[發明專利]具有凸起電阻性橋的電活性透鏡

有效

• 申請號: 201680086190.0
• 申請日: 2016-11-07
• 公開（公告）號: CN109196415B
• 公開（公告）日: 2022-04-01
• 發明（設計）人: A·萬胡格騰;H·米爾頓
• 申請（專利權）人: E-視覺智能光學公司
• 主分類號: G02F1/1343
• 分類號: G02F1/1343;G02F1/1345;G02B3/14
• 代理公司: 中國貿促會專利商標事務所有限公司 11038
• 代理人: 曾琳

電阻性橋可以將電活性透鏡中的許多環電極與相對較少的母線線路連接。這些電阻器通常大以防止過大的電流消耗。通常，它們被設置在與環電極相同的平面中，這意味著環電極進一步分開或者被做成不連續的以容納電阻器。但是將環電極進一步分開或者將它們做成不連續的使透鏡的光學質量降低。將環電極和電阻器放置在被絕緣體分隔的層上使得可以使環電極更近地靠在一起且是連續的并且具有高得足以限制電流消耗的電阻。它還使對特征大小和用于制作透鏡的處理期間的放置的約束放寬。并且因為電阻器和電極在不同的平面上，所以它們可以由具有不同電阻率的材料形成。

相關申請的交叉引用

本申請要求美國申請No.62/321,501的優先權權益，該申請于2016年4月12日提交，并且整個地通過引用并入本文。

背景技術

電活性透鏡可以用數種方法制成，所述方法包括在第一基板上構圖導電材料的一系列同心電極、然后將液晶層夾在第一基板和與第一基板相對的第二基板之間。第二基板可以具有構圖于其上的導電材料的一個或多個圓形圖案、或匹配或超過構圖的電極的區域的任何其他形狀，使得在所述兩個基板之間創建電壓場的電路可以被形成。當電場施加于電極上時，所述兩個基板之間的液晶材料改變它的折射率。

通過在透鏡上的不同的電極位置施加電壓場梯度，可以創建折射率梯度，從而創建透鏡。所用的電極的數量越多，可以創建的折射率梯度的分辨率越精細。這導致更平滑的波前曲率，因此提供更好質量的光學器件。

然而，增加電極的數量也使電子產品和向電極供應功率的光阻元件的復雜度提高，所以使得少數電源線可以在更多電極上施加電壓梯度的方法已經被開發。特別地，N個電源線可以用于通過電極之間的電阻性橋在MN個電極上施加電壓梯度。在這些電活性透鏡中，每一個第M/N電極連接到電源線，其他電極通過電阻性橋彼此耦合。

在常規的具有電阻性橋的電活性透鏡中，電阻性橋是以電極環不再是連續的這樣的方式制成的，從而使光學質量降低。該問題可以通過在與電極相同的平面中制作電阻性橋、在相鄰的電極之間安置電阻器來部分地解決。在一些情況下，存在另外的缺點，包括難以以可控的方式制造的極其高的電阻性材料的使用，并且用電阻性材料填充電極之間的整個間隙的需要要求填充大的區域。一般來說，希望的是縮小電極之間的間隙以改進光學性能，但是這可能使制造電阻性組件的困難加劇。

發明內容

發明人已經認識到，現有技術的對于降低電活性透鏡中的驅動通道的復雜度的問題的解決方案引入了新的問題：電活性透鏡的功耗過大。沒有電阻性橋，典型的透鏡設計可能只消耗毫微安的電流。然而，電阻性橋提供使電流從一個驅動通道流到其他驅動通道的通路。這個額外的電流流動導致電活性透鏡的功耗不合需要地增大。

發明人已經認識到，增大電阻性橋的電阻使這個增大的功耗減小。在一些情況下，可以通過增大電阻器的大小來增大電阻。但是將較大的電阻器裝配到與電極相同的平面中意味著，為使更大的電阻器裝配，電極之間的間隙必須更大，電極必須被中斷，或者這二者。

不幸的是，在這樣的小空間中創建更大的高電阻橋是非常困難的。另外，電極間隙中的中斷使透鏡的光學性能降低：蝕刻掉電極的一部分以為電阻性橋騰出空間使電極的完整性、因此透鏡的光學性能降低。進一步使問題嚴重的是，電極之間的間隙是應被盡可能多地縮小以便減小使光學性能降低的影響的尺寸，這使增大電阻橋的電阻的挑戰進一步增加。

幸運的是，本技術通過提供不使透鏡的光學性能降低的、更大的更高的電阻橋來解決這些問題。在這些設計中，電極可以保持連續且靠在一起。另外，不需要從電極移除或犧牲表面積來為電阻性橋騰出地方。

本技術的實施例包括電光透鏡，該電光透鏡包括第一基本上透明的基板、設置在第一基本上透明的基板的表面上的多個電極、設置在所述多個電極上的絕緣層、以及設置在絕緣層上的電阻性橋。電阻性橋經由構圖到絕緣層中的孔將所述多個電極中的第一電極與所述多個電極中的第二電極連接。在操作中，經由電阻性橋將電壓施加于第一電極使電活性材料(諸如(雙穩態)液晶)改變其折射率。