液体透镜和制造液体透镜的方法
阅读说明：本技术 液体透镜和制造液体透镜的方法 (The method of liquid lens and manufacture liquid lens ) 是由 迈克尔·安兹洛瓦 罗伯特·艾伦·贝尔曼 世文·刘 伊尼斯·威斯塔 于 2019-05-21 设计创作，主要内容包括：在一些实施例中,一种图案化绝缘层的方法可包括显影掩模层的第一部分以暴露绝缘层的第一部分。该方法可进一步包括选择性蚀刻绝缘层的第一部分以暴露导电层的一部分,其包括与掩模层的第一部分对应的第一图案。该方法可进一步包括除去掩模层的第二部分以暴露绝缘层的第二部分,其包括与掩模层的第二部分对应的第二图案且表面能低于40mJ/m<Sup>2</Sup>。在另一实施例中,一种液体透镜可包括在设置于腔内的极化液体和非极化液体之间形成透镜的界面。该界面可与表面能低于40mJ/m<Sup>2</Sup>的绝缘层的表面相交。(In some embodiments, a kind of method of patterned insulation layer may include the first part of development mask layer to expose the first part of insulating layer.This method can further comprise the first part of selective etch insulating layer to expose a part of conductive layer comprising the first pattern corresponding with the first part of mask layer.This method can further comprise removing the second part of mask layer to expose the second part of insulating layer comprising the second pattern corresponding with the second part of mask layer and surface can be lower than 40mJ/m 2 .In another embodiment, a kind of liquid lens may include being set to the interface that lens are formed between intracavitary polar liquid and non-polar liquid.The interface can be lower than 40mJ/m with surface 2 Insulating layer surface intersection.)
本申请要求于2018年5月21日提交的美国临时申请No.62/674,528的优先权，该申请的全部内容作为参考并入本文。
技术领域
本公开内容大致涉及一种液体透镜以及制造和操作液体透镜的方法，更具体地，涉及一种包括导电层和绝缘层的液体透镜以及制造和操作包括导电层和绝缘层的液体透镜的方法。
背景技术
液体透镜通常包括两种不混溶的液体，它们布置在透镜体的腔内。改变液体所受的电场可以改变其中一种液体相对于腔内表面的润湿性，从而改变两种液体之间形成的界面(例如液体透镜)的形状。液体透镜可以发挥作用，因此可作为光学透镜应用于各种场合。
发明内容
以下是本公开内容的简化概述，以提供对详细说明中描述的一些实施例的基本理解。
在一些实施例中，一种制造液体透镜的方法可包括：将掩模层施加到绝缘层。导电层可设置在基板和位于基板的孔内的绝缘层之间。该方法可进一步包括将掩模层的第一部分选择性暴露到电磁辐射，而不将掩模层的第二部分暴露到电磁辐射。该方法可进一步包括显影掩模层的第一部分以暴露绝缘层的第一部分。该方法可进一步包括选择性蚀刻绝缘层的第一部分以暴露导电层的一部分，其包括与掩模层的第一部分对应的第一图案。该方法可进一步包括除去掩模层的第二部分以暴露绝缘层的第二部分，其包括与掩模层的第二部分对应的第二图案且表面能低于40mJ/m2。
在一些实施例中，绝缘层的第二部分可包括疏水表面。
在一些实施例中，掩模层可包括光刻胶。
在一些实施例中，绝缘层可包括聚对二甲苯。
在一些实施例中，施加掩模层可包括将光刻胶材料喷射到绝缘层上。
在一些实施例中，蚀刻绝缘层的第一部分以暴露导电层的一部分可包括等离子蚀刻。
在一些实施例中，该方法可包括在由基板的孔至少部分地界定的腔中添加极性液体和非极性液体。极性液体和非极性液体可基本不互溶，使得界定在极性液体和非极性液体之间的界面形成透镜。
在一些实施例中，该方法可包括将第二基板接合至基板以气密密封腔内的极性液体、非极性液体和绝缘层的第二部分。
在一些实施例中，该方法可包括使极性液体和非极性液体经受电场和通过调整极性液体和非极性液体所经受的电场来改变界面的形状。
在一些实施例中，通过该方法制造的液体透镜可包括基板、导电层和绝缘层的第二部分。
在一些实施例中，制造方法可提供包括多个液体透镜的阵列。该方法可包括将掩模层施加到绝缘层。导电层可设置在基板和位于基板的多个孔内的绝缘层之间。该方法可进一步包括将掩模层的多个第一部分选择性暴露到电磁辐射，而不将掩模层的多个第二部分暴露到电磁辐射。该方法可进一步包括显影掩模层的多个第一部分以暴露绝缘层的多个第一部分。该方法可进一步包括选择性蚀刻绝缘层的多个第一部分以暴露导电层的多个部分，其包括与掩模层的多个第一部分对应的第一图案。该方法可进一步包括除去掩模层的多个第二部分以暴露绝缘层的多个第二部分，其包括与掩模层的多个第二部分对应的第二图案且表面能低于40mJ/m2。
在一些实施例中，绝缘层的多个第二部分可包括疏水表面。
在一些实施例中，掩模层可包括光刻胶。
在一些实施例中，绝缘层可包括聚对二甲苯。
在一些实施例中，施加掩模层可包括将光刻胶材料喷射到绝缘层上。
在一些实施例中，选择性蚀刻绝缘层的多个第一部分以暴露导电层的多个部分可包括等离子蚀刻。
在一些实施例中，该方法可包括将极性液体和非极性液体添加至多个腔中的每个腔。多个腔的每个腔可由基板的多个孔的相应孔至少部分地界定。极性液体和非极性液体可基本不互溶，使得在多个腔的每个腔中在极性液体和非极性液体之间界定的界面可界定多个透镜中的相应透镜。
在一些实施例中，该方法可包括将第二基板接合至第一基板以气密密封多个腔的每个相应腔内的极性液体和非极性液体以及多个腔的相应腔内的绝缘层的多个第二部分的相应第二部分。
在一些实施例中，该方法可包括从阵列分离多个液体透镜的每个液体透镜。
在一些实施例中，该方法可包括使多个液体透镜的至少一个液体透镜的极性液体和非极性液体经受电场和通过调整极性液体和非极性液体所经受的电场来改变相应界面的形状。
在一些实施例中，一种液体透镜包括由基板的孔至少部分地界定的腔。该液体透镜可包括设置在孔内的导电层和设置在孔内的绝缘层，使得导电层设置在基板和绝缘层之间。该液体透镜可进一步包括设置在腔内的极性液体和非极性液体。极性液体和非极性液体可基本不互溶，使得极性液体和非极性液体之间的界面形成透镜。界面可与表面能低于40mJ/m2的绝缘层表面相交。
在一些实施例中，绝缘层表面可包括疏水表面。
在一些实施例中，绝缘层可包括聚对二甲苯。
在一些实施例中，液体透镜可进一步包括接合至基板的第二基板，其中极性液体、非极性液体和绝缘层被气密密封在腔内。
在一些实施例中，一种阵列可包括多个液体透镜。该阵列可包括具有多个孔的基板。该阵列可进一步包括多个腔。多个腔的每个腔可由多个孔的相应孔至少部分地界定。该阵列可进一步包括设置在多个孔的每个孔内的导电层。该阵列可进一步包括设置在多个孔的每个孔内的绝缘层。导电层可在多个孔的每个孔内设置于基板和绝缘层之间。该阵列可进一步包括设置在多个腔的每个腔内的极性液体和非极性液体。极性液体和非极性液体可基本不互溶，使得多个腔的每个腔内的极性液体和非极性液体之间的界面界定多个液体透镜的相应透镜。多个腔中的每个腔的界面可与位于多个孔中的每个相应孔内的绝缘层的相应表面部分相交。绝缘层的每个表面部分可包括低于40mJ/m2的表面能。
在一些实施例中，绝缘层的每个表面部分可包括疏水表面。
在一些实施例中，绝缘层可包括聚对二甲苯。
在一些实施例中，该阵列可进一步包括接合至基板的第二基板。多个腔中的每个相应腔的极性液体和非极性液体以及多个孔中的每个相应孔的绝缘层的每个表面部分可被气密密封在多个腔中的相应腔内。
附图说明
当参照附图阅读以下详细描述时，可以更好地理解这些和其他特性、实施例和优点，其中:
图1示意性示出根据本公开内容实施例的液体透镜的示例实施例的截面图；
图2示出根据本公开内容实施例沿图1的线2-2的液体透镜的顶视(平面)图；
图3示出根据本公开内容实施例沿图1的线3-3的液体透镜的底视图；
图4显示了根据本公开内容实施例的从图1的视图4截取的液体透镜的一部分的放大图，其包括导电层和绝缘层；
图5显示了根据本公开内容实施例的制造图4的液体透镜的示范性方法，其包括施加导电层和吸收层；
图6显示了根据本公开内容实施例的制造图4的液体透镜的示范性方法，其包括将绝缘层施加到图5的吸收层和导电层；
图7显示了根据本公开内容实施例的制造图4的液体透镜的示范性方法，其包括图案化图6的绝缘层的方法，该方法包括施加掩模层；
图8显示了根据本公开内容实施例的制造图4的液体透镜的示范性方法，其包括图案化绝缘层的方法，该方法包括定位图案和将图7的掩模层的至少一部分暴露于电磁辐射；
图9显示了根据本公开内容实施例的制造图4的液体透镜的示范性方法，其包括图案化绝缘层的方法，该方法包括至少显影图8的掩模层的暴露部分和提供掩模层的未显影部分；
图10显示了根据本公开内容实施例的制造图4的液体透镜的示范性方法，其包括图案化绝缘层的方法，该方法包括基于图9的掩模层的未显影部分蚀刻绝缘层；
图11显示了根据本公开内容实施例的制造图4的液体透镜的示范性方法，其包括图案化绝缘层的方法，该方法包括在图10的基于掩模层的未显影部分蚀刻绝缘层的方法之后除去掩模层的未显影部分；
图12显示了根据本公开内容实施例的在图11的除去掩模层的未显影部分的方法之后通过图6-11的示范性方法制造的图案化绝缘层的示范性实施例；和
图13显示了根据本公开内容实施例的包括图12的图案化绝缘层的液体透镜的一部分的示范性实施例。
具体实施方式
下面将参照示出示例性实施例的附图更全面地描述实施例。在可能的情况下，在所有附图中使用相同的附图标记来表示相同或相似的部件。然而，本公开内容可能以许多不同的形式实施，不应被解释为仅限于本文所述的实施例。
需要理解的是，这里公开的特定实施例旨在是示范性的，因此不是限制性的。为了本公开内容的目的，在一些实施例中，可以提供一种液体透镜以及用于制造和操作液体透镜的方法。尽管附图中描述并示出单一液体透镜，但除非另外注明，应理解，在一些实施例中可以提供多个液体透镜，并且多个液体透镜中的一个或多个可以包含与单一液体透镜相同或相似的特征，而并不脱离本公开内容的范围。
例如，在一些实施例中，可以更有效地(例如，同时、更快、更便宜、并行)将多个液体透镜制造为包括多个液体透镜的阵列(例如，基于晶片规模制造)。例如，与手动地(例如，由人手)或单独且分离地制造多个单一液体透镜相比，在一些实施例中，包括多个液体透镜的阵列可以由包括控制器(例如，计算机、机器人)的微机电系统自动制造，从而增加制造过程的生产效率、良品率、可扩展和可重复性中的一个或多个。
此外，在一些实施例中，例如，在制造了包括多个液体透镜的阵列之后，可以从阵列中分离(例如，切割)出一个或多个液体透镜，并将其提供为根据本公开内容实施例的单一液体透镜。在一些实施例中，无论是作为单一液体透镜制造的，还是作为包含多个液体透镜的阵列制造的，本公开内容的液体透镜均可根据本公开内容实施例而提供、制造、操作和使用，而不脱离本公开内容的范围。
本公开内容总体上涉及一种液体透镜及用于制造和操作液体透镜的方法。现在将通过根据本公开内容的示例性实施例描述具有包括导电层和绝缘层的液体透镜的装置以及用于制造和操作包括导电层和绝缘层的液体透镜的方法。
正如示意性示出的，图1显示了根据本公开内容实施例的液体透镜100的示例实施例的示意性截面图。为了视觉清晰，省略了图1截面图的特征的断面线。在一些实施例中，液体透镜100可包括透镜体102和在透镜体102中限定的(例如形成的)腔104。在一些实施例中，液体透镜100可包括多个组件，这些组件单独或组合限定透镜体102。除非另有说明，在一些实施例中，可以在不脱离本公开内容范围的情况下提供透镜体102的各种形状和尺寸。在一些实施例中，透镜体102可以限定圆形形状(如图所示)，尽管其他形状包括但不限于矩形、正方形、椭圆形、圆柱形、长方体或其他二维或三维几何形状。同样，在一些实施例中，透镜体102可以限定厘米、毫米、微米量级的尺寸，或者其他对于透镜适合的大小，这里的透镜包括但不限于用于手持电子设备或其他包括根据本公开内容实施例的一个或多个透镜的电子设备的相机镜头。
例如，在一些实施例中，液体透镜100可包括第一外层118、中间层120和第二外层122，它们单独或组合限定透镜体102。在一些实施例中，中间层120可以置于第一外层118和第二外层122之间，其中至少部分由中间层120中提供的内部空间(如孔隙、体积)限定腔104，腔在液体透镜100的第一侧(例如，对象侧101a)以第一外层118为界且在液体透镜100的第二侧(例如，图像侧101b)以第二外层122为界。在一些实施例中，中间层120可以包括金属材料、聚合物材料、玻璃材料、陶瓷材料或玻璃陶瓷材料的一个或多个，例如由其制成。此外，在一些实施例中，中间层120可以包括(例如，被制造成包括)孔105(例如，孔径)，其形成在第一外层118和第二外层122之间至少部分地限定腔104的一部分的空间。
在一些实施例中，在中间层120中形成的孔105可以包括窄端105a和宽端105b。除非另有说明，在一些实施例中，窄端105a限定的孔105的尺寸(例如，直径)比由孔105的宽端105b所限定的相应尺寸(例如，直径)小。例如，在一些实施例中，孔105和腔104可以是锥形的，从而孔105和腔104的截面积沿着液体透镜100的光轴112在从液体透镜100的对象侧101a向液体透镜100的图像侧101b延伸的方向上减小。此外，在一些实施例(未显示)中，孔105和腔104可以是锥形的，从而孔105和腔104的截面积沿着光轴112在从液体透镜100的图像侧101b向液体透镜100的对象侧101a延伸的方向上增加。此外，在一些实施例中(未显示)，孔105和腔104可以是非锥形的，从而孔105和腔104的截面积沿光轴112基本上恒定。
在一些实施例中，透镜体102可以包括在第一外层118的第一主面118a和第一外层118的第二主面118b之间限定的第一窗口114。同样，在一些实施例中，透镜体102可以包括在第二外层122的第一主面122a和第二外层122的第二主面122b之间限定的第二窗口116。因此，在一些实施例中，第一外层118的至少一部分可以限定第一窗口114，而第二外层122的至少一部分可以限定第二窗口116。在一些实施例中，第一窗口114可以限定液体透镜100的对象侧101a，第二窗口116可以限定液体透镜100的图像侧101b。例如，在一些实施例中，第一外层118的第一主面118a可面对液体透镜100的对象侧101a，第二外层122的第二主面122b可面对液体透镜100的图像侧101b。因此，在一些实施例中，腔104可以设置在第一窗口114和第二窗口116之间。例如，在一些实施例中，第一外层118的第二主面118b可以面对第二外层122的第一主面122a并与其间隔非零距离。因此，在一些实施例中，腔104可以单独或组合限定为在第一外层118的第二主面118b与第二外层122的第一主面122a之间的空间(例如，体积)的至少一部分，包括由中间层120中形成的孔105限定的空间。
此外，虽然液体透镜100的透镜体102示意性示出为包括第一外层118、中间层120和第二外层122，但在不脱离本公开内容范围的情况下，还可以在进一步的实施例中提供其他组件和配置。例如，在一些实施例中，可以省略外层118、122中的一个或多个，中间层120中的孔105可以作为盲孔提供，该盲孔不能完全贯穿中间层120。同样，尽管腔104的第一部分示意性示为设置在第一外层118的凹部107内，但在不脱离本公开内容范围的情况下，其他实施例可以在进一步的实施例中提供。例如，在一些实施例中，可以省略凹部107，并且腔104的第一部分可以设置在中间层120中的孔105内。因此，在一些实施例中，腔104的第一部分可限定为孔105的上部，腔104的第二部分可限定为孔105的下部。在一些实施例中，腔104的第一部分可部分设置在中间层120的孔105内，部分设置在孔105外。
在一些实施例中，腔104可包括第一部分(例如，顶部空间)和第二部分(例如，底部区域)。例如，在一些实施例中，腔104的第一部分可至少部分地限定为由第一外层118中的凹部107提供的空间(例如，体积)。附加地或者替代地，在一些实施例中，腔104的第一部分可以至少部分地限定为由中间层120中形成的孔105的至少一部分提供且以第一外层118和第二部分为界的空间。同样，在一些实施例中，腔104的第二部分可以至少部分地限定为由中间层120中形成的孔105的至少一部分提供且以第二外层122和第一部分为界的空间(例如，体积)。
在一些实施例中，可以在透镜体102内密封(例如，气密地密封)腔104。例如，在一些实施例中，第一外层118可以在第一接合135处与中间层120接合。附加地或替代地，在一些实施例中，第二外层122可以在第二接合136处与中间层120接合。在一些实施例中，第一接合135和第二接合136中的至少一个可以包括一个或多个粘性接合、激光接合(例如，激光焊接)，或其他合适的接合，以在接合135处将第一外层118密封(例如，气密地密封)至中间层120及在接合136处将第二外层122密封(例如，气密地密封)至中间层120。因此，在一些实施例中，形成于透镜体102中的腔104(包括设置在腔104内的内容物)可以相对于其中使用液体透镜100的环境进行气密地密封和隔离。
在一些实施例中，液体透镜100可包括导电层128和绝缘层132。在一些实施例中，导电层128的至少一部分和绝缘层132的至少一部分可设置在腔104内。例如，在一些实施例中，导电层128可以包括施加于中间层120的导电涂层。在一些实施例中，导电层128可以包括导电金属材料、导电聚合物材料或其他合适的导电材料的一个或多个，例如由其制成。附加地或替代地，在一些实施例中，导电层128可以包括单层或多层，其中至少有一层或多层可以导电。
同样，在一些实施例中，绝缘层132可以包括施加于中间层120上的电绝缘(例如，电介质)涂层。例如，在一些实施例中，绝缘层132可以包括施加于导电层128的至少一部分和第二外层122的第一主面122a的至少一部分的电绝缘涂层。在一些实施例中，绝缘层132可包括聚四氟乙烯(PTFE)材料、聚对二甲苯材料、或其他合适的聚合物或非聚合物电绝缘材料中的一种或多种，例如由其制造。附加地或替代地，在一些实施例中，绝缘层132可以包括单层或多层，其中至少有一层或多层可以电绝缘。此外，在一些实施例中，绝缘层132可以包括疏水材料，例如由其制造。附加地或替代地，在一些实施例中，绝缘层132可包括亲水材料，例如由亲水材料制成，该亲水材料包括表面涂层或表面处理以向绝缘层132的与例如第一液体106和第二液体108接触的暴露表面133提供疏水材料特性。
在一些实施例中，可在第一外层118与中间层120接合(例如，接合135)和/或第二外层122与中间层120接合(接合，接头136)之前将导电层128施加于中间层120。同样，在一些实施例中，可在第一外层118与中间层120接合和/或第二外层122与中间层120接合之前将绝缘层132施加于中间层120。在一些实施例中，可在第一外层118与中间层120接合和/或第二外层122与中间层120接合之前将绝缘层132施加于导电层128的至少一部分和第二外层122的第一主面122a的至少一部分。或者，在一些实施例中，可在第二外层122与中间层120接合之后和第一外层118与中间层120接合之前将绝缘层132施加于导电层128的至少一部分和第二外层122的第一主面122a的至少一部分。因此，在一些实施例中，绝缘层132可以在腔104内覆盖导电层128的至少一部分以及第二外层122的第一主面122a的至少一部分。
在一些实施例中，导电层128可以限定公共电极124和驱动电极126中的至少一个。例如，在一些实施例中，在第一外层118和第二外层122中的至少之一与中间层120接合之前，导电层128可施加于中间层120的几乎整个表面，包括施加于孔105的侧壁。此外，在一些实施例中，将导电层128施加于中间层120后，可将导电层128分割为一个或多个电隔离的导电元件，包括但不限于公共电极124和驱动电极126。
例如，在一些实施例中，液体透镜100可包括在导电层128中形成的划线130，以将公共电极124与驱动电极126隔离(例如，电隔离)。在一些实施例中，划线130可以包括导电层128中的间隙(例如，空间)。例如，在一些实施例中，划线130可以在导电层128中限定位于公共电极124和驱动电极126之间的间隙。在一些实施例中，划线130的尺寸(例如，宽度)可以是约5μm(微米)、约10μm、约15μm、约20μm、约25μm、约30μm、约35μm、约40μm、约45μm、约50μm，包括其间的所有范围和附属范围。
此外，在一些实施例中，第一液体106和第二液体108可以设置在腔104内。例如，在一些实施例中，至少一定量(例如，体积)的第一液体106可设置在腔104的第一部分的至少一部分中。同样，在一些实施例中，至少一定量(例如，体积)的第二液体108可设置在腔104的第二部分的至少一部分中。例如，在一些实施例中，基本所有或预定量的第一液体106可以置于腔104的第一部分中，且基本所有或预定量的第二液体108可以置于腔104的第二部分中。
如所述，在一些实施例中，腔104可以在透镜体102内密封(例如，气密地密封)。因此，在一些实施例中，在气密地密封透镜体102之前可将第一液体106和第二液体108放置于腔104内，由此限定气密密封的腔104，其包括置于气密密封的腔104内的第一液体106和第二液体108。
例如，在一些实施例中，第二外层122可以在第二接合136处接合中间层120，然后第一液体106和第二液体108可以被添加到通过在第二接合136处接合第二外层122和中间层120而提供的腔104的区域。在一些实施例中，将第二外层122在第二接合136处接合至中间层120可以在接合136处将第二外层122密封(例如，气密地密封)到中间层120。此外，在一些实施例中，将第一液体106和第二液体108添加到腔104的区域后，第一外层118可在第一接合135处与中间层120接合。在一些实施例中，在第一接合135处将第一外层118和中间层120接合可以在第一接合135处将第一外层118密封(例如，气密地密封)到中间层120。因此，在一些实施例中，形成于透镜体102中的腔104(包括置于腔104内的第一液体106和第二液体108)可以相对于使用该液体透镜100的环境被气密地密封和隔离。
或者，在一些实施例中，第一外层118可以在第一接合135处接合中间层120，然后第一液体106和第二液体108可以被添加到通过在第一接合135处将第一外层108接合到中间层120而提供的腔104的区域。在一些实施例中，在第一接合135处将第一外层118接合到中间层120可以在第一接合135处将第一外层118与中间层120密封(例如，气密地密封)。此外，在一些实施例中，将第一液体106和第二液体108添加到腔104的区域后，第二外层122可在第二接合136处与中间层120接合。在一些实施例中，在第二接合136处将第二外层122和中间层120接合可以在第二接合136处密封(例如，气密地密封)第二外层122和中间层120。因此，在一些实施例中，形成于透镜体102中的腔104(包括置于腔104内的第一液体106和第二液体108)可以相对于使用该液体透镜100的环境被气密地密封和隔离。
此外，在一些实施例中，第一液体106可以是低折射率极性液体或导电液体(例如，水)。附加地或替代地，在一些实施例中，第二液体108可以是高折射率非极性液体或绝缘液体(例如，油)。此外，在一些实施例中，第一液体106和第二液体108可以彼此不混溶，并且可以具有不同的折射率(例如，水和油)。因此，在一些实施例中，第一液体106和第二液体108的边界(例如，弯月面)可以限定界面110。在一些实施例中，在第一液体106和第二液体108之间限定的界面110可以限定透镜(例如，液体透镜)(例如，包括其一个或多个特性)。在一些实施例中，根据本公开内容实施例的界面110的周界111(例如，界面110的接触腔104的孔105的侧壁的边缘)可以位于腔104的第一部分和/或腔104的第二部分中。此外，在一些实施例中，第一液体106和第二液体108可以具有基本相同的密度。在一些实施例中，提供具有基本相同密度的第一液体106和第二液体108有助于避免界面110的形状在液体透镜100的物理定向方面至少部分基于例如作用于第一液体106和第二液体108的重力而相对于重力的方向改变。
在一些实施例中，在腔104内，公共电极124可与第一液体106电通信。此外，在一些实施例中，驱动电极126可设置在腔104内的孔105侧壁上，并可例如通过绝缘层132与第一液体106和第二液体108电绝缘。例如，在一些实施例中，在腔104内，绝缘层132可以覆盖导电层128的一个或多个驱动电极126、第二外层122的第一主面122a的至少一部分、划线130、和导电层128的公共电极124的至少一部分。此外，在一些实施例中，至少一部分公共电极124可以相对于绝缘层132未被覆盖，以将公共电极124的非绝缘部分暴露给腔104，从而提供与第一液体106电通信的公共电极124的非绝缘部分。例如，在一些实施例中，绝缘层132可以包括周界或边界134(例如，边缘、外缘)，其限定公共电极124相对于绝缘层132未被覆盖部分所对应的位置。
因此，在一些实施例中，在腔104内，第一液体106可以与导电层128的公共电极124电通信，第二液体108可以通过绝缘层132与公共电极124电隔离，并且第一液体106和第二液体108可以通过绝缘层132与导电层128的驱动电极126电隔离。此外，在一些实施例中，绝缘层132的暴露表面133可与第一液体106和第二液体108接触。
因此，在一些实施例中，作为第一液体106和第二液体108之间的界面110限定的液体透镜可以至少部分地通过电润湿进行调整。在一些实施例中，电润湿可限定为通过控制公共电极124和驱动电极126的电压来控制第一液体106相对于绝缘层132的暴露表面133的润湿性。例如，在一些实施例中，可以向公共电极124和驱动电极126提供不同的电压，以限定第一液体106和第二液体108可以经受的一个或多个电场。因此，在一些实施例中，可以使用第一液体106和第二液体108所经受的一个或多个电场来至少部分地通过电润湿改变界面110的形状(例如，轮廓)。
在一些实施例中，可以将控制器(未显示)配置为将第一电压(例如，公共电压)提供到公共电极124，并因而提供到与公共电极124电通信的第一液体106。在一些实施例中，控制器可配置为向驱动电极126提供第二电压(例如驱动电压)，该驱动电极126通过绝缘层132与第一液体106和第二液体108电隔离。在一些实施例中，公共电极124(包括第一液体106)与驱动电极126之间的电压差可以根据本公开内容的实施例限定界面110的形状。此外，在一些实施例中，公共电压和/或驱动电压可以包括振荡电压信号(例如方波、正弦波、三角波、锯齿波或其他振荡电压信号)。在一些实施例中，公共电极124和驱动电极126之间的电压差可以包括均方根(RMS)电压差。附加地或替代地，在一些实施例中，还可以基于脉宽调制(例如，通过操纵差压信号的占空比)操纵公共电极124和驱动电极126之间的电压差。
在一些实施例中，控制公共电极124(包括第一液体106)和驱动电极126的电压可以增加或减少第一液体106相对于腔104内的绝缘层132的暴露表面133的润湿性，并因此改变界面110的形状。例如，在一些实施例中，绝缘层132的暴露表面133的疏水特性可以基于非极性第二液体108与疏水暴露表面133之间的引力而有助于将第二液体108保持在腔104的第二部分内。同样，在一些实施例中，绝缘层132的暴露表面133的疏水特性可以至少部分基于第一液体106相对于腔104内的绝缘层132的暴露表面133的润湿性的增加或减小，而使得界面110的周界111沿着疏水暴露表面133移动。因此，在一些实施例中，至少部分基于电润湿，可以单独或组合提供本公开内容的一个或多个特征，以沿着疏水性暴露表面133移动界面110的周界111，从而控制(例如，保持、更改、调节)液体透镜的形状，其中该液体透镜根据本公开内容的实施例被定义为在液体透镜100的腔104内的第一液体106和第二液体108之间的界面110。
在一些实施例中，控制界面110的形状可以控制由液体透镜100的界面110限定的液体透镜的变焦和焦距或焦点中的一个或多个(例如，屈光度和倾斜中的至少一个)。例如，在一些实施例中，通过控制界面110的形状来控制焦距或焦点，可以使液体透镜100执行自动聚焦功能。附加地或替代地，在一些实施例中，控制界面110的形状可以使界面110相对于液体透镜100的光轴112倾斜。例如，在一些实施例中，相对于光轴112倾斜界面110可以使液体透镜100执行光学稳像(OIS)功能。此外，在一些实施例中，界面110的形状可以被控制而液体透镜100没有相对于其中包括并使用液体透镜100的相机模块的例如图像传感器、固定镜头、镜头堆叠、外壳、和其他组件中的一个或多个发生物理移动。
在一些实施例中，图像光(由箭头115表示)可以穿过第一窗口114进入液体透镜的100的对象侧101a，在限定液体透镜的第一液体106和第二液体108之间的界面110处折射，并穿过第二窗口116离开液体透镜100的图像侧101b。在一些实施例中，图像光115可以沿沿光轴112延伸的方向移动。因此，在一些实施例中，根据本公开内容的实施例，第一外层118和第二外层122中的至少一个可以包括光学透明度，以使图像光115能够进入、通过和离开该液体透镜100。例如，在一些实施例中，第一外层118和第二外层122中的至少一个可以包括一种或多种光学透明材料(包括但不限于聚合物材料、玻璃材料、陶瓷材料或玻璃陶瓷材料)，例如由其制成。同样，在一些实施例中，绝缘层132可包括光学透明性，以使图像光115从界面110通过绝缘层132并进入第二窗口116。此外，在一些实施例中，图像光115可以通过在中间层120中形成的孔105，因此中间层120可以选择性地包括光学透明性。
在一些实施例中，液体透镜100的外表面可以是平面的，而不是例如像固定透镜(未显示)的外表面那样的非平面的(例如，弯曲的)。例如，在一些实施例中，如示意性示出的，第一外层118的第一主面118a和第二主面118b中的至少一个和第二外层的第一主面122a和第二主面122b中的至少一个可以基本为平面的。因此，在一些实施例中，液体透镜100可以包括平面外表面，然而，通过例如折射穿过界面110的图像光115而作为弯曲透镜来运行和操作，该界面110可以根据本公开内容的实施例包括弯曲(例如凹面、凸面)形状。然而，在一些实施例中，第一外层118和第二外层122中的至少一个的外表面可以是非平面的(例如，弯曲、凹、凸)，而不脱离本公开内容的范围。因此，在一些实施例中，液体透镜100可以包括一集成的固定透镜或其他光学组件(例如，过滤器、透镜、防护涂层、耐划伤性涂层)，其被单独提供或与界面110所限定的液体透镜110结合而提供，以提供根据本公开内容实施例的液体透镜100。
在一些实施例中，根据本公开内容的实施例可以提供一个或多个控制装置(未显示)，其包括但不限于控制器、驱动器、传感器(例如，电容传感器、温度传感器)、或透镜或摄像系统的其他机械、电子或机电组件，以例如操作液体透镜100的一个或多个特性。例如，在一些实施例中，可以提供控制装置，并将该控制装置电连接到导电层128，以例如操作该液体透镜100的一个或多个特征。在一些实施例中，可以提供控制装置，并将控制装置电连接到公共电极124，以例如施加和控制提供给公共电极124的第一电压(例如，公用电压)。类似地，在一些实施例中，可以提供控制装置，并将控制装置电连接到驱动电极126，以例如施加和控制提供给驱动电极126的第二电压(例如，驱动电压)。
因此，在一些实施例中，第一外层118和中间层120之间的接合135可以在一个或多个位置提供跨越接合135的电连续性，以实现基于(例如，通过控制装置)提供给在密封腔104外部限定的导电层128(例如，公共电极124)的一个或多个电信号，控制在密封腔104内限定的公共电极124。同样，在一些实施例中，第二外层122和中间层120之间的接合136可以在一个或多个位置提供跨越接合136的电连续性，以实现基于(例如，通过控制装置)提供给在密封腔104外部限定的导电层128(例如，驱动电极126)的一个或多个电信号，控制在密封腔104内限定的驱动电极126。因此，在一些实施例中，至少基于电隔离公共电极124和驱动电极126的划线130，单独且独立的电信号可以(例如，通过一个或多个控制设备)提供到根据本公开内容实施例的每个公共电极124和驱动电极126。
图2示意性地示出了沿图1的线2-2截取的液体透镜100的顶视图(例如，平面图)，该视图表示面向第一外层118并通过第一窗口114从对象侧101a看到腔104内的视图。尽管图2示出液体透镜100具有圆形周界，本公开内容还包括其他实施例。例如，在其他实施例中，液体透镜的周界为三角形、矩形、椭圆形或另一多边形或非多边形形状。同样地，图3示意性地示出了沿着图1的线3-3截取的液体透镜100的底视图，该视图表示面向第二外层122并通过第二窗口116从图像侧101b看到腔104内的视图。为了清晰起见，在图2和图3中示意性示出整个液体透镜100，尽管图1提供了液体透镜100的示例横截图。例如，在一些实施例中，图1可以理解为显示根据本公开内容的实施例沿着图2的线1-1截取的液体透镜100的示例截面图。
如图2所示，在一些实施例中，液体透镜100可以在第一外层118中包括一个或多个第一切口201a、201b、201c、201d。例如，在一些实施例中，可以提供四个第一切口201a、201b、201c、201d，尽管在不脱离本公开内容范围的情况下可以在进一步的实施例中提供更多或更少的第一切口。在一些实施例中，第一切口201a、201b、201c、201d可以限定透镜体102的特定部分，在该特定部分中第一外层118可以被移除、加工或制造以暴露导电层128的公共电极124的相应部分。因此，在一些实施例中，第一切口201a、201b、201c、201d可以提供电触点位置，以根据本公开内容的实施例实现公共电极124到控制器、驱动器、或透镜或摄像系统的其他机械、电子、机电组件的电连接。
如图3所示，在一些实施例中，液体透镜100可以在第二外层122中包括一个或多个第二切口301a、301b、301c、301d。例如，在一些实施例中，可以提供四个第二切口301a、301b、301c、301d，尽管在不脱离本公开内容范围的情况下可以在进一步的实施例中提供更多或更少的第二切口。在一些实施例中，第二切口301a、301b、301c、301d可以限定透镜体102的特定部分，在该特定部分中第二外层122可以被移除、加工或制造以暴露导电层128的驱动电极126的相应部分。因此，在一些实施例中，第二切口301a、301b、301c、301d可以提供电触点位置，以根据本公开内容的实施例实现驱动电极126到控制器、驱动器、或透镜或摄像系统的其他机械、电子、机电组件的电连接。
此外，如图2和图3所示，在一些实施例中，导电层128的驱动电极126可包括多个驱动电极段126a、126b、126c、126d。在一些实施例中，驱动电极段126a、126b、126c、126d中的每一个都可以通过划线130与公共电极124电隔离，并由各自的划线130a、130b、103c、130d相互电隔离。在一些实施例中，划线130a、130b、103c、130d可以从宽端105b到窄端105b从沿着中间层120的孔105的划线130延伸(图2)并在中间层120之下延伸到中间层120的背侧上(图3)。在一些实施例中，可以将不同的驱动电压提供给一个或多个驱动电极段126a、126b、126c、126d，以围绕光轴112倾斜液体透镜100的界面110，从而为液体透镜100提供例如光学稳像(OIS)功能。例如，在一些实施例中，至少基于由导电层128中的划线130a、130b、130c、130d提供的电隔离，第二切口301a、301b、301c、301d可以各自独立地且单独地与每一驱动电极段126a、126b、126c、126d分别电通信，以根据本公开内容的实施例将不同驱动电压提供至驱动电极段126a、126b、126c、126d中的一个或多个。
附加地或替代地，在一些实施例中，相同的驱动电压可以提供给每个驱动电极段126a、126b、126c、126d，以保持液体透镜100的界面110围绕光轴112的基本球面取向，从而向液体透镜100提供例如自动对焦功能。此外，虽然将驱动电极126描述为被分割成四个驱动电极段126a、126b、126c、126d，但在一些实施例中，驱动电极126可以被分割成两个、三个、五个、六个、七个、八个或更多的驱动电极段，而不脱离本公开内容的范围。因此，在一些实施例中，第二切口301a、301b、301c、301d的数量可以匹配驱动电极段126a、126b、126c、126d的数量。同样，在一些实施例中，例如取决于驱动电极段126a、126b、126c、126d的数量，相应数量的划线130a、130b、130c、130d可以形成在导电层128中，以根据本公开内容的实施例将每一驱动电极段126a、126b、126c、126d电隔离。
现在借助根据本公开内容的示范性实施例和方法，参考图4-13描述制造包括导电层128和绝缘层132的液体透镜100的方法。例如，图4显示了根据本公开内容实施例的从图1的视图4截取的液体透镜100的一部分的放大图，其包括导电层128(例如，公共电极124、驱动电极126)和绝缘层132。除非另外注明，否则应理解，在一些实施例中，可单独或相互结合地提供参考图4的液体透镜100的该部分描述的一个或多个特征或方法，以提供根据本公开内容实施例的导电层128和绝缘层132。例如，在一些实施例中，针对包括透镜体102(例如，第一外层118、中间层120和第二外层122)的液体透镜100的特征以及腔104内的特征，公开内容的一个或多个特征和方法可提供导电层128(其包括公共电极124和驱动电极126)和绝缘层132，从而提供有关至少部分地基于电润湿而操作界面110的功能，而不脱离公开内容的范围。
图5显示了根据本公开内容实施例的制造图4的液体透镜100的示范性方法，其包括施加导电层128(例如，公共电极124、驱动电极126)。例如，在一些实施例中，来自导电材料供应装置500(例如，喷嘴、喷头、涂覆器、导电材料源或供应器)的导电材料501可施加至中间层120以形成根据本公开内容实施例的导电层128(例如，公共电极124、驱动电极126)。在一些实施例中，导电层128可包括顺序或同时施加到中间层120的多个导电层。而且，在一些实施例中，导电层128可包括能够有益于液体透镜100的制造方法的材料(例如，具有预定材料性质的材料)。
此外，图5显示了根据本公开内容实施例的制造图4的液体透镜100的示范性方法，其包括将来自吸收材料供应装置510(例如，喷嘴、喷头、涂覆器、吸收材料源或供应器)的吸收材料511施加至导电层128以形成根据本公开内容实施例的吸收层125(例如，电磁吸收层)。在一些实施例中，吸收层125可包括顺序或同时施加到导电层128的多个吸收层。在一些实施例中，可选择吸收层125使其包括能够有益于液体透镜100的制造方法的材料(例如，具有预定材料性质的材料)。
例如，在一些实施例中，导电层128和吸收层125至少之一可界定黑镜结构。在一些实施例中，例如，至少基于导电层128和吸收层125至少之一的一个或多个材料性质或其他特征，黑镜结构能够有益于液体透镜100的制造方法。例如，在一些实施例中，在接合135处激光接合(例如，激光束焊接)第一外层118和中间层120的方法可包括提供来自激光器(例如，激光装置、激光源、紫外激光装置、红外激光装置)(未示出)的激光束(例如，集中热源、紫外激光束、红外激光束)以加热(例如，局部加热)根据公开内容实施例的黑镜结构(例如，导电层128和吸收层125至少之一)。
图6显示了制造图4的液体透镜100的示范性方法，其包括施加绝缘层132。在一些实施例中，可将绝缘层132施加到根据公开内容实施例的图5的吸收层125和导电层128。或者，在一些实施例中，可将绝缘层132施加到导电层128，而不施加到吸收层125，例如，在没有提供吸收层125的实施例中。如图6所示，来自绝缘材料供应装置600(例如，喷嘴、喷头、涂覆器、绝缘材料源或供应器)的绝缘材料601可施加至吸收层125和导电层128以提供根据本公开内容实施例的绝缘层132，其包括绝缘层132的疏水暴露表面133。在没有吸收层125的实施例中，来自绝缘材料供应装置600的绝缘材料601可类似地施加至导电层128，而不施加到吸收层。在一些实施例中，绝缘层132可包括顺序或同时施加到导电层128或顺序或同时施加到吸收层125和/或导电层128的多个绝缘层。在一些实施例中，绝缘层132可包括能够有益于液体透镜100的制造方法的材料(例如，具有预定材料性质的材料)。
为了公开的目的，除非另外注明，否则应理解，根据本公开内容实施例，导电层128可包括一个或多个划线130、130a、130b、130c、130d以电隔离一个或多个公共电极124和驱动电极126以及驱动电极段126a、126b、126c、126d。此外，在一些实施例中，导电层128和绝缘层132可包括例如用于实现接合、提供导电性、提供电隔离或其他机械或功能目的的一个或多个其他特征，而不脱离公开内容的范围。而且，在一些实施例中，导电层128和绝缘层132可具有各种形状和尺寸中的一个或多个，包括没有根据本公开内容实施方式明确公开的形状和尺寸，而不脱离公开内容的范围。
而且，在一些实施例中，制造液体透镜100的方法可包括图案化绝缘层132以例如选择性除去绝缘层132的一部分并暴露导电层128的(未覆盖)部分。
在一些实施例中，可采用公开内容的一个或多个特征或方法来图案化绝缘层132以暴露导电层128(例如，公共电极124)的一部分和/或使得第一外层118和中间层120可在接合135处接合(例如，激光束焊接)。类似地，在一些实施例中，可采用公开内容的一个或多个特征或方法来图案化绝缘层132以暴露导电层128(例如，公共电极124)的一部分，使得如上文针对液体透镜100的操作所讨论的，公共电极124可提供在与腔104内的第一液体的电通信中。因此，在一些实施例中，可采用公开内容的一个或多个特征或方法来图案化绝缘层132以暴露导电层128的一部分，同时保留绝缘层132的一部分以例如如上文针对液体透镜100的操作所讨论的将驱动电极126与第一液体106和第二液体108绝缘。而且，在一些实施例中，可采用公开内容的一个或多个特征或方法来图案化绝缘层132以暴露导电层128的一部分，同时保留绝缘层132的暴露表面133的疏水材料性质以能够如上文针对液体透镜100的操作所讨论的调整界面110的形状。
此外，在一些实施例中，可采用公开内容的一个或多个特征或方法来图案化绝缘层132以暴露导电层128，并且在第一外层118中的第一切口201a、201b、201c、201d和第二外层122中的第二切口301a、302b、302c、302d中的一个或多个处提供根据本公开内容实施例的用于电接触和电连接的导电垫。而且，在一些实施例中，可采用公开内容的一个或多个特征或方法在MEMs晶片制造工艺中，例如，在从包括多个液体透镜100的阵列分离各个液体透镜100之前图案化绝缘层132以暴露导电层128。除非另外注明，否则应理解在一些实施例中，可采用公开内容的一个或多个特征或方法在各种位置图案化绝缘层132，使其包括各种形状(例如，图案)，包括没有明确公开的那些位置和形状。
现在将借助根据公开内容的示范性实施例和方法参照图7-11描述包括图案化绝缘层132的方法的制造图4的液体透镜100的示范性方法，其包括基于光刻图案化绝缘层132的方法。例如，在一些实施例中，可图案化绝缘层132以改变设置在导电层128上的绝缘层132的形状或侧面轮廓(例如，覆盖度)。在一些实施例中，可采用根据公开内容实施例的微影(例如，光刻)工艺来图案化绝缘层132，从而自导电层128基于绝缘层132的至少一部分的改变(例如，除去)不覆盖导电层128的一部分。例如，在一些实施例中，至少部分地基于光刻工艺，可采用公开内容的方法将导电层128上的绝缘层132自其初始形状或侧面轮廓(例如，如图6所施加的绝缘层132)改变形状或侧面轮廓为预定形状或侧面轮廓(例如，图11-13的包括图案化***或边界134的图案化绝缘层132)。
图7显示了根据本公开内容实施例的制造图4的液体透镜100的示范性方法，其包括图案化图6的绝缘层132的方法。如示范性图示，在一些实施例中，该方法可包括施加掩模层710到绝缘层132的疏水性暴露表面133。例如，在一些实施例中，来自掩模材料供应装置700(例如，喷嘴、喷头、涂覆器、掩模材料源或供应器)的掩模材料701可施加至包括绝缘层132的疏水性暴露表面133的绝缘层132以提供根据本公开内容实施例的掩模层710。在一些实施例中，掩模层710可包括顺序或同时施加到绝缘层132的多层。在一些实施例中，掩模层710可包括能够有益于包括图案化绝缘层132的方法的液体透镜100的制造方法的材料(例如，具有预定材料性质的材料)。例如，如下文全面讨论的，在一些实施例中，掩模层710可包括光刻胶材料。
图8显示了根据本公开内容实施例的制造图4的液体透镜的示范性方法，其包括图案化绝缘层132的方法，该方法包括定位图案或掩模805以及暴露图7的掩模层710的至少一部分。例如，在一些实施例中，该方法可包括使用电磁源800(例如，光源、灯泡、紫外光、其他曝光源)图案化掩模层710。此外，在一些实施例中，图案805可包括透明区806和不透明区807。为了公开的目的，除非另外注明，否则在一些实施例中，图案805的透明区806可限定为针对电磁源800所发射的电磁辐射801(例如，光、光束、强光)的波长是光学透明的。在一些实施例中，图案805的透明区806可包括针对电磁源800所发射的电磁辐射801的波长是光学透明的材料和/或没有材料(例如，空的空间)以针对电磁源800所发射的电磁辐射801的波长是光学透明的。类似的，为了公开的目的，除非另外注明，否则在一些实施例中，图案805的不透明区807可以针对电磁源800所发射的电磁辐射801的波长是光学不透明的。
在一些实施例中，图案805可定位于掩模层710和电磁源800之间。例如，在一些实施例中，图案805可定位成允许来自电磁源800的第一电磁辐射801a穿过图案805的透明区806并且撞击到掩模层710上，同时通过阻止来自电磁源800的第二电磁辐射810b穿过图案805的不透明区807来防止(例如，阻止)第二电磁辐射810b撞击到掩模层710上。在一些实施例中，可以至少部分地基于透明区806和不透明区807的相对侧面轮廓(例如，形状、尺寸、定向)来限定图案805的侧面轮廓(例如，形状、尺寸、定向)。例如，在一些实施例中，图案805的侧面轮廓可对应于限定预定的侧面轮廓的预定图案。因此，在一些实施例中，可(例如基于图案805的预定的侧面轮廓)图案化绝缘层132以针对根据公开内容实施例的导电层128限定绝缘层132的相应形状或侧面轮廓。尽管未示出，但是可提供其他不需要掩模层710和/或掩模805的技术来实现图案。例如，可根据公开内容的实施例采纳激光构图或其他合适的构图技术。
图9显示了根据本公开内容实施例的制造图4的液体透镜100的示范性方法，其包括图案化绝缘层132的方法，该方法包括至少显影图8的掩模层710的暴露部分710a，从而留下掩模层710的未显影部分710b。例如，不意图被理论限制，在一些实施例中，将掩模层710(例如，暴露部分710a)例如通过图案805的透明部分806暴露于电磁辐射801(例如，第一电磁辐射801a)可引起化学变化，使得掩模层710的暴露部分710a能够随后被溶液或显影剂去除。反之，不意图被理论限制，在一些实施例中，阻止或防止掩模层710(例如，未暴露部分710b)暴露于电磁辐射810(例如，第二电磁辐射810b)可防止化学变化，因此类似地防止掩模层710的未暴露部分710b显影(例如，随后被溶液或显影剂除去)。
因此，在一些实施例中，构图方法可包括将来自显影材料供应装置900(例如，喷嘴、喷头、涂覆器、显影材料源或供应器)的显影材料901施加至掩模层710，以根据公开内容实施例自绝缘层132的疏水性暴露表面133的相应部分显影(例如，除去)掩模层710的暴露部分710a，并且在绝缘层132的疏水性暴露表面133的相应部分上保留掩模层710的未暴露部分710b(例如，未显影)。
除非另外注明，否则应当理解，在一些实施例中可采用正性光刻胶和/或负性光刻胶技术，而不脱离公开内容的范围。例如，如图所示，对于正性光刻胶，至少基于掩模层710的暴露部分710a暴露于第一电磁辐射801a时的化学变化，掩模层710的暴露部分710a变为可溶于显影材料901。反之，对于负性光刻胶(未示出)，基于未暴露于电磁辐射，掩模层710的未暴露部分变为可溶于显影材料901。因此，在一些实施例中，图案805的透明部分806和图案805的不透明部分807可被提供成各种配置、形状和尺寸，以根据本公开内容实施例选择性地允许掩模层710暴露于电磁辐射801和/或选择性地阻止掩模层710暴露于电磁辐射801，而不脱离公开内容的范围。
而且，在一些实施例中，在显影掩模层710的暴露部分710a以用显影剂901从绝缘层132的疏水性暴露表面133除去暴露部分710a之后，没有用显影剂901从绝缘层132的疏水性暴露表面133除去的掩模层710的未显影部分710b可用作后续工艺的保护层(例如，掩模)。在一些实施例中，没有用显影剂901从绝缘层132的疏水性暴露表面133除去的掩模层710的未显影部分710b可被加热(例如，预烤)以固化未显影部分710b和在后续工艺中增强绝缘层132的疏水性暴露表面133上的掩模层710的未显影部分710b的保护、遮掩能力。然而，在一些实施例中，没有用显影剂901从绝缘层132的疏水性暴露表面133除去的掩模层710的未显影部分710b可在没有加热的情况下在后续工艺中提供针对绝缘层132的疏水性暴露表面133的遮掩能力，这不脱离公开内容的范围。
图10显示了根据本公开内容实施例的制造图4的液体透镜100的示范性方法，其包括图案化绝缘层132的方法，该方法包括基于图9的掩模层710的未显影部分710b蚀刻绝缘层132的方法。例如，在一些实施例中，可蚀刻(例如，除去)已除去(例如，显影)掩模层710的暴露部分710a的绝缘层132的至少一部分，使其不覆盖导电层128的相应部分，如图11所示。
例如，在一些实施例中，返回参考图10，来自蚀刻剂供应装置1000(例如，喷嘴、喷头、涂覆器、蚀刻剂源或供应器)的蚀刻剂1001可施加至根据公开内容实施方式的已除去掩模层710的暴露部分710a的绝缘层132的至少一部分。在一些实施例中，因此，至少基于施加蚀刻剂1001的步骤，可除去被施加蚀刻剂1001的绝缘层132的至少一部分，使其不覆盖导电层128的各个部分。类似地，掩模层710的未显影部分710b可遮掩绝缘层132的相应部分使其免受蚀刻剂1001，从而保护包括疏水性暴露表面133的绝缘层132的被遮掩部分使其免受蚀刻剂1001。在一些实施例中，蚀刻剂1001可包括液体化学制剂(例如，湿蚀刻)、等离子化学制剂(例如，干蚀刻)或离子研磨，而不脱离公开内容的范围。
图11显示了根据本公开内容实施例的制造图4的液体透镜100的示范性方法，其包括图案化绝缘层132的方法，该方法包括在图10的基于掩模层710的未显影部分710b蚀刻绝缘层132的方法之后除去掩模层710的未显影部分710b。例如，在一些实施例中，来自脱模剂供应装置1100(例如，喷嘴、喷头、涂覆器、脱模剂源或供应器)的脱模材料1101可施加至掩模层710的未显影部分710b，以根据本公开内容实施例从绝缘层132的疏水性暴露表面133除去(例如，清洗)掩模层710的未显影部分710b。
图12显示了根据本公开内容实施例的在图11的除去掩模层710的未显影部分710b的方法之后通过图6-11的示范性方法制造的包括暴露的疏水性表面133的图案化绝缘层132的示范性实施例。在一些实施例中，至少基于本公开内容的特征和方法，绝缘层132的疏水性暴露表面133可提供作为包括被限定为允许根据本公开内容实施例的液体透镜100的功能和操作的预定参数(例如，至少疏水性材料形状)的自由表面。此外，在一些实施例中，图案化绝缘层132可包括作为绝缘层132的图案化结果而形成的***或边界134(例如，边缘、外边缘)。在一些实施例中，图案化绝缘层132的***或边界134可界定与绝缘层132相邻的、公共电极124的未覆盖或暴露的未覆盖部分所对应的位置。
因此，在一些实施例中，在液体透镜100中可采用(例如，包括)用本公开内容的光刻工艺的一个或多个特征制造的图案化绝缘层132。例如，图13显示了根据本公开内容实施例的包括图12的图案化绝缘层132的液体透镜100的一部分的示范性实施例。例如，在一些实施例中，在执行光刻工艺以提供图案化绝缘层132之后，第一液体106和第二液体108可添加到腔104内，并且可将腔104气密密封。在一些实施例中，第一外层118可在接合135处接合至中间层120，第二外层122可在接合136处接合至中间层120。例如，在一些实施例中，可通过接合技术(例如，激光接合、激光束焊接)或根据本公开内容实施例的其他接合工艺形成一个或多个接合135，136。因此，在一些实施例中，本公开内容的特征和方法可提供透镜体102作为气密密封的包装，腔104内所含之物(例如，第一液体106、第二液体108、图案化绝缘层132)可被气密密封在透镜体102的腔104内。
而且，在一些实施例中，根据本公开内容实施例的构图方法可提供包括气密密封的透镜体102的液体透镜100，其中图案化绝缘层132所包括的疏水性暴露表面133与第一液体106和第二液体108至少之一接触且能够在各种应用中长时间(例如，5年、10年、15年、20年或更长时间)使用和操作，而不会劣化包括疏水性暴露表面133的图案化绝缘层132。因此，在一些实施例中，包括图案化绝缘层132和疏水性暴露表面133的液体透镜100可提供于透镜体102的密封腔104内，具有长时间的持续气密性，同时可在各种应用中使用和操作。
因此，在一些实施例中，通过根据本公开实施例将绝缘层132图案化，绝缘层132的疏水性暴露表面133可以为液体透镜100提供有益于液体透镜的操作的特征(例如，形状变化)，所述液体透镜被界定为第一液体106和第二液体108之间的界面110。例如，在一些实施例中，通过包括图7-11的构图方法的图5-11的示范性方法制造、并且在图13的液体透镜100的一部分的示范性实施例中示意图示的图案化绝缘层132可对应于截取自图1的视图4的液体透镜100的部分，因此可以用于根据本公开实施例所公开的图1-3的液体透镜100之中。
在一些实施例中，中间层120的孔105的侧面轮廓(包括含绝缘层132的暴露表面133的侧壁的定向或倾斜)以及第一液体106、第二液体108和绝缘层132的表面能，可界定界面110的形状(曲度)。此外，在一些实施例中，可基于上文所述的电润湿原理，通过施加电压到导电层128的公共电极124和驱动电极126来调整界面110的形状。
一些电润湿透镜(例如，文献中记载的电润湿透镜)可以是通过片组装制成的宏光器件。然而，通过半导体或MEMS型制造工艺制造微光透镜的阵列可在电介质(例如，绝缘层132)的图案化方面带来其他挑战。而且，可认识到制造电润湿器件，如本公开的液体透镜100的挑战可包括提供稳定的电介质以防止电荷从驱动电极126传导到导电极性液体(例如，第一液体106)。此外，在一些实施例中，绝缘层132应具有高的介电击穿强度，因为电润湿透镜的驱动电压可操作于例如约50V到约100V。应注意，绝缘层132的暴露表面应包括疏水材料性质，以随着基于电润湿而调整第一液体106和较低折射率的非极性液体(例如，第二液体108)之间的界面110的形状，实现相对于极性液体(例如，第一液体106)的高接触角中的变化。而且，绝缘层132表面的暴露表面133应当光滑，使得表面扰动不会引起接触角滞后，同时使透镜功率得以循环。类似地，在一些实施例中，在使用液体透镜100的时间内，绝缘层132应是稳定的，不与极性或非极性液体(例如，第一液体106、第二液体108)相互作用，否则会引起接触角、介电常数、介电击穿、或表面粗糙度中的变化。
在一些实施例中，与机械遮蔽相比，光刻构图方法的优点包括对于最终的透镜实现更清晰、更好界定的电介质层边缘(例如，绝缘层132的***或边界134)。例如，在一些实施例中，不包括本公开特征的一个或多个方法(例如，带遮蔽)可在绝缘层132中产生缺陷(例如，聚对二甲苯下垂、聚对二甲苯纵梁)。然而，在一些实施例中，在根据本公开实施方式在干蚀刻后进行光刻之后，没有出现缺陷。因此，除了能够实现量产，在一些实施例中，本公开的方法可以极大地提高产率。例如，在一些实施例中，光刻图案化的电介质可以通过防止传统构图方法中出现在图案边缘(例如，绝缘层132的***或边界134)的电介质分层来提高绝缘层132的长时间耐用性。
文献中记载的微影工艺典型地采用硬金属掩模，如铝、CVD，或旋涂电介质掩模，如SiO2或SiOx。然而，不意图被理论限制，在一些实施例中，硬掩模沉积与电介质表面的相互作用会不可逆地增加表面能，从而改变提供用以基于电润湿操作液体透镜的电介质疏水性。此外，在一些实施例中，电介质(例如，聚对二甲苯)可至少部分被干蚀刻，因为它们的化学惰性会带来液体构图的挑战。使用氧或其他氧化剂(可选地，使用氩气以增加溅射)的干蚀刻工艺已在文献中有所记载。例如，在一些实施例中，即使简单暴露聚对二甲苯表面到氮等离子或氧等离子也可使聚对二甲苯表面增加功能团以增加极性表面能，从而改变电介质的疏水性。然而，一些微影工艺的常见特征关注于将电介质图案化，而不关心保持疏水表面。
因此，如本公开内容所述，通过干蚀刻图案化电介质可以实现有效遮蔽以保护电介质表面免受等离子并且保持电介质表面的所需疏水性。例如，在一些实施例中，本公开内容的特征和方法可以提供电润湿光器件结构(例如，液体透镜100)，其具有多个透镜的阵列，可通过微影装置(例如，光刻)将疏水性电介质(例如，包括疏水暴露表面133的绝缘层132)图案化以从一个或多个区域(例如，导电层128的一个或多个区域)除去电介质，使得聚合物电介质表面(例如，绝缘层132的暴露表面133)保持低于40mJ/m2的表面能。因此，在一些实施例中，本公开内容的特征和方法可以将绝缘层图案化，同时保持适合于根据本公开内容实施例采用电润湿操作液体透镜的电介质疏水性。
如图7-11所公开的，在一些实施例中，图案化绝缘层132的方法可包括沉积硬掩模(例如，用于提供掩模层710的掩模材料701，图7)、微影构图(例如，图案805和电磁源800，图8)、蚀刻硬掩模(例如，用蚀刻剂901蚀刻掩模层710的暴露部分710a，图9)、干蚀刻电介质(例如，用蚀刻剂1001蚀刻绝缘层132，图10)、和除去掩模材料(例如，用脱模剂1101除去掩模层710的未暴露部分710b，图11)，以提供图案化电介质(例如，图案化绝缘层132，图12)。
用于保持疏水性表面(例如，暴露表面133)的图案转移建议掩模沉积工艺(例如，掩模层710，图7)以及掩模蚀刻(例如，图8-11)二者不应过大地改变电介质表面能。在一些实施例中，硬掩模(例如，掩模层710，图7)可包括金属、氧化物、碳化物、氮化物。典型的沉积方法(例如，来自掩模材料源700的掩模材料701)可包括但不限于热和电子束蒸发、CVD、PECVD、旋涂和喷涂溶胶-凝胶或胶状溶液。
如表1所示，考虑了大量的可用硬掩模材料(例如，掩模层710)和它们的蚀刻化学制剂。表1示出在暴露于蚀刻剂(例如，来自显影材料供应装置900的显影材料901)、冲洗和干燥前后的聚对二甲苯表面能(例如，绝缘层132的暴露表面133的表面能)，其通过与DI水、十六烷和二碘甲烷的静态接触角来测量并且使用Wu模型拟合。所列出的蚀刻剂和蚀刻工艺经选择适合于1000A厚的溅射、电子束和热蒸发的所列出的硬掩模材料。有益地，所考虑的蚀刻剂都没有显示出明显地影响聚对二甲苯表面能。
可用掩模
蚀刻剂
W
HD
DIM
D
P
T
控制，无动作
94.56
7.26
44.26
32.11
4.06
36.17
Zn,ZnO,Mn
1％HCL 40C 60秒
96.86
7.2
39.5
33.06
3.05
36.11
SnO2
Transcene TE-100 40C 60秒
93.6
7.8
46.63
31.62
4.53
36.15
Cr,Cu
铬蚀刻剂Transcene 1020 40C 60秒
92.2
7.06
42.43
32.5
4.89
37.38
Al,Mo
A型Al蚀刻剂40C 60秒
96.66
7.26
39.9
32.98
3.14
36.11
Cu
铜APS-100 40C 60秒
92.86
7.8
40
32.94
4.54
37.47
Ni
镍APS 40C 60秒
94.56
6.86
42.43
32.51
3.99
36.49
控制，无动作
94.86
7.4
41.13
32.74
3.83
36.57
表1
此外，通过在室温下在共焦溅射工具中自氧化物靶材溅射ZnO膜来检验金属硬掩模的溅射以及热和电子束蒸发对于聚对二甲苯表面能的影响。表2示出了在暴露于HCl蚀刻剂、ZnO硬掩模溅射和蚀刻前后的聚对二甲苯表面能，其通过与DI水、十六烷和二碘甲烷的静态接触角来测量并且使用Wu模型拟合。
W
HD
DIM
D
P
T
聚对二甲苯控制
98
7.93
41.66
32.6
2.75
35.35
1％HCl 23C蚀刻聚对二甲苯2分钟
93.93
7
37.36
33.46
4.07
37.52
100W下的10nm ZnO溅射和蚀刻后的聚对二甲苯
55.53
17.56
26.6
34.52
21.55
56.07
200W下的39nm ZnO溅射和蚀刻后的聚对二甲苯
48.66
18.13
23.86
34.82
25.07
58.89
表2
其上已沉积ZnO的聚对二甲苯展现出大于55mJ/m2的表面能。单独暴露于蚀刻剂没有改变接触角，这与由沉积工艺自身导致的表面能增加一致。可以预期热或电子束蒸发是较低能量的且较少损害表面。表3中示出了在Parylene-C上热蒸发铜硬掩模和移除后测量的表面能。
样品
W
HD
DIM
D
P
T
Parylene-C
98.13
7.73
36.43
33.61
3.76
37.37
Parylene-C，APS-100
87.53
8.36
33.56
34.08
7.78
41.85
Parylene-C，蒸发50nm Cu，APS-100
72.03
8
42
32.54
15.11
47.65
表3
在沉积了金属掩模的样品上，Parylene-C的表面能升高到47mJ/m2，这与金属沉积物和Parylene-C表面相互作用产生一些极化功能团从而增加表面能一致。从这些结果可以观察到，对于掩模层710，金属和氧化物硬掩模是不适合的，因此可以采用有机掩模来实现图案转移。
光刻胶常用作用于光刻图案转移的硬掩模。应注意HMDS，Si或玻璃上涂覆光刻胶所采用的典型的助粘剂会不可逆地提高电介质膜的表面能。例如，表4示出了Parylene-C，Parylene-C在旋涂后具有AZ4210光刻胶、软烤和在丙酮及IPA中脱模，以及Parylene-C蒸发备有HMDS、AZ4210涂覆、软烤和脱模的表面能。HMDS处理增加表面能到43mJ/m2并且降低水接触角到81度。不希望被理论限制，相信三甲基硅烷基尾组朝向Parylene-C的高非极性表面定向的结果是，留下反应性的硅氮烷组可自由地彼此相互作用和与环境相互作用。
表4
使用光刻胶掩模用于图案转移的挑战是在光刻胶和电介质(例如，聚对二甲苯)之间没有蚀刻选择性。例如，在一些实施例中，在典型的氮气和O2等离子的氧化环境中进行蚀刻，有或者没有添加氩气。选择性是接近一致的，因此图案化2um的聚对二甲苯膜需要至少2um的光刻胶放于所有位置。因此，在一些实施例中，所描述的电润湿透镜阵列的电介质图案化应包括在中间层120的孔105的形貌上均匀涂覆光刻胶。基于孔105的三维轮廓，用于施加光刻胶的典型旋涂工艺不能获得孔105的结构上的均匀光刻胶涂覆。例如，在一些实施例中，从每个孔105观察到流状结构，并且光刻胶在每个孔105的上方角部(例如，较宽的端部105b)很薄，因为表面张力减小了上方角部的厚度并且增加了每个孔105的下方角部(例如，较窄的端部105a)的厚度。因此，在一些实施例中，已经证实溅射施加光刻胶可提供复杂形貌上更均匀的覆盖。
表5A和表5B示出了在用Shipley 1805光刻胶喷射到Suss Gamma跟踪系统上的一组样品上通过SEM测量的光刻胶覆盖度与热板温度、光刻胶流速和板样品上的光刻胶及干燥控制剂浓度的函数关系。喷雾器上的N2流速恒定在20slm。在绝缘层132上实现可接受的掩模层710表面覆盖度采用了高的热板温度、没有干燥控制剂(PGMEA)和高的光刻胶浓度。这与建议在液体湿润表面且表面张力减薄锥体(例如，孔105)的上方角部(例如，较宽的端部105b)上的液体膜之前使光刻胶液体快速到达凝胶点以最小化表面能的模型一致。例如，在一些实施例中，锥体的上方角部上不适当的覆盖度可能导致掩模腐蚀并且蚀刻上方角部的聚对二甲苯。这可能导致影响透镜性能的聚对二甲苯表面能的局部增加以及/或者聚对二甲苯膜的分层。
表5A
编号
平均覆盖度
最小覆盖度
顶部覆盖度
底部覆盖度
AFM Rq(nm)
气泡
分层
1
1.05
0.73
1.36
0.73
80
1
0
2
0.62
0.59
0.64
0.59
15.2
0
1
3
0.69
0.63
0.75
0.63
15
0
1
4
0.39
0.3
0.3
0.48
84.3
0.5
0.5
5
0.52
0.38
0.65
0.38
11.3
1
0
6
0.65
0.64
0.67
0.64
7.9
0.5
1
7
0.7
0.66
0.66
0.74
10.3
0
1
8
0.45
0.4
0.4
0.5
8
0
1
9
0.43
0.32
0.32
0.54
6.8
0
1
10
0.7
0.39
0.39
1
33.3
0.5
0.5
11
0.5
0.43
0.43
0.57
2.7
1
0
12
0.59
0.54
0.63
0.54
71
1
1
表5B
如图10公开的，基于实验，在感应耦合等离子干蚀刻机(例如，提供蚀刻剂1001的蚀刻源1000)中蚀刻聚对二甲苯并进行He背面冷却，以避免加热聚对二甲苯。用900W功率、100W偏压、40sccm O2流速和3.5mTorr实现1um/min的聚对二甲苯蚀刻率。如图11公开的，在一些实施例中，低压使光刻胶(例如，掩模层710的未显影部分710b)能够在后续被干净地脱模，并且避免未剥离的聚对二甲苯副产物。使用丙酮浸泡剥离光刻胶，之后是IPA和DI冲洗(例如，提供脱模剂1101的脱模剂源1100)。
而且，在一些实施例中，包括Parylene-C的电介质(例如，绝缘层132)可对于溶剂(例如，脱模剂材料1101，图11)具有较高的化学稳定性，因此允许微影工艺使用半导体和MEMs制造来进行构图。在一些实施例中，Parylene-C可在芳香和氯化溶剂，例如苯、氯仿、三氯乙烯和甲苯中溶胀，同时更多的极化溶剂，例如甲醇、2-丙醇、乙二醇和水不能引起任何溶胀。例如，如表6所示，将Parylene-C膜(例如，绝缘层132)浸泡在典型用作光刻胶脱模剂(例如，丙酮、NMP和正交脱模剂OrthogonalStripper)的溶剂(例如，脱模材料1101)中的测试显示了与改变所接受的样品膜的表面能(例如，绝缘层132的暴露表面133的表面能)(限定为37.62mJ/m2)相关的最小的相互作用。
样品
SE(mJ/m2)
接收时
37.62
丙酮
42.33
NMP
39.12
正交脱模剂
33.61
表6
因此，如图12所公开的，在一些实施例中，相对于机械遮掩装置，根据本公开实施例通过光刻构图而完成的透镜包括相同的电光性质，从而确保了所采用的构图工艺可以保持电介质的敏感的疏水表面。因此，在一些实施例中，本公开的特征和方法可以实现绝缘层的图案化，同时保持适于根据本公开实施例采用电润湿操作液体透镜的电介质疏水性(例如，低于40mJ/m2的表面能)。
在一些实施例中，制造液体透镜(例如，液体透镜100)的方法可包括施加掩模层(例如，掩模层710)到绝缘层(例如，绝缘层132)。在一些实施例中，导电层(例如，导电层128)可设置在基板(例如，中间层120)和位于基板的孔(例如，孔105)中的绝缘层之间。在一些实施例中，该方法可包括将掩模层的第一部分(例如，部分710a)选择性暴露于电磁辐射(例如，电磁辐射801a)，而不将掩模层的第二部分(例如，部分710b)暴露于电磁辐射。在一些实施例中，该方法可包括显影掩模层的第一部分以暴露绝缘层的第一部分。在一些实施例中，该方法可包括选择性蚀刻绝缘层的第一部分以暴露导电层的一部分，该部分包括与掩模层的第一部分对应的第一图案。在一些实施例中，该方法可包括除去掩模层的第二部分以暴露绝缘层的第二部分，该第二部分包括与掩模层的第二部分对应的第二图案且表面能低于40mJ/m2。
在一些实施例中，绝缘层的第二部分可具有疏水表面(例如，疏水表面133)。在一些实施例中，掩模层可包括光刻胶。在一些实施例中，绝缘层可包括聚对二甲苯。在一些实施例中，施加掩模层可包括喷射光刻胶材料到绝缘层上。在一些实施例中，选择性蚀刻绝缘层的第一部分以暴露导电层的一部分可包括等离子蚀刻。
在一些实施例中，该方法可包括在至少部分由基板的孔界定的腔中添加极性液体(例如，第一液体106)和非极性液体(例如，第二液体108)。在一些实施例中，极性液体和非极性液体可基本不互溶，使得界定在极性液体和非极性液体之间的界面(例如，界面110)形成透镜。在一些实施例中，该方法可包括将第二基板(例如，第一外层118)接合至基板以气密密封腔内的极性液体、非极性液体和绝缘层的第二部分。在一些实施例中，该方法可包括使极性液体和非极性液体经受电场和通过调整极性液体和非极性液体所经受的电场来改变界面的形状。在一些实施例中，通过该方法制造的液体透镜可包括基板、导电层和绝缘层的第二部分。
应注意，尽管描述和在附图中示出了单一液体透镜，但是除非另外注明，应理解在一些实施例中，可以提供多个液体透镜，多个液体透镜中的一个或多个可包括与上述单一液体透镜相同或相似的特征，而不脱离公开内容的范围。
例如，在一些实施方式中，可将多个液体透镜更高效地(例如，同时、更快地、价格更低地、并行地)制造为包括多个液体透镜的阵列(例如，基于微电机系统(MEMs)晶片规模制造)。例如，与人工(例如，用人手)或分别、单独地制造多个单一液体透镜相比，在一些实施例中，可通过包括控制器(例如，计算机、机器人)的微电机系统自动制造包括多个液体透镜的阵列，从而提高制造效率、生产率、规模和制造工艺的可重复性中的一个或多个。
而且，在一些实施例中，例如，在制造包括多个液体透镜的阵列之后，可从阵列分离(例如，切割)一个或多个液体透镜并且将其提供为根据本公开实施例的单一液体透镜。在一些实施例中，无论是制造单一液体透镜还是包括多个液体透镜的阵列，都可以根据本公开实施例提供、制造、操作和采用本公开内容的液体透镜，而不脱离公开内容的范围。
因此，在一些实施例中，制造包括多个液体透镜的阵列的方法包括将掩模层施加到绝缘层。在一些实施例中，导电层可设置在基板和位于基板的多个孔的每个孔内的绝缘层之间。在一些实施例中，该方法可包括将掩模层的多个第一部分选择性暴露到电磁辐射，而不将掩模层的多个第二部分暴露到电磁辐射。在一些实施例中，该方法可包括显影掩模层的多个第一部分以暴露绝缘层的多个第一部分。在一些实施例中，该方法可包括选择性蚀刻绝缘层的多个第一部分以暴露导电层的多个部分，其包括与掩模层的多个第一部分对应的第一图案。在一些实施例中，该方法可包括除去掩模层的多个第二部分以暴露绝缘层的多个第二部分，该第二部分包括与掩模层的多个第二部分对应的第二图案且表面能低于40mJ/m2。
在一些实施例中，绝缘层的多个第二部分可包括疏水表面。在一些实施例中，掩模层可包括光刻胶。在一些实施例中，绝缘层可包括聚对二甲苯。在一些实施例中，施加掩模层可包括将光刻胶材料喷射到绝缘层上。在一些实施例中，选择性蚀刻绝缘层的多个第一部分以暴露导电层的多个部分可包括等离子蚀刻。
在一些实施例中，该方法可包括将极性液体和非极性液体添加至多个腔中的每个腔。多个腔的每个腔可由基板的多个孔的相应孔至少部分地界定。在一些实施例中，极性液体和非极性液体可基本不互溶，使得界定在多个腔的每个腔中的极性液体和非极性液体之间的界面可界定多个透镜的相应透镜。在一些实施例中，该方法可包括将第二基板接合至第一基板以气密密封多个腔中的每个相应腔内的极性液体和非极性液体以及多个腔中的该相应腔内的绝缘层的多个第二部分中的相应第二部分。
在一些实施例中，该方法可包括从阵列分离多个液体透镜中的每个液体透镜。在一些实施例中，该方法可包括使多个液体透镜中的至少一个液体透镜的极性液体和非极性液体经受电场以及通过调整极性液体和非极性液体所经受的电场来改变界面的形状。
在一些实施例中，一种液体透镜包括至少部分由基板的孔界定的腔。该液体透镜可包括设置在孔内的导电层和设置在孔内的绝缘层，使得导电层设置在基板和绝缘层之间。该液体透镜可进一步包括设置在腔内的极性液体和非极性液体。极性液体和非极性液体可基本不互溶，使得在极性液体和非极性液体之间界定的界面形成透镜。该界面可与表面能低于40mJ/m2的绝缘层表面相交。
在一些实施例中，绝缘层表面可包括疏水表面。在一些实施例中，绝缘层可包括聚对二甲苯。在一些实施例中，液体透镜可进一步包括接合至基板的第二基板，其中极性液体、非极性液体和绝缘层被气密密封在腔内。
在一些实施例中，阵列可包括多个液体透镜。在一些实施例中，该阵列可包括具有多个孔的基板。在一些实施例中，该阵列可进一步包括多个腔。在一些实施例中，多个腔的每个腔可由多个孔的相应孔至少部分地界定。在一些实施例中，该阵列可进一步包括设置在多个孔的每个孔内的导电层。在一些实施例中，该阵列可进一步包括设置在多个孔的每个孔内的绝缘层。在一些实施例中，导电层可在多个孔的每个孔内设置于基板和绝缘层之间。在一些实施例中，该阵列可包括设置在多个腔的每个腔内的极性液体和非极性液体。在一些实施例中，极性液体和非极性液体可基本不互溶，使得界定在多个腔的每个腔内的极性液体和非极性液体之间的界面界定多个液体透镜的相应透镜。在一些实施例中，多个腔的每个腔的界面可与位于多个孔的每个相应孔内的绝缘层的相应表面部分相交。在一些实施例中，绝缘层的每个表面部分可包括低于40mJ/m2的表面能。
在一些实施例中，绝缘层的每个表面部分可包括疏水表面。在一些实施例中，绝缘层可包括聚对二甲苯。在一些实施例中，该阵列可进一步包括接合至基板的第二基板。多个腔中的每个相应腔的极性液体和非极性液体以及多个孔中的每个相应孔的绝缘层的每个表面部分可被气密密封在多个腔中的相应腔内。
本文描述的实施例和功能操作可以在数字电子电路中实现，或者在计算机软件、固件或硬件中实现，包括本说明书中公开的结构及其结构等同物，或者它们中的一个或多个的组合。这里描述的实施例可以实现为一个或多个计算机程序产品，即在有形程序载体上编码的一个或多个计算机程序指令模块，用于由数据处理装置执行或控制数据处理装置的操作。有形程序载体可以是计算机可读介质。计算机可读介质可以是机器可读存储设备、机器可读存储基板、存储器设备或它们中的一个或多个的组合。
术语“处理器”或“控制器”可以包含用于处理数据的所有装置、设备和机器，包括例如可编程处理器、计算机或多个处理器或计算机。除了硬件之外，处理器还可以包括为所讨论的计算机程序创建执行环境的代码，例如，构成处理器固件的代码、协议栈、数据库管理系统、操作系统，或者其中一个或多个的组合。
计算机程序(也称为程序、软件、软件应用程序、脚本或代码)可以用任何形式的编程语言编写，包括编译或解释语言、或声明或过程语言，并且可以以任何形式部署它，包括作为独立程序或作为模块、组件、子例程或适用于计算环境的其他单元。计算机程序不一定对应于文件系统中的文件。程序可以存储在文件的一部分中，该文件保存其他程序或数据(例如，存储在标记语言文档中的一个或多个脚本)，存储在专用于所讨论的程序的单个文件中，或存储在多个协调文件中(例如，存储一个或多个模块、子程序或代码部分的文件)。可以部署计算机程序以在一个计算机上或在位于一个站点上或分布在多个站点上并通过通信网络互连的多个计算机上执行。
本文描述的过程可以由执行一个或多个计算机程序的一个或多个可编程处理器执行，以通过对输入数据进行操作并生成输出来执行功能。过程和逻辑流程也可以由专用逻辑电路执行，并且装置也可以例如实现为专用逻辑电路，例如FPGA(现场可编程门阵列)或ASIC(专用集成电路)。
举例来说，适合于执行计算机程序的处理器包括通用和专用微处理器，以及任何类型的数字计算机的任何一个或多个处理器。通常，处理器将从只读存储器或随机存取存储器或两者接收指令和数据。计算机的基本元件是用于执行指令的处理器和用于存储指令和数据的一个或多个数据存储器设备。通常，计算机还将包括或可操作地耦合以从一个或多个用于存储数据的大容量存储设备(例如磁盘、磁光盘或光盘)接收数据或将数据传输到一个或多个大容量存储设备。但是，计算机不一定需要这样的设备。而且，计算机可以嵌入另一个设备中，例如移动电话、个人数字助理(PDA)。
适用于存储计算机程序指令和数据的计算机可读介质包括所有形式的数据存储器，包括非易失性存储器、介质和存储器设备，包括例如半导体存储器设备，例如EPROM、EEPROM和闪存设备；磁盘，例如内部硬盘或可移动磁盘；磁光盘；和CD ROM和DVD-ROM磁盘。处理器和存储器可以由专用逻辑电路补充或并入专用逻辑电路中。
为了提供与用户的交互，本文描述的实施例可以在计算机上实现，其具有用于向用户显示信息的显示设备，例如CRT(阴极射线管)或LCD(液晶显示器)监视器等，键盘以及指示设备，例如鼠标或轨迹球，或者用户可以向计算机提供输入的触摸屏。其他类型的设备也可用于提供与用户的交互；例如，可以以任何形式接收来自用户的输入，包括声学，语音或触觉输入。
本文描述的实施例可以在包括后端组件的计算系统中实现，该后端组件例如作为数据服务器，或者包括中间件组件，例如应用服务器，或者包括前端组件，例如，具有图形用户界面或Web浏览器的客户端计算机，用户可通过该客户端计算机与本文描述的主题的实现或一个或多个这样的后端、中间件或前端组件的任何组合进行交互。系统的组件可以通过任何形式或介质的数字数据通信互连，例如通信网络。通信网络的示例包括局域网(“LAN”)和广域网(“WAN”)，例如因特网。
计算系统可包括客户端和服务器。客户端和服务器通常彼此远离，并且通常通过通信网络进行交互。客户端和服务器的关系借助于在各个计算机上运行并且彼此具有客户端-服务器关系的计算机程序而产生。
应当理解，所公开的各种实施例可以涉及结合该特定实施例描述的特定特征，元件或步骤。还应当理解，尽管关于一个特定实施例描述了特定特征、元件或步骤，但是其可以被各种未示出的排列组合中的替换实施例互换或组合。
还应理解，如本文所用，术语“该”或“一”表示“至少一个”，并且不应限于“仅一个”，除非明确指出相反的。同样，“多个”旨在表示“不止一个”。
范围在本文中可以表示为从“大约”一个特定值，和/或到“大约”另一个特定值。当表达这样的范围时，实施例包括从一个特定值和/或到另一个特定值。类似地，当通过使用先行词“约”将值表示为近似值时，将理解该特定值形成另一个实施例。将进一步理解，每个范围的端点相对于另一个端点都是重要的，并且独立于另一个端点。
如本文所使用的术语“实质的”，“基本上”及其变体旨在表明所描述的特征等于或近似等于一值或描述。
除非另有明确说明，否则决不意图将本文所述的任何方法解释为要求以特定顺序执行其步骤。因此，在方法权利要求实际上没有记载其步骤所遵循的顺序或者在权利要求或说明书中没有特别说明步骤将限于特定顺序的情况下，并不意味着推断出任何特定的顺序。
虽然可以使用过渡短语“包括”来公开特定实施例的各种特征、元件或步骤，但是应该理解暗含了替代实施例，包括可以使用过渡短语“由......组成”或“基本上组成”来描述的实施例。因此，例如，对包括A+B+C的装置的隐含的替代实施例包括其中装置由A+B+C组成的实施例和其中装置基本上由A+B+C组成的实施例。
对于本领域技术人员显而易见的是，在不脱离所附权利要求的精神和范围的情况下，可以对本公开做出各种修改和变化。因此，本公开旨在覆盖本文实施例的修改和变化，只要它们落入所附权利要求及其等同物的范围内。
应当理解，虽然已经关于本公开内容的某些说明性和特定实施例详细描述了各种实施例，但是本公开不应被视为限于此，因为在不脱离所附权利要求的范围的情况下可以对所公开的特征进行多种修改和组合。
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