可见波长下的小于或等于约3％的反射率最小值。在一些实施方式中，当在可见波长下测量时，电极134、136可包括小于或等于约3％、小于或等于2.5％、小于或等于2％、小于或等于1.5％、小于或等于1％、小于或等于0.5％的反射率最小值，以及这些数值之间的所有反射率最小值。如前所述，在可见光谱中具有如此低的反射率水平的本公开电极134、136有助于最大程度地减少液体透镜100的锥体或孔口内的杂散光反射，该杂散光反射原本会降低透镜的光学性能。在液体透镜100的一些实施方案中，电极134、136可
包括在100nm至400nm的紫外(uv)波长下的小于或等于约25％的反射率。在一些实施方式中，当在uv波长下测量时，电极134、136可包括小于或等于约25％、小于或等于20％、小于或等于15％、小于或等于10％、小于或等于5％、小于或等于1％的反射率，以及这些极限之间的所有反射率值。同样如前所述，在uv光谱中具有这些低反射率水平的本公开电极134、136是确保激光过程可有效地用于将基材112和124结合在一起(尤其是用uv激光结合)的因素。特别地，电极134、136中的这些低反射率水平减少了用于结合的激光输入能，这也可减少温度升高，尤其是液体124、126附近的温度升高。根据液体透镜100的一些实施方式，电极134、136可以包括在800nm至1700nm的红外(ir)波长下的至少约70％的光学透射率。在实施方式中，当在ir波长下测量时，电极134、136可包括至少约70％、75％、80％、85％、90％、95％的光学透射率，以及这些数值之间的所有光学透射率水平。如前所述，本公开的液体透镜100所具有的电极134在ir光谱中具有所述光学透射率水平，该液体透镜100能够使得如至少部分由电极134限定的结合部146对于可用于随后的切割操作的激光波长范围(例如，800nm至1.7μm)充分透明。
44.再次参考图1所示的液体透镜100，第一电极134和第二电极136中的任一者或两者可以以下一些或所有的电学性质为特征。根据液体透镜100的一个实施方案，电极134、136可包括约5ω/sq至约0.5ω/sq的片电阻。在液体透镜100的一些实施方案中，电极134、136可包括以下片电阻：约5ω/sq、4.5ω/sq、4.0ω/sq、3.5ω/sq、3.0ω/sq、2.5ω/sq、2.0ω/sq、1.5ω/sq、1.0ω/sq、0.5ω/sq，以及这些片电阻水平之间的所有片电阻值。利用这些片电阻水平，电极134、136具有一定的载流能力，以允许与使用液体透镜100的装置适当操作相关的感应电压变化。电极134、136中的这些片电阻水平还处于下述水平：由电极图案化的加热器电极(例如，电阻加热器电极)可以被构造用于加热采用液体透镜100的装置，以改进在低温(例如，零下温度)演变下的操作。
45.第二电极136通过绝缘层140与第一液体124和第二液体126绝缘。绝缘层140可包括绝缘涂层，所述绝缘涂层在第一外层108和/或第二外层110附接于中间层112之前被施加于中间层112。绝缘层140可包括绝缘涂层，所述绝缘涂层在第二外层110附接于中间层112之后，以及在第一外层108附接于中间层112之前被施加于第二电极136和第二窗132。因此，绝缘层140覆盖腔体122内的至少一部分第二电极136以及第二窗132。绝缘层140可以足够地透明以能够使图像光通过第二窗132，如本文所述。绝缘层140可覆盖至少一部分(用作驱动电极)的第二电极136(例如，被设置在腔体122内的第二电极136的部分)，以使第一液体124和第二液体126与第二电极136隔绝。附加或替代地，被设置在腔体122内(用作共用电极)的至少一部分第一电极134不被绝缘层140覆盖。因此，第一电极134可以与第一液体124电连通，如本文中所述。
46.图1所示的液体透镜100可包括穿过第一外层108的一个或多个孔口(未示出)。孔口包括液体透镜100的部分，在该处，第一电极134通过第一外层108而被暴露，例如，通过移除一部分的第一外层108或其他方式来暴露。因此，孔口被构造成能够实现与第一电极134电连接，并且在孔口处暴露的第一电极134的区域可用作触点，以能够实现液体透镜100与控制器、驱动器、或者透镜或摄像系统的(未示出的)另外部件的电连接。换言之，孔口在液体透镜100与另一个电学装置之间提供了电触点。在实施方式中，通过在互连步骤之前进行单步的电极134的蚀刻或图案化，可实现液体透镜100(具体为第一电极134)与透镜的另一
部件之间的互连。例如，可用基于硝酸铈铵的蚀刻剂(例如，transene(川思)1020ac或tfe)来蚀刻光学吸收器结构134b的金属氮氧化物(例如，cro
x
n
y
)，以露出下方的导电结构134a(例如，ni金属层)。
47.同样地，根据一些实施方式(未示出)，图1所示的液体透镜100还可包括穿过第二外层110的一个或多个孔口。这些孔口包括液体透镜100的部分，在该处，第二电极136通过第二外层110而被暴露，例如，通过移除一部分的第二外层110或其他方式来暴露。因此，孔口被构造成能够实现与第二电极136电连接，并且在孔口处暴露的第二电极136的区域可用作触点，以能够实现液体透镜100与控制器、驱动器、或者透镜或摄像系统的(未示出的)另外部件的电连接。在实施方式中，通过在互连步骤之前进行单步的电极136的蚀刻或图案化，可实现液体透镜100(具体为第二电极136)与透镜的另一部件之间的互连。例如，根据本公开的实施方式，可用基于硝酸铈铵的蚀刻剂(例如，transene1020ac或tfe)来蚀刻第二电极136的光学吸收器结构的金属氮氧化物(例如，cro
x
n
y
)，以露出下方的导电结构(例如，ni金属层)。
48.再次参考图1所示的液体透镜100，先前描述的(未示出的)孔口在液体透镜100与另一个电学装置之间提供了电触点。可通过孔口(和伴随的互连件)向第一电极134和第二电极136施加不同电压，以改变界面128的形状，该过程被称为电润湿。例如，施加电压以增加或降低腔体122的表面相对于第一液体124的湿润能力可改变界面128的形状。改变界面128的形状可改变液体透镜100的焦距或聚焦情况。例如，这种焦距的改变能够使液体透镜100执行自动对焦功能。附加或替代地，调整界面128可使界面128相对于液体透镜100的光轴114倾斜。例如，这种倾斜能够使液体透镜100执行光学稳像(ois)功能。可以在液体透镜100相对于图像传感器，固定透镜或透镜堆叠体，壳体，或其中可包含液体透镜100的摄像模组的其他部件物理不发生移动的情况下来实现界面128的调整。
49.根据图1所示的液体透镜100的实施方式，液体透镜包括结合部146，其至少部分由电极134限定，其中，结合部146使得第一外层108中间层112气密性密封。在实施方式中，结合部146可以在800nm至1.7μm的红外波长下的光学透射率为至少70％为特征，例如，使得结合部146对随后的切割操作中所用的激光波长(例如，红外co2激光的1060nm)透明。在一些实施方式中，电极134的结构和组成被构造成使得液体透镜100内的结合部146导致得到(a)电极134，该电极134扩散，部分熔化扩散或以其他方式并入到第一外层108和中间层112中，和(b)结合部146，该结合部146在可用于随后的切割操作的激光波长范围(例如，800nm至1.7μm)是透明的。换言之，第一外层108在结合部146处与中间层112结合，并且所形成得到的结合部能够实现随后的切割操作。在一些实施方式中，结合部146包括扩散到第一外层108和中间层112二者中的一部分电极134。在实施方式中，第二外层110在可如本文关于结合部146所述构造的结合部处与中间层112结合。例如，第一外层108与中间层112之间的结合部以及第二外层110与中间层112之间的结合部可以彼此对准，以使得透明切割路径完全或基本上完全延伸穿过液体透镜100的厚度。如本文所述，透明切割路径对随后的切割操作可采用的激光波长范围可以是透明的。
50.现在参考图2a
‑
2c，根据各个实施方式描绘了液体透镜制品100a。在实施方式中，图1所示的液体透镜100包括或以其他方式并有液体透镜制品100a(例如，作为子组件或前体元件)，图1
‑
2c中的编号相同的元件具有相同或基本相似的结构和功能。图2a
‑
2c所示的
液体透镜制品100a包括第一基材112，其具有主表面112a。液体透镜制品100a还包括设置在第一基材112的主表面112a上的电极134。液体透镜制品100a的电极134包括设置在第一基材112的主表面112a上的导电结构134a以及设置在导电结构134a上的光学吸收器结构134b(参见图2a
‑
2c)。进一步地，所述吸收器结构134b包括含金属氮氧化物(例如，cro
x
n
y
)的吸收器层137，并且导电结构134a包括金属层，所述金属层包含与吸收器结构134b的吸收器层137的金属不同的金属(例如ni)。前文结合图1所示的液体透镜100描述了与电极134的各个层和结构相关的性质和各种组成。
51.再次参考图2a
‑
2c所示的液体透镜制品100a，导电结构134a可由金属或金属合金制成或者以其他方式包含金属或金属合金，所述金属或金属合金包含cr、mo、au、ag、ni、ti、cu、al、w、ni/v合金、ni/au合金、au/si合金、zr、v、cu/ni合金、它们的其他合金、或者它们的组合。导电结构134a可由单个层，多个层，复合物制造，所述复合物具有包含上述金属或金属合金材料的基质或第二相。图2a示出了一个示例性实例，其中，液体透镜制品100a的一个实施方式被构造成具有导电结构134a，其具有设置在第一基材112与光学吸收器结构134b之间的一个金属层。液体透镜制品100a的实施方式可被构造成具有导电结构134a，其具有设置在第一基材112与光学吸收器结构134b(未示出)之间的金属层对。作为另一个实例，液体透镜制品100a的实施方式可被构造成具有导电结构134a，其由设置在第一基材112与光学吸收器结构134b(未示出)之间的三个或更多多个金属层制造。
52.再次参考图2a
‑
2c所示的液体透镜制品100a，导电结构134a的实施方式由一个或多个层或结构制造，所述一个或多个层或结构的总厚度为约5nm至约300nm、约10nm至约250nm、约25nm至约200nm、或约30nm至约200nm。在一些实施方式中，导电结构134a的所述一个或多个层的厚度为约5nm、10nm、20nm、25nm、30nm、40nm、50nm、60nm、70nm、80nm、90nm、100nm、110nm、120nm、130nm、140nm、150nm、160nm、170nm、180nm、190nm、200nm、210nm、220nm、230nm、240nm、250nm、260nm、270nm、280nm、290nm、300nm，以及这些厚度之间的所有厚度值。
53.参考图2a
‑
2c所示的液体透镜制品100a，光学吸收器结构134b包括含金属氮氧化物的光学吸收层137。在一些实施方案中，光学吸收器层137包含cro
x
n
y
。在一些实施方式中，导电结构134a和吸收器层137各自的金属不同，但是可包含以下材料中的任何材料：cr、mo、au、ag、ni、ti、cu、al、w、ni/au合金、ni/v合金、au/si合金、zr、v、cu/ni合金，它们的其他合金或者它们的组合。在一些实施方式中，液体透镜制品100a的光学吸收器结构134b可包括具有两个或更多个金属氮氧化物层(例如，cro
x
n
y
/cro
x
n
y
构造)的光学吸收器层137。例如，如图2a所示，所述吸收器结构134b包括含金属氮氧化物(例如，cro
x
n
y
)的吸收器层137，并且导电结构134a包括金属层，所述金属层包含与吸收器结构134b的吸收器层137的金属(例如cr)不同的金属(例如ni)。作为另一实例，如图2b所示，吸收器层137可包括设置在内吸收器层234上方的外吸收器层236，所述外吸收器层236包含金属氮氧化物(例如，cro
x
n
y
)，并且所述内吸收器层234包含cr；并且导电结构134a的金属层包含ni。
54.再次参考图2a
‑
2c所示的液体透镜制品100a，光学吸收器结构134b的实施方式由多个层和/或结构制造，所述多个层和/或结构的总厚度为约0.1nm至约200nm，约0.5nm至约150nm，约25nm至约135nm，或者约1nm至约150nm。在一些实施方式中，光学吸收器结构134b的总厚度为约0.1nm、0.5nm、1nm、5nm、10nm、20nm、25nm、30nm、40nm、50nm、60nm、70nm、80nm、
90nm、100nm、110nm、120nm、130nm、135nm、140nm、150nm、160nm、170nm、180nm、190nm、200nm，以及这些厚度之间的所有厚度值。
55.在图2b所示的液体透镜制品100a的一些实施方案中，吸收器层137包括外吸收器层236和内吸收器层234。根据这些实施方案，外吸收器层236的厚度可在以下范围内：约10nm至200nm，约10nm至约150nm，或约20nm至约100nm。在一些实施方式中，外吸收器236的厚度可以为约10nm、15nm、20nm、25nm、30nm、35nm、40nm、45nm、50nm、55nm、60nm、65nm、70nm、75nm、80nm、85nm、90nm、95nm、100nm、110nm、120nm、130nm、140nm、150nm、160nm、170nm、180nm、190nm、200nm，以及这些厚度之间的所有厚度值。对于内吸收器层234，其厚度可以在以下范围内：约1nm至约100nm、约5nm至约75nm、约5nm至约50nm、或约5nm至约35nm。在一些实施方式中，内吸收器层234的厚度为约5nm、10nm、15nm、20nm、25nm、30nm、35nm、40nm、45nm、50nm、55nm、60nm、65nm、70nm、75nm、80nm、85nm、90nm、95nm、100nm以及这些水平之间的所有厚度值。
56.现在参考图2，该图描绘了液体透镜制品100a，其中，制品还包括设置在电极134的光学吸收器结构134b(未示出)上的第二基材108。如图2所示，液体透镜制品100a还包括结合部146，其至少部分由电极134限定。结合部146气密性密封第一基材112和第二基材108。如先前结合液体透镜100(参见图1和对应描述)所述，结合部146可通过uv激光(例如，1060nm的co2激光)形成。有利地，同样如前文所述，作为结合部146的部分的电极134可以在uv波长下的反射率小于或等于约25％为特征，这有利于通过uv激光来形成结合部146。进一步地，根据一些实施方案，由电极134和基材108、112形成的结合部146可以ir波长下的光学透射率为至少70％为特征。因此，具有该光学透射率的结合部146被有利地构造成促进随后的操作和过程，以利用ir激光从液体透镜100的阵列(未示出)切割出液体透镜100(参见图1)。
实施例
57.以下实施例描述了本公开提供的各种特征和优点，并且决不旨在限制本公开和所附权利要求。
58.实施例1
59.在该实施例中，制备与本公开的液体透镜制品100a(参见图2b)一致的液体透镜制品。如下表1所述，基材具有玻璃组成，并且电极包括以下连续设置在基材上的层：厚度为80nm的ni层(例如，导电结构134a)；厚度为15nm的cr层(例如，内吸收器层234)；和厚度为52nm的cro
x
n
y
层(例如，外吸收器层236)。该样品构造表示为“实施例1”。
60.表1——cr/ito/cr/ito电极(实施例1)
61.材料厚度玻璃基材 ni膜80nmcr膜15nmcro
x
n
y
膜52nm空气n/a
62.现在参考图3a
‑
3c和4a
‑
4c，其是制造成具有比较性cr/cro
x
n
y
电极构造(比较例1)
和ni/cr/cro
x
n
y
电极(例如，可与图2b所示的电极构造相当的电极)构造(实施例1)的液体透镜的测量参数的箱线图。虽然具有cr/cro
x
n
y
构造的比较性电极大致展现出可与本公开的电极相当的光学性质(例如，低的uv和可见光谱反射率)，但是这些电极的cro
x
n
y
部分是电绝缘的。因此，这些电极在互连之前需进行蚀刻或以其他方式图案化。蚀刻和图案化不仅成本高，而且工艺常难以控制，因为用于蚀刻cro
x
n
y
部分的蚀刻剂往往蚀刻下方的导电金属层。本公开的电极的一个优点在于，这种蚀刻可用单种蚀刻剂在一步中进行，以移除或以其他方式图案化cro
x
n
y
部分，同时留下包含与cr不同的金属(例如ni)的导电结构。例如，可采用基于硝酸铈铵的蚀刻剂来蚀刻ni/cr/cro
x
n
y
电极的cro
x
n
y
电极部分(实施例1)。
63.将被制造成具有这些电极构造(比较例1和实施例1)的这些液体透镜装置中的每一种的样品放置在具有shack
‑
hartmann波锋面传感器光学仪器的光学测试台上。然后使用准直光源产生入射光，入射光穿过每个液体透镜装置而到达波锋面传感器。接着采用来自波锋面传感器的数据计算功率、倾斜和波锋面误差(wfe)。更具体地，图3a和4a分别是这些样品处于非倾斜构造和倾斜构造时的最大迟滞的箱线图，即，液体透镜装置的功率范围中的最大迟滞，其记录单位是屈光度。图3b和4b分别是液体透镜装置处于非倾斜构造和倾斜构造时的功率范围中的wfe的箱线图，该wfe的记录单位是微米(μm)。图3c和4c分别是处于非倾斜构造和倾斜构造时，自动对焦(af)响应时间的箱线图，其记录单位是毫秒(msec)。af响应时间是液体透镜装置从起始屈光度点的10％达到期望的最终屈光度的90％所花的时间。在测试开始之前，施加起始屈光度的对应电压，并且允许透镜有足够的时间稳定下来。在测试开始后，施加最终屈光度点的电压，并且以2msec的增量测量得到的屈光度。根据这个数据组，可插入10％到90％响应时间，以生产af时间。最终，如从图3a
‑
3c和4a
‑
4c中的箱线图明显看出，具有根据本公开的ni/cr/cro
x
n
y
电极构造的液体透镜(实施例1)在非倾斜构造和倾斜构造时，均在最大迟滞、最大波锋面误差和自动对焦响应时间方面表现出与具有比较性cr/cro
x
n
y
电极构造的液体透镜装置(比较例1)相当的液体透镜装置性能。
64.现在参考图5，其提供了被制造成具有示例性ni/cr/cro
x
n
y
电极构造的液体透镜(实施例1a1
‑
1a5)的迟滞与光学功率关系的图表。如前所述，根据实施例1制备图5所示的具有ni/cr/cro
x
n
y
电极构造的五(5)个样品中的每一者。如从图5明显看出，在从0至20屈光度的光学功率中观察到的迟滞变化相对较小(即，曲线相对较平坦)，所述迟滞变化是液体透镜性能的量度。
65.尽管为了说明给出了示例性的实施方式和实施例，但是前面的描述并不旨在以任何方式限制本公开和所附权利要求书的范围。因此，可以对上述实施方式和实施例进行修改和变动而基本上不偏离本公开的精神和各种原理。所有这些变动和修改旨在包括在本公开和所附权利要求保护的范围内。
66.根据第1方面，提供了一种液体透镜制品。所述液体透镜制品包括：第一基材；以及设置在第一基材的主表面上的电极。所述电极包括设置在第一基材的主表面上的导电结构以及设置在导电结构上的光学吸收器结构。所述电极包括在390nm至700nm的可见波长下的小于或等于约3％的反射率最小值，以及在100nm至400nm的紫外波长下的小于或等于约25％的反射率。进一步地，所述吸收器结构包括含金属氮氧化物的吸收器层，并且导电结构包括金属层，所述金属层包含与吸收器结构的吸收器层的金属不同的金属。
67.根据第2方面，提供了第1方面，其中，吸收器结构的吸收器层包含cro
x
n
y
，并且导电
结构的金属层包含ni。
68.根据第3方面，提供了第1方面，其中，吸收器层包括设置在内吸收器层上方的外吸收器层，所述外吸收器层包含cro
x
n
y
，并且所述内吸收器层包含cr，进一步地，其中，导电结构的金属层包含ni。
69.根据第4方面，提供了第2或3方面中的任一方面，其中，电极还包括nio
x
粘合层，所述粘合层在第一基材的主表面与导电结构的金属层之间。
70.根据第5方面，提供了第1方面，其中，吸收器结构包括25nm至135nm的厚度，并且导电结构包括约25nm至约200nm的厚度。
71.根据第6方面，提供了第3方面，其中，外吸收器层包括20nm至约100nm的厚度，内吸收器层包括约5nm至约35nm的厚度，并且导电结构包括约25nm至约200nm的厚度。
72.根据第7方面，提供了第1方面，其中，电极包括在390nm至700nm的可见波长下的小于或等于约1％的反射率最小值，以及在100nm至400nm的紫外波长下的小于或等于约5％的反射率。
73.根据第8方面，提供了第1方面，其中，导电结构和吸收器层各自的金属选自下组：cr、mo、au、ag、ni、ti、cu、al、v、w、zr、ni/v合金、ni/au合金、au/si、cu/ni合金、它们的其他合金、以及它们的组合。
74.根据第9方面，提供了第1
‑
8方面中的任一方面，其还包括：设置在电极的光学吸收器结构上的第二基材；以及至少部分由电极限定的结合部。结合部气密性密封第一基材和第二基材。进一步地，结合部包括在800nm至1.7μm的红外波长下的至少70％的光学透射率。
75.根据第10方面，提供了一种液体透镜制品。所述液体透镜制品包括：第一基材；以及设置在第一基材的主表面上的电极。所述电极包括设置在第一基材的主表面上的导电结构以及设置在导电结构上的光学吸收器结构。所述电极包括在390nm至700nm的可见波长下的小于或等于约3％的反射率最小值，以及在100nm至400nm的紫外波长下的小于或等于约25％的反射率。所述吸收器结构包括含金属氮氧化物的吸收器层，并且导电结构包括金属层，所述金属层包含与吸收器结构的吸收器层的金属不同的金属。进一步地，所述电极包括约5ω/sq至约0.5ω/sq的片电阻。
76.根据第11方面，提供了第10方面，其中，吸收器结构的吸收器层包含cro
x
n
y
，并且导电结构的金属层包含ni。
77.根据第12方面，提供了第10方面，其中，吸收器层包括设置在内吸收器层上方的外吸收器层，所述外吸收器层包含cro
x
n
y
，并且所述内吸收器层包含cr。进一步地，导电结构的金属层包含ni。
78.根据第13方面，提供了第11或12方面中的任一方面，其中，电极还包括nio
x
粘合层，所述粘合层在第一基材的主表面与导电结构的金属层之间。
79.根据第14方面，提供了第10方面，其中，吸收器结构包括25nm至135nm的厚度，并且导电结构包括约25nm至约200nm的厚度。
80.根据第15方面，提供了第12方面，其中，外吸收器层包括20nm至约100nm的厚度，内吸收器层包括约5nm至约35nm的厚度，并且导电结构包括约25nm至约200nm的厚度。
81.根据第16方面，提供了第10方面，其中，电极包括在390nm至700nm的可见波长下的小于或等于约1％的反射率最小值，以及在100nm至400nm的紫外波长下的小于或等于约5％
的反射率。
82.根据第17方面，提供了第10方面，其中，导电结构和吸收器层各自的金属选自下组：cr、mo、au、ag、ni、ti、cu、al、v、w、zr、ni/v合金、ni/au合金、au/si、cu/ni合金、它们的其他合金、以及它们的组合。
83.根据第18方面，提供了第10
‑
17方面中的任一方面，其还包括：设置在电极的光学吸收器结构上的第二基材；以及至少部分由电极限定的结合部。结合部气密性密封第一基材和第二基材。进一步地，结合部包括在800nm至1.7μm的红外波长下的至少70％的光学透射率。
84.根据第19方面，提供了第10
‑
18方面中的任一方面，其中，电极包括约3ω/sq至约0.5ω/sq的片电阻。
85.根据第20方面，提供了一种液体透镜。所述液体透镜包括：第一基材；电极，所述电极设置在第一基材的主表面上，并且包括设置在第一基材的主表面上的导电结构和设置在导电结构上的光学吸收器结构；设置在电极的吸收器结构上的第二基材；至少部分由电极限定的结合部，其中，所述结合部气密性密封第一基材和第二基材；至少部分由结合部限定的腔体；以及设置在腔体内的第一液体和第二液体。所述电极包括在390nm至700nm的可见波长下的小于或等于约3％的反射率最小值，以及在100nm至400nm的紫外波长下的小于或等于约25％的反射率。所述吸收器结构包括含金属氮氧化物的吸收器层，并且导电结构包括金属层，所述金属层包含与吸收器结构的吸收器层的金属不同的金属。进一步地，第一液体和第二液体基本上不混溶，以使得第一液体与第二液体之间的界面限定液体透镜的透镜。
86.根据第21方面，提供了第20方面，其中，吸收器结构的吸收器层包含cro
x
n
y
，并且导电结构的金属层包含ni。
87.根据第22方面，提供了第20方面，其中，吸收器层包括设置在内吸收器层上方的外吸收器层，所述外吸收器层包含cro
x
n
y
，并且所述内吸收器层包含cr，进一步地，其中，导电结构的金属层包含ni。
88.根据第23方面，提供了第21或22方面中的任一方面，其中，电极还包括nio
x
粘合层，所述粘合层在第一基材的主表面与导电结构的金属层之间。
89.根据第24方面，提供了第20方面，其中，吸收器结构包括25nm至135nm的厚度，并且导电结构包括约25nm至约200nm的厚度。
90.根据第25方面，提供了第22方面，其中，外吸收器层包括20nm至约100nm的厚度，内吸收器层包括约5nm至约35nm的厚度，并且导电结构包括约25nm至约200nm的厚度。
91.根据第26方面，提供了第20方面，其中，电极包括在390nm至700nm的可见波长下的小于或等于约1％的反射率最小值，以及在100nm至400nm的紫外波长下的小于或等于约5％的反射率。
92.根据第27方面，提供了第20方面，其中，导电结构和吸收器层各自的金属选自下组：cr、mo、au、ag、ni、ti、cu、al、v、w、zr、ni/v合金、ni/au合金、au/si、cu/ni合金、它们的其他合金、以及它们的组合。
93.根据第28方面，提供了第20方面，其中，电极包括约5ω/sq至约0.5ω/sq的片电阻。
94.根据第29方面，提供了第20
‑
28方面中的任一方面，其中，结合部包括在800nm至1.7μm的红外波长下的至少70％的光学透射率。