具有凸起电阻性桥的电活性透镜制造技术

电阻性桥可以将电活性透镜中的许多环电极与相对较少的母线线路连接。这些电阻器通常大以防止过大的电流消耗。通常，它们被设置在与环电极相同的平面中，这意味着环电极进一步分开或者被做成不连续的以容纳电阻器。但是将环电极进一步分开或者将它们做成不连续的使透镜的光学质量降低。将环电极和电阻器放置在被绝缘体分隔的层上使得可以使环电极更近地靠在一起且是连续的并且具有高得足以限制电流消耗的电阻。它还使对特征大小和用于制作透镜的处理期间的放置的约束放宽。并且因为电阻器和电极在不同的平面上，所以它们可以由具有不同电阻率的材料形成。

Active lenses with convex resistive bridges

Resistive bridges can connect many ring electrodes in electroactive lenses to relatively few bus lines. These resistors are usually large to prevent excessive current consumption. Usually, they are set in the same plane as the ring electrodes, which means that the ring electrodes are further separated or made discontinuous to accommodate resistors. However, further separation of the ring electrodes or discontinuity of them reduces the optical quality of the lens. Placing ring electrodes and resistors on insulator-separated layers enables ring electrodes to be closer together, continuous, and have resistances high enough to limit current consumption. It also relaxes the constraints on the size of features and placement during processing for making lenses. And because resistors and electrodes are on different planes, they can be formed from materials with different resistivity.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有凸起电阻性桥的电活性透镜相关申请的交叉引用本申请要求美国申请No.62/321,501的优先权权益，该申请于2016年4月12日提交，并且整个地通过引用并入本文。
技术介绍
电活性透镜可以用数种方法制成，所述方法包括在第一基板上构图导电材料的一系列同心电极、然后将液晶层夹在第一基板和与第一基板相对的第二基板之间。第二基板可以具有构图于其上的导电材料的一个或多个圆形图案、或匹配或超过构图的电极的区域的任何其他形状，使得在所述两个基板之间创建电压场的电路可以被形成。当电场施加于电极上时，所述两个基板之间的液晶材料改变它的折射率。通过在透镜上的不同的电极位置施加电压场梯度，可以创建折射率梯度，从而创建透镜。所用的电极的数量越多，可以创建的折射率梯度的分辨率越精细。这导致更平滑的波前曲率，因此提供更好质量的光学器件。然而，增加电极的数量也使电子产品和向电极供应功率的光阻元件的复杂度提高，所以使得少数电源线可以在更多电极上施加电压梯度的方法已经被开发。特别地，N个电源线可以用于通过电极之间的电阻性桥在M>N个电极上施加电压梯度。在这些电活性透镜中，每一个第M/N电极连接到电源线，其他电极通过电阻性桥彼此耦合。在常规的具有电阻性桥的电活性透镜中，电阻性桥是以电极环不再是连续的这样的方式制成的，从而使光学质量降低。该问题可以通过在与电极相同的平面中制作电阻性桥、在相邻的电极之间安置电阻器来部分地解决。在一些情况下，存在另外的缺点，包括难以以可控的方式制造的极其高的电阻性材料的使用，并且用电阻性材料填充电极之间的整个间隙的需要要求填充大的区域。一般来说，希望的是缩小电极之间的间隙以改进光学性能，但是这可能使制造电阻性组件的困难加剧。
技术实现思路
专利技术人已经认识到，现有技术的对于降低电活性透镜中的驱动通道的复杂度的问题的解决方案引入了新的问题：电活性透镜的功耗过大。没有电阻性桥，典型的透镜设计可能只消耗毫微安的电流。然而，电阻性桥提供使电流从一个驱动通道流到其他驱动通道的通路。这个额外的电流流动导致电活性透镜的功耗不合需要地增大。专利技术人已经认识到，增大电阻性桥的电阻使这个增大的功耗减小。在一些情况下，可以通过增大电阻器的大小来增大电阻。但是将较大的电阻器装配到与电极相同的平面中意味着，为使更大的电阻器装配，电极之间的间隙必须更大，电极必须被中断，或者这二者。不幸的是，在这样的小空间中创建更大的高电阻桥是非常困难的。另外，电极间隙中的中断使透镜的光学性能降低：蚀刻掉电极的一部分以为电阻性桥腾出空间使电极的完整性、因此透镜的光学性能降低。进一步使问题严重的是，电极之间的间隙是应被尽可能多地缩小以便减小使光学性能降低的影响的尺寸，这使增大电阻桥的电阻的挑战进一步增加。幸运的是，本技术通过提供不使透镜的光学性能降低的、更大的更高的电阻桥来解决这些问题。在这些设计中，电极可以保持连续且靠在一起。另外，不需要从电极移除或牺牲表面积来为电阻性桥腾出地方。本技术的实施例包括电光透镜，该电光透镜包括第一基本上透明的基板、设置在第一基本上透明的基板的表面上的多个电极、设置在所述多个电极上的绝缘层、以及设置在绝缘层上的电阻性桥。电阻性桥经由构图到绝缘层中的孔将所述多个电极中的第一电极与所述多个电极中的第二电极连接。在操作中，经由电阻性桥将电压施加于第一电极使电活性材料(诸如(双稳态)液晶)改变其折射率。所述多个电极可以包括多个同心环电极，其中第一电极是第一同心环电极，第二电极是第二同心环电极。在这些情况下，第一同心环电极可以具有恒定的宽度。所述多个电极可以由具有第一方块电阻(sheetresistance)的第一材料形成，电阻性桥可以由第二材料形成，第二材料具有高于第一方块电阻的第二方块电阻。在第一电极和第二电极之间可以设置有绝缘材料。该绝缘层可以横跨第一电极和第二电极之间的小于大约3微米的间隙。电阻性桥可以具有至少大约2.5MΩ的电阻和大约25:1的长宽比。电阻性桥可以包括镍、铬、铟锡氧化物、电阻性聚合物(例如，PEDOT:PSS)、或它们的任何组合或合金。电阻性桥可以包括多个电阻性段，所述多个电阻性段中的每个电阻性段与所述多个电极中的对应的一对电极电连通。所述多个电阻性段可以包括具有第一宽度的第一电阻性段和具有第二宽度的第二电阻性段，第二宽度大于第一宽度。所述多个电阻性段还可以包括具有第一长度的第一电阻性段和具有第二长度的第二电阻性段，第二长度大于第一长度。并且所述多个电阻性段中的至少一个电阻性段可以具有曲线的或弯曲的边缘。本技术的实施例还包括制作电光透镜的方法。在该方法的一个例子中，在基板上形成多个电极。在电极上沉积绝缘材料层。接着，在绝缘材料层中形成多个通孔。所述多个通孔中的每个通孔连接到所述多个电极中的对应的电极。在绝缘材料层上以及在所述多个通孔中沉积电阻性材料。并且对电阻性材料进行构图以形成多个电阻器。所述多个电阻器中的每个电阻器连接到所述多个电极中的对应的电极。可选地，可以形成与电极和电阻器电连通的母线线路(bussline)。在一些情况下，形成所述多个电极包括形成多个同心环电极。在这些情况下，形成所述多个同心环电极可以包括形成第一同心环电极，第一同心环电极与第二同心环电极相隔小于大约3微米的间隙。每个同心环电极可以具有恒定宽度(在同心环电极之间，宽度是相同的或不同的)。电阻性材料可以具有比所述多个电极的方块电阻高的方块电阻。可以对它进行构图以形成具有至少大约2.5MΩ的电阻的至少一个电阻器、具有大约25:1的长宽比的至少一个电阻器、或这二者。在一些情况下，可以存在具有第一宽度的第一电阻器和具有第二宽度的第二电阻器段，第二宽度大于第一宽度。同样地，可以存在具有第一长度的第一电阻器和具有第二长度的第二电阻器，第二长度大于第一长度。可以对电阻性材料进行构图以形成具有曲线边缘的至少一个电阻器。另一实施例包括一种电活性接触透镜，该电活性接触透镜具有基底光学元件和嵌入在基底光学元件内的电活性元件。电活性元件包括多个电极、设置在所述多个电极上的绝缘层、以及设置在绝缘层上的电阻性桥。电阻性桥经由构图到绝缘层中的孔将所述多个电极中的第一电极与所述多个电极中的第二电极连接。应意识到，前述构思和下面更详细地讨论的附加构思的所有组合(前提条件是这样的构思是相互一致的)被设想为本文中公开的专利技术主题的一部分。特别地，出现在本公开的末尾的要求保护的主题的所有组合被设想为本文中公开的专利技术主题的一部分。还应意识到，本文中明确采用的、也可能出现在通过引用并入的任何公开中的术语应被给予与本文中公开的具体构思最一致的意义。附图说明技术人员将理解附图主要是出于说明性的目的，而非意图限制本文中描述的专利技术主题的范围。附图不一定是按比例绘制的；在一些情况下，本文中公开的专利技术主题的各方面可以在附图中扩大或放大显示以促进不同特征的理解。在附图中，相似的标号一般是指相似的特征(例如，功能上类似的和/或结构上类似的元件)。图1示出在电极之间没有电阻性桥的电活性透镜。图2A示出在没有向电极供应功率的电连接的情况下的图1的电活性透镜中的电极。图2B示出添加有母线线路的图1和图2A的电极。图3示出没有电阻性桥的电活性透镜的示意图。图4示出流过图3所示的电活性透镜本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电光透镜，所述电光透镜包括：第一基本上透明的基板；多个电极，所述多个电极设置在所述第一基本上透明的基板的表面上；绝缘层，所述绝缘层设置在所述多个电极上；以及设置在所述绝缘层上的电阻性桥，所述电阻性桥经由构图到所述绝缘层中的孔将所述多个电极中的第一电极与所述多个电极中的第二电极连接。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.04.12 US 62/321,5011.一种电光透镜，所述电光透镜包括：第一基本上透明的基板；多个电极，所述多个电极设置在所述第一基本上透明的基板的表面上；绝缘层，所述绝缘层设置在所述多个电极上；以及设置在所述绝缘层上的电阻性桥，所述电阻性桥经由构图到所述绝缘层中的孔将所述多个电极中的第一电极与所述多个电极中的第二电极连接。2.根据权利要求1所述的电光透镜，其中，所述多个电极包括多个同心环电极，所述第一电极是第一同心环电极，所述第二电极是第二同心环电极。3.根据权利要求2所述的电光透镜，其中，所述第一同心环电极具有恒定宽度。4.根据权利要求1所述的电光透镜，其中，所述多个电极由具有第一方块电阻的第一材料形成，所述电阻性桥由第二材料形成，所述第二材料具有高于第一方块电阻的第二方块电阻。5.根据权利要求1所述的电光透镜，进一步包括：设置在第一电极和第二电极之间的绝缘材料，所述绝缘层横跨第一电极和第二电极之间的小于大约3微米的间隙。6.根据权利要求1所述的电光透镜，其中，所述电阻性桥具有至少大约2.5MΩ的电阻。7.根据权利要求1所述的电光透镜，其中，所述电阻性桥具有大约25:1的长宽比。8.根据权利要求1所述的电光透镜，其中，所述电阻性桥包括镍、铬、铟锡氧化物或电阻性聚合物中的至少一个。9.根据权利要求1所述的电光透镜，其中，所述电阻性桥包括多个电阻性段，所述多个电阻性段中的每个电阻性段与所述多个电极中的对应的一对电极电连通。10.根据权利要求9所述的电光透镜，其中，所述多个电阻性段包括具有第一宽度的第一电阻性段和具有第二宽度的第二电阻性段，所述第二宽度大于所述第一宽度。11.根据权利要求9所述的电光透镜，其中，所述多个电阻性段包括具有第一长度的第一电阻性段和具有第二长度的第二电阻性段，所述第二长度大于所述第一长度。12.根据权利要求9所述的电光透镜，其中，所述多个电阻性段中的至少一个电阻性段具有曲线边缘或弯曲边缘中的至少一个。13.一种操作电光透镜的方法，所述电光透镜包括设置在基板上的多个电极、设置在所述多个电极上的绝缘层以及设置在所述绝缘层上的电阻性桥，所述电阻性桥经由构图到所述绝缘层中的孔将所述多个电极中的第一电极与所述多个电极中的第二电极连接，所述方法包括：经由所述电阻性...

【专利技术属性】
技术研发人员：A·万胡格腾，H·米尔顿，
申请(专利权)人：E视觉智能光学公司，
类型：发明
国别省市：美国,US