电润湿单元及其制造方法技术

电湿润单元（１５）包括外壁（９０）和内壁（８０），所述外壁（９０）具有在内壁（８０）的相对侧处延伸的伸出部分（８５，８６）。该单元（１５）还具有用于容积膨胀的构件（４５）且通过电镀层（９５）密封。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种含有衬底和至少一个侧壁的外壳的电润湿单元，衬底和侧壁共同限定一个空腔，该空腔含有电润湿流体，且该单元还含有至少一个固定到外壳的端部。本专利技术还涉及一种制造电润湿单元的方法，该单元包括具有衬底和侧壁的外壳，衬底和侧壁共同限定一个含有第一和第二电润湿流体的空腔。电润湿单元是在两种不混溶流体之间通过弯月面折射光的单元。两种流体中的一种流体是电绝缘的，另一种是导电的。弯月面的形状在两电极之间电压的影响下是可变的，两电极中的一个电极连接到导电流体，且另一个连接到壳体的表面。该单元是已知的且例如可用作透镜或显示器。在应用一个单元的情况中，具有通过外壳的光路。这样的电润湿单元是例如从WO-A 03/069380中所熟知的。该申请公开一种至少一个侧壁的内表面由疏水流体接触层覆盖的透镜。当不施加电压时，相对于电绝缘流体的流体接触层的润湿性不同于相对于导电流体的流体接触层的润湿性。在施加电压的影响下发生润湿性的变化。这导致在流体接触层和流体之间接触线处弯月面的接触角的变化，由此调节弯月面的形状。因此，弯月面的形状依赖于所施加的电压。因为电润湿单元具有光学特性且包括流体，所以它对于获得完全的单元填充和在封闭单元之后不泄漏流体这样适当的操作是第一重要的。现有技术中公开的单元没有给出如何获得这样完全填充和防止流体泄漏的任何解决方案。因此本专利技术的第一目的是提供一种在开头段落中提到的类别的电润湿单元，其可被完全填充且防止单元封闭后流体的泄漏。第二目的是提供在开头段落中提到的类别的方法，利用其可获得以工业上可行的方式完全填充。达到第一目的是因为外壳的至少一个侧壁包括内壁和外壁，端部的一部分是内壁部分，这样保护端部和外壳，且外壁具有在第一和第二侧处延伸至内壁的第一相对侧的伸出部分。在具有内壁和外壁的单元中获得第二目的，所述外壁具有在内壁的相对侧处延伸的第一和第二伸出部分，所述方法包括以下步骤提供外壁和衬底，以形成空腔；利用第一和第二电润湿流体填充空腔；在空腔内提供端部使得端部以距离衬底一个理想距离浸入到至少一种流体中，部分衬底和端部以及任选的中间衬垫形成所述内壁；将端部固定到外壳，因为外壁的第一伸出部分位于端部的顶部。本专利技术的解决方案是具有双壁的单元。外壁提供稳定且充分地密封，而内壁由连续装配的组成元件构成。由于连续装配和双壁，所以在端部前面可提供电润湿流体。结果，该端部可浸入到流体中，实际上是具有最低密度的流体。一些流体将流到端部上，但仍保留在外壁内。浸入导致所需的完全填充。因为外壁存在于内壁的相对侧，然后达到充分地封闭。然后包装的外壁将仅包括两种主要材料，该两种主要材料可以以可靠的方式彼此连接。合适的组合是金属和玻璃。该衬底可以是外壁的一部分，但是优选为一部分是内壁部分的单独部分。衬垫可以存在于衬底和端部之间。这是合适的但不是必要的。这样衬垫的优势为可具有任何所需的表面涂层，例如上述的流体接触层。有利地，该衬垫在其底部具有间隙。这使得单元的高度降低。可设想几个用于在端部的顶部上提供第一伸出部分的实施方案。例如可以是外壁的韧性伸出部分。可替换的方案是，在工具施加压力的帮助下通过沉积技术定位金属层。在优选实施方案中，第一伸出部分是在端部的顶部上作为独立部分装配的夹紧壳体，且(同时或连续地)连接到外壁上。这提供一有效的装配方法。以机械和化学方式，例如锁紧部件、附加的卡钉(clamp)、粘合剂层和封闭层实现可靠的连接。有利地，使用在所述的表面上生长的连接和保护层。生长层以化学方式结合到表面。生长层具有相同的热膨胀系数并且在温度的影响下对于非弹性和不可逆膨胀不敏感。生长层可生长到所需的厚度，于是平滑掉间隙和高度差别。然而，这样的生长层是完全惰性的，尤其如果具有氧化物(可以是天然氧化物的)时是完全惰性的。最后，生长层对于任何电润湿流体的腐蚀不敏感且不具有允许分子扩散的开口或多孔结构。利用这样的密封，尤其是与玻璃的衬底和端部一起的密封，得到的单元密闭地封闭。在此特别合适的技术是电镀。该技术具有这样的优势可通过将完整的单元浸入到电镀槽中，在大体积水平上应用该技术。然而这样整个单元的浸入具有生长层在完整的外壁和在内壁任一侧的两个伸出部分上延伸的优势。于是增强外壁夹紧特征。在另一个实施方案中，在衬底和端部处，将与至少一种电润湿流体接触的第一和第二电极限定在空腔的相对侧处。在电润湿单元中需要至少两个电极，以便施加设定弯月面形状所需要的电压。在弯月面的相对侧处，可在内壁处施加该电极。然而在这个实施方案中，电极在端部处和衬底处存在。这实际对于一个电极来讲允许使用金属封装而不是隔离连接。优选，该衬底具有一小孔，在其端部存在所述电极。该电极可在面对弯月面的衬底表面处和远离弯月面的相对表面处存在。后者的改进是最优选的，因为不需要利用其中的金属填充所述小孔该流体填充小孔。然而，该电极的制造可通过提供用于外壁连接到衬底的金属条集成在一起，且因此提供充分的密封。优选包装具有容积膨胀构件。例如这种容积膨胀构件在JP-A2002/162506中被熟知。这样熟知的包装包括靠近衬底存在的特殊的室，且与单元通过韧性盖分离。在单元中随着压力的增加，该韧性的盖可以变形或甚至向外伸长，以便形成延伸到所述室的曲面。本专利技术提供在内壁和外壁之间设置这样室的可能性。容积膨胀构件的更优选实施方案为韧性隔膜(是端部的部分)。在这种方式中，端部的更大部分-即在光路中存在的部分-被移动。因此，可补偿实际容积的增加。该韧性隔膜是特殊的环状。这样端部分划分为外缘，隔膜和内部部分。在此端部的标准位置不必是平面。如参见附图所解释的，优选外缘在夹紧壳体的压力下向下压。然而这导致密封包装。尽管不优选，但不排除端部的外缘部分包括除了内部部分之外的其它材料。该隔膜更优选由金属形成。这样的材料有效地抵挡流体。这样的材料具有隔膜可用作单元的一个电极的附加优势。如果通过电镀等提供在夹紧壳体和外壁之间的连接，那么隔膜也将具有金属层。一方面具有足够稳定性和另一方面具有足够韧性的隔膜层的合适厚度在5-30微米量级，且更优选在15和25微米之间。这也依赖于隔膜材料。为了限制隔膜的厚度，该隔膜可具有绝缘涂层。衬底和端部优选为玻璃板。玻璃对于电润湿流体是惰性的。该玻璃可采用如粉末喷砂法(powder blasting)的技术处理，且金属层可与它连接。视需要而定，一个或多个玻璃板可具有涂层和表面层，包括IR-涂层，UV-吸收涂层，抗反射涂层，但也可以是透镜。这样的透镜可利用复制(replica)技术由表面层构成。对准特征可包括在由表面层形成的这样复制品内。通过在底部处和顶部上另外的透镜，这保证了单元的适当对准。如果本专利技术的单元用作透镜，则它适合与另外的透镜组合以获得所需的光路。不排除两个电润湿透镜是部分组件的情况；实际上这提供变焦特征。然而一可替换的实施方案是堆叠的电润湿透镜。该堆叠的电润湿透镜可适合由本专利技术的方法制造。在堆叠单元制造的第一实施方案中，目前该衬底设置在堆叠的单元结构的中间。然后在衬底的一侧上进行第一装配和填充，在第一侧处结束装配和填充之后在相对的第二侧上进行第二装配和填充。优选两个相对端部具有补偿容积膨胀的韧性隔膜。在具有支持衬底的伸出部分的这种结构中提供外壁，外壁是堆叠单元的一半长本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种含有衬底和至少一侧壁的外壳的电润湿单元，其衬底和侧壁共同地限定含电润湿流体的空腔，且该单元还包括至少一个固定到外壳的端部，其中外壳的至少一侧壁包括内壁和外壁，其中端部的一部分是内壁的部分，外壁通过在相对于内壁侧上的外部单元的第一和第二侧处延伸的伸出部分固定所述端部和外壳。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：P范德梅尔，RRM蒂杰伯格，KW柯克霍夫，GJ弗霍克克西，WAM范德詹登，JW维坎普，
申请(专利权)人：皇家飞利浦电子股份有限公司，
类型：发明
国别省市：NL[]