CN210924100U - 电润湿光学装置 - Google Patents

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米歇尔·道恩·法比安
蒂莫西·爱德华·迈尔斯
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Abstract

提供一种电润湿光学装置。所述电润湿光学装置包括第一窗口、第二窗口、和设置在所述第一窗口和所述第二窗口之间的腔。所述电润湿光学装置额外地包括设置在所述腔内的第一液体和第二液体，所述第一液体和所述第二液体实质上彼此不混溶且具有不同的折射率，从而所述第一液体和所述第二液体之间的界面限定可变透镜。所述电润湿光学装置还包括与所述第一液体电连接的公共电极和设置在所述腔的侧壁上、且通过绝缘聚合物介电层与所述第一液体和所述第二液体绝缘的驱动电极。所述绝缘聚合物介电层可利用引发式化学气相沉积(iCVD)形成。

Description

电润湿光学装置
相关申请的交叉引用
本申请要求于2018年5月22日提交的美国临时申请No.62/674,866的优先权，通过引用将上述申请的内容作为整体结合在此。
技术领域
本公开内容涉及用于电润湿光学装置中的改善的聚合物介电涂层，且更具体地，涉及在液体透镜中发挥疏水层和介电层两者作用的聚合物介电涂层。
背景技术
传统的基于电润湿的液体透镜是基于设置在腔室内的两种不混溶的液体，即油相和导电相，后者是水基的。两个液相通常在包括介电材料的隔离基板上形成三重界面。改变施加到液体的电场可以改变其中一种液体相对于腔室壁的润湿性，这具有改变两种液体之间形成的弯月面的形状的效果。此外，在各种应用中，弯月面形状的变化导致透镜焦距的变化。
传统液体透镜配置利用了存在于电极和不混溶液体之间的绝缘特征。通常利用聚合物材料作为该绝缘性特征，因为它们能提供电绝缘性且表现出相对于其中一种液体的润湿性质的所需的疏水性。电润湿是一种在其中绝缘层和疏水层二者的性质均能实现对应的润湿效果的现象。很多研究已旨在优化这些聚合物层的性质，以便将水接触角减小和接触角滞后所需的电压最小化。同时，所使用的材料应当是化学惰性且稳定的，以便确保再现性和长寿命。
因此，本领域中需要改善用于绝缘层的材料性质的绝缘材料。具有更高介电常数结合更低界面能或表面能的聚合物材料会在具有越来越薄的装置架构的光学装置中实现电润湿。使用更薄的绝缘层将能够使用更低的施加电势，这能转变为改善的液体透镜可靠性、性能、和制造成本。
实用新型内容
根据本公开内容的一些实施方式，提供一种电润湿光学装置。所述电润湿光学装置包括第一窗口、第二窗口、和设置在所述第一窗口和所述第二窗口之间的腔。所述电润湿光学装置额外地包括设置在所述腔内的第一液体和第二液体，所述第一液体和所述第二液体实质上彼此不混溶且具有不同的折射率，从而所述第一液体和所述第二液体之间的界面限定可变透镜。所述电润湿光学装置还包括与所述第一液体电连接的公共电极和设置在所述腔的侧壁上、且通过绝缘聚合物介电层与所述第一液体和所述第二液体绝缘的驱动电极，所述绝缘聚合物介电层具有高于85℃的玻璃转变温度(Tg)。所述绝缘聚合物介电层可利用引发式化学气相沉积(initiated chemical vapor deposition,iCVD)形成。
根据本公开内容的一些实施方式，提供一种用于涂布电润湿装置的方法。所述方法包括：将设置在腔的侧壁上的电极基板定位在真空室中；将气态单体和气态引发剂引导至所述真空室中；将所述电极基板的表面与所述气态单体和所述气态引发剂接触；和激活所述气态引发剂以聚合所述气态单体并形成与所述驱动电极接触的绝缘聚合物介电层。所述绝缘聚合物介电层通过引发式化学气相沉积(iCVD)形成。
根据本公开内容的一些实施方式，提供一种电润湿光学装置。所述电润湿光学装置包括第一窗口、第二窗口、和设置在所述第一窗口和所述第二窗口之间的腔。所述电润湿光学装置额外地包括设置在所述腔内的第一液体和第二液体，所述第一液体和所述第二液体实质上彼此不混溶且具有不同的折射率，从而所述第一液体和所述第二液体之间的界面限定可变透镜。所述电润湿光学装置还包括与所述第一液体电连接的公共电极和设置在所述腔的侧壁上、且通过绝缘聚合物介电层与所述第一液体和所述第二液体绝缘的驱动电极，所述绝缘聚合物介电层具有高于85℃的玻璃转变温度(Tg)。所述绝缘聚合物介电层可利用引发式化学气相沉积(iCVD)形成。所述电润湿光学装置在将驱动电压从0V至最大驱动电压、随后返回至0V顺序施加至所述驱动电极时表现出不大于3°的接触角滞后。
下面的详细描述中将阐述额外的特征和优点，并且对于本领域技术人员来说，这些额外的特征和优点从该描述中将显而易见，或者通过实践如本文所述的实施方式(包括下面的详细描述、权利要求以及随附的附图)而认识到。
应理解，前面的一般性描述和以下的详细描述二者仅仅是示例性的，并且意在提供用于理解本公开内容和随附的权利要求的本质和特征的概述或框架。
包括随附的附图以提供对本公开内容的原则的进一步理解，并且附图被并入本说明书中并构成本说明书的一部分。附图图解了一个或多个实施方式，并且与说明书一起用于通过示例的方式解释本公开内容的原则和操作。应当理解，本说明书和附图中披露的本公开内容的各种特征可以以任何和所有组合使用。通过非限制性示例的方式，本公开内容的各种特征可以根据以下实施方式彼此组合。
附图说明
以下是对随附的附图中的各图的描述。各图不一定按比例绘制，并且为了清楚和简明起见，各图的某些特征和某些视图可能在比例上或在示意图中放大显示。
在附图中：
图1是根据本公开内容一些实施方式的示例性电润湿光学装置的示意性截面图。
具体实施方式
下面的详细描述中将阐述额外的特征和优点，并且对于本领域技术人员来说，这些额外的特征和优点从该描述中将显而易见，或者通过实践如下文所描述的实施方式以及权利要求和随附的附图而认识到。
如本文所使用的，术语“和/或”，当在列出两个或更多个项目中使用时，意味着可以单独使用所列项目中的任何一个，或者可以使用所列项目中的两个或更多个的任一组合。例如，如果组合物被描述为包含组分A、B、和/或C，则该组合物可以仅包含A；仅包含B；仅包含C；包含A和B的组合；包含A 和C的组合；包含B和C的组合；或包含A、B、和C的组合。
在该文件中，诸如第一和第二、顶部和底部、和类似的关系术语仅用于将一个实体或动作与另一个实体或动作区分开，而不必要求或暗示这些实体或动作之间任何实际的这种关系或顺序。
对于本领域技术人员以及制造或使用本公开内容的人员来说，将想到对本公开内容进行修改。因此，应当理解，附图中示出的和上面描述的实施方式仅用于说明性目的，并不意在限制本公开内容的范围，本公开内容的范围由根据包括等同原则的专利法原则解释的所附权利要求限定。
出于本公开内容的目的，术语“耦接”(以其所有形式)通常意味着两个部件直接或间接地彼此连接。这种连接可以是本质上固定的或者可以是本质上可移动的。这种连接可以通过两个部件和任何额外的中间元件实现，并且任何额外的中间元件可以彼此一体地形成为单个整体，或者与两个部件一体地形成为单个整体。除非另有说明，这种连接可以是本质上永久性的，或者可以是本质上可移除的或可解除的。
如本文所使用的，术语“约”是指量、尺寸、配方、参数和其他数量和特性不是且不必是精确的，但可以根据需要近似和/或更大或更小，反映公差、换算系数、四舍五入、测量误差等、以及本领域技术人员已知的其他因素。当术语“约”用于描述值或范围的端点时，本公开内容应被理解为包括所指的具体值或端点。无论说明书中的数值或范围的端点是否记载“约”，该数值或范围的端点意在包括两种实施方式：一种由“约”修饰，一种未由“约”修饰。将进一步理解的是，每个范围的端点无论是与另一个端点相关联还是独立于另一个端点都是有意义的。
如本文所使用的术语“实质上”及其变体意在表明所描述的特征等于或近似等于一个值或描述。例如，“实质上平坦的”表面意在表示平坦的或近似平坦的表面。此外，“实质上”意在表示两个值相等或近似相等。在一些实施方式中，“实质上”可表示彼此之间约10％内的值，例如彼此之间约5％内，或彼此之间约2％内。
本文使用的方向术语——例如上、下、右、左、前、后、顶部、底部——仅参照所绘制的图使用，并不意在暗示绝对定向。
如本文所使用的，术语“所述”、“一”或“一个”意味着“至少一个”，并且不应限于“仅一个”，除非明确地相反指出。因此，例如，提及“一个部件”包括具有两个或更多个这样的部件的实施方式，除非上下文另有明确说明。
术语“不可混溶的”和“不混溶的”是指当被添加在一起时不形成均匀混合物或当将一种液体加入另一种液体时最低限度混合的液体。在本说明书和以下权利要求中，当两种液体的部分混溶性低于2％、低于1％、低于0.5％、或低于0.2％时(所有值均在给定温度范围内(例如在20℃)测量)，则认为两种液体是不混溶的。本文中的液体在宽温度范围内(例如，包括-30℃至85℃和从-20℃至65℃)具有低的相互混溶性。
在各种实施方式中，提供一种电润湿光学装置。所述电润湿光学装置包括第一窗口、第二窗口、和设置在所述第一窗口和所述第二窗口之间的腔。所述电润湿光学装置额外地包括设置在所述腔内的第一液体和第二液体，所述第一液体和所述第二液体实质上彼此不混溶且具有不同的折射率，从而所述第一液体和所述第二液体之间的界面限定可变透镜。所述电润湿光学装置还包括与所述第一液体电连接的公共电极和设置在所述腔的侧壁上、且通过绝缘聚合物介电层与所述第一液体和所述第二液体绝缘的驱动电极，所述绝缘聚合物介电层具有高于85℃的玻璃转变温度(Tg)。所述绝缘聚合物介电层可利用引发式化学气相沉积(iCVD)形成。
利用iCVD在电润湿光学装置中发现的电极或者其他基板上形成绝缘聚合物介电层使得能够形成具有所需物理性质(包括增加的介电性质、低表面能、低表面粗糙度、增加的对于基板的粘合性、改善的化学抗性、超过热老化温度的增加的玻璃转变温度)的组合的涂层。与利用例如常规化学气相沉积(CVD) 或等离子体增强化学气相沉积(PECVD)的传统技术来形成涂层相比，如本文所公开的iCVD方法的通用性能够形成具有改善的材料性质的绝缘聚合物介电层。
如以下更详细地描述的，在图1中，电润湿光学装置或液体透镜的单元通常由两个透明绝缘板和侧壁限定。下板是非平面的，包括圆锥形或圆柱形凹陷或凹槽，其包含非导电或绝缘液体。单元的其余部分填充有导电液体，该导电液体与绝缘液体不混溶，具有不同的折射率和实质相同的密度。一个或多个驱动电极定位在凹槽的侧壁上。可以在驱动电极和相应的液体之间引入绝缘薄层，以在具有长期化学稳定性的介电表面上提供电润湿。公共电极与导电液体接触。通过电润湿现象，可以根据施加在电极之间的电压V来改变两种液体之间的界面的曲率。因此，根据所施加的电压，穿过垂直于液滴区域中的板的单元的光束将被或多或少不同程度地散焦。导电液体通常是含盐的水溶液。非导电液体通常是油、烷烃、或烷烃的混合物，可能是卤化的。
在一些实施方式中，可以调节公共电极处的电压与驱动电极处的电压之间的电压差。可以控制和调节电压差以使液体之间的界面(即弯月面)沿着腔的侧壁移动到期望的位置。通过沿着腔的侧壁移动界面，可以改变液体透镜的焦点(例如，屈光度)、倾斜度、像散、和/或高阶像差。此外，在操作液体透镜期间，液体透镜和其部件的介电性质和/或表面能性质可发生变化。例如，液体和/或绝缘元件的介电性质可应随着时间暴露于电压差、温度的变化、以及其他因素而变化。作为另一实例，绝缘元件的表面能可应随着时间暴露于第一液体和第二液体而变化。反过来，液体透镜性质的变化以和它的部件(例如，它的绝缘元件)性质的变化可使液体透镜的可靠性和性能特性退化。
液体透镜结构
现在参照图1，提供了示例性液体透镜100的简化截面图。液体透镜100 的结构不意味着限制，并且可包括本领域中已知的任何结构。在一些实施方式中，液体透镜100可包括透镜主体102和在透镜主体102中形成的腔104。第一液体106和第二液体108可设置在腔104内。在一些实施方式中，第一液体 106可以是极性液体，也被称为导电液体。额外地或替代地，第二液体108可以是非极性液体和/或绝缘液体，也被称为非导电液体。在一些实施方式中，，第一液体106和第二液体108可以彼此不混溶并且具有不同的折射率，从而第一液体与第二液体之间的界面110形成透镜。在一些实施方式中，第一液体 106和第二液体108可具有实质相同的密度，这可有助于避免由于改变液体透镜100的物理取向(例如，由于重力的作用)而导致的界面110的形状变化。
在图1中描绘的液体透镜100的一些实施方式中，腔104可包括第一部分 (或顶部空间)104A和第二部分(或基座部分)104B。例如，如本文所描述的，腔104的第二部分104B可由液体透镜100的中间层中的孔限定。额外地或替代地，如本文所描述的，腔104的第一部分104A可由液体透镜100的第一外层中的凹槽限定和/或设置在中间层中的孔外部。在一些实施方式中，第一液体106的至少一部分可设置在腔104的第一部分104A中。额外地或替代地，第二液体108可设置在腔104的第二部分104B内。例如，实质上全部或一部分的第二液体108可设置在腔104的第二部分104B内。在一些实施方式中，界面110的周边(例如，与腔的侧壁接触的界面的边缘)可设置在腔104 的第二部分104B内。
液体透镜100(参见图1)的界面110可以经由电润湿来调节。例如，可以在第一液体106与腔104的表面(例如，如本文所述的定位在腔104的表面附近并且与第一液体106绝缘的一个或多个驱动电极)之间施加电压，以增加或降低腔104的表面相对于第一液体106的润湿性并改变界面110的形状。在一些实施方式中，调节界面110可改变界面110的形状，这改变了液体透镜 100的焦距或焦点。例如，这种焦距的改变可以使液体透镜100能够执行自动聚焦功能。额外地或替代地，调节界面110使界面相对于液体透镜100的光轴 112倾斜。例如，这种倾斜可使液体透镜100除了提供像散变化或者高阶光学像差校正之外，还能够执行光学图像稳定(OIS)功能。调节界面110不需要液体透镜100相对于图像传感器、固定透镜或透镜堆叠、壳体或其中可结合有液体透镜100的相机模块的其他部件进行物理移动即可实现。
在一些实施方式中，液体透镜100的透镜主体102可包括第一窗口114和第二窗口116。在一些这样的实施方式中，腔104可设置在第一窗口114与第二窗口116之间。在一些实施方式中，透镜主体102可包括共同形成透镜主体 102的多个层。例如，在图1所示的实施方式中，透镜主体102可包括第一外层118、中间层120、和第二外层122。在一些这样的实施方式中，中间层120 可包括穿过其中形成的孔。第一外层118可以结合至中间层120的一侧(例如，物侧)。例如，第一外层118可在结合部134A处结合至中间层120。结合部 134A可以是粘合剂结合、激光结合(例如，激光焊接)、机械闭合、或能够将第一液体106和第二液体108保持在腔104内的任何其他合适的结合。额外地或替代地，第二外层122可以结合至中间层120的另一侧(例如，成像侧)。例如，第二外层122可在结合部134B和/或结合部134C处结合至中间层120，结合部134B和134C的每一者都可以按照本文关于结合部134A所描述的进行配置。在一些实施方式中，中间层120可设置在第一外层118与第二外层122 之间，中间层中的孔的相对两侧可被第一外层118和第二外层122覆盖，且腔 104的至少一部分可被限定在孔内。因此，覆盖腔104的第一外层118的一部分可用作第一窗口114，覆盖腔的第二外层122的一部分可用作第二窗口116。
在一些实施方式中，腔104可包括第一部分104A和第二部分104B。例如，在图1所示的实施方式中，腔104的第二部分104B可由中间层120中的孔限定，腔的第一部分104A可设置在腔104的第二部分104B与第一窗口114 之间。在一些实施方式中，第一外层118可包括如图1所示的凹槽，腔104的第一部分104A可设置在第一外层118的凹槽内。因此，腔104的第一部分104A 可设置在中间层120中的孔的外部。
在一些实施方式中，腔104(例如，腔104的第二部分104B)可如图1 所示是锥形的，使得腔104的截面积沿着光轴112在从物侧到成像侧的方向上减小。例如，腔104的第二部分104B可包括窄端105A和宽端105B。术语“窄”和“宽”是相对术语，意味着窄端105A比宽端105B窄。这样的锥形腔可有助于保持第一液体106和第二液体108之间的界面110沿着光轴112的对准。在其他实施方式中，腔104是锥形的，使得腔104的截面积沿着光轴在从物侧到成像侧的方向上增加，或者是非锥形的，使得腔104的截面积沿着光轴保持基本恒定。
在一些实施方式中，成像光可通过第一窗口114进入图1中描绘的液体透镜100，可在第一液体106与第二液体108之间的界面110处折射，并且可通过第二窗口116离开液体透镜100。在一些实施方式中，第一外层118和/或第二外层122可包括足够的透明度以使成像光通过。例如，第一外层118和/或第二外层122可包括聚合物、玻璃、陶瓷或玻璃陶瓷材料。在一些实施方式中，第一外层118和/或第二外层122的外表面可以是实质上平坦的。因此，即使液体透镜100可以用作透镜(例如，通过折射穿过界面110的成像光)，液体透镜100的外表面也可以是平坦的，而不像固定透镜的外表面那样弯曲。在其他实施方式中，第一外层118和/或第二外层122的外表面可以是弯曲的(例如，凹形或凸形)。因此，液体透镜100可包括集成固定透镜。在一些实施方式中，中间层120可包括金属、聚合物、玻璃、陶瓷或玻璃陶瓷材料。因为成像光可以经由中间层120中的孔穿过，所以中间层120可以是透明的或不透明的。
在一些实施方式中，液体透镜100(参见图1)可包括与第一液体106电连接的公共电极124。额外地或替代地，液体透镜100可包括设置在腔104的侧壁上并与第一液体106和第二液体108绝缘的一个/或多个驱动电极126。如本文所述描述的，可以向公共电极124和驱动电极126提供不同的电压以改变界面110的形状。
在一些实施方式中，液体透镜100(参见图1)可包括导电层128，导电层128的至少一部分设置在腔104内。例如，导电层128可包括在将第一外层118和/或第二外层122结合至中间层之前施加至中间层120的导电涂层。导电层128可包括金属材料、导电聚合物材料、其他合适的导电材料或它们的组合。额外地或替代地，导电层128可包括单层或多层，其中一些或全部可以是导电的。在一些实施方式中，导电层128可限定公共电极124和/或驱动电极126。例如，在将第一外层118和/或第二外层122结合至中间层之前，可以将导电层128施加至中间层120的实质上整个外表面。在将导电层128施加至中间层 120之后，导电层可以被分割成各种导电元件(例如，公共电极124和/或驱动电极126)。在一些实施方式中，液体透镜100可包括导电层128中的划线130A，以将公共电极124和驱动电极126彼此隔离(例如，电隔离)。在一些实施方式中，划线130A可包括导电层128中的间隙。例如，划线130A是宽度为约 5μm、约10μm、约15μm、约20μm、约25μm、约30μm、约35μm、约 40μm、约45μm、约50μm或由列出的值限定的任何范围的间隙。
同样如图1中所示，液体透镜100可包括设置在腔104内的、定位在驱动电极126顶部上的绝缘元件132。例如，绝缘元件132可包括在将第一外层118 和/或第二外层122结合至中间层之前施加至中间层120的绝缘涂层。在一些实施方式中，绝缘元件132可包括在将第二外层122结合至中间层120之后且在将第一外层118结合至中间层之前施加至导电层128和第二窗口116的绝缘涂层。因此，绝缘元件132可覆盖腔104内的导电层128的至少一部分和第二窗口116。在一些实施方式中，如本文所描述的，绝缘元件132可以是足够透明的，以使成像光能够穿过第二窗口116。
在图1中描绘的液体透镜100的一些实施方式中，绝缘元件132可覆盖驱动电极126的至少一部分(例如，驱动电极设置在腔104内的部分)，以使第一液体106和第二液体108与驱动电极绝缘。额外地或替代地，设置在腔104 内的公共电极124的至少一部分可以未被绝缘元件132覆盖。因此，如本文所描述的，公共电极124可与第一液体106电连接。在一些实施方式中，绝缘元件132可包括腔104的第二部分104B的疏水表面层。如本文所描述的，这种疏水表面层可有助于将第二液体108保持在腔104的第二部分104B内(例如，通过非极性第二液体与疏水材料之间的吸引力)和/或使界面110的周边能够沿着疏水表面层移动(例如，通过电润湿)以改变界面的形状。此外，图1 中示出的液体透镜100，至少部分地基于绝缘元件132，可表现出不大于3°的接触角滞后(即，在液体106和108之间的界面110处)。如本文所使用的，“接触角滞后”是指在驱动电压从0V至最大驱动电压、随后返回至0V(即，相对于公共电极124)顺序施加至驱动电极126时第二液体108与绝缘元件132 的测量的接触角的差别(例如，供应至驱动电极的驱动电压和供应至公共电极的公共电压之间的差别)。如本文所使用的，没有电压时的初始接触角最大可以是25°，而在“最大驱动电压”下，由于电润湿效果所致的接触角的增加可以是至少15°。在其他实施方式中，驱动电压可提供AC 1kHz电压。在一些实施方式中，有用的电压可在从约25V至约70V的范围内。用于施加电压的驱动器的选择并不意味着限制，并且可以调整绝缘元件132的厚度以适合由所选择的驱动器提供的任何驱动电压范围。
现在参照图1，配置液体透镜100的实施方式，使得驱动电极126设置在腔104的侧壁上且通过绝缘元件132与第一液体106和第二液体108绝缘。绝缘元件132包括所示的与第一液体106和第二液体108接触的绝缘外层132A。在一些实施方式中，绝缘外层132A包括利用iCVD形成的一层或多层绝缘聚合物介电层。此外，在实现图1中描绘的液体透镜100中，绝缘外层132A(例如，绝缘聚合物介电层)发挥相对于液体106和108以及驱动电极126的电绝缘和相对于第一液体106的疏水性的双重功能，从这个角度来讲，绝缘元件 132是单片的。图1中描绘的液体透镜100，鉴于它依赖一个单片绝缘外层 132A，相对于其他更复杂配置的绝缘元件132(例如，依赖多个不同类型的层的那些)，从处理和/或制造的角度来说可以是有利的。
在图1中描绘的液体透镜100的实施方式中，绝缘元件132的绝缘外层 132A的厚度是从约0.5微米至约10微米、从约1微米至约10微米、从约1 微米至约9微米、从约1微米至约8微米、从约1微米至约7微米、从约1 微米至约6微米、从约1微米至约5微米、从约1微米至约4微米、从约1 微米至约3微米、从约1微米至约2微米、以及这些厚度端点之间的全部值。例如，在一些实施方式中，图1中描绘的液体透镜100的绝缘外层132A的厚度是从约0.5微米至约2微米。在其他实施方式中，绝缘外层132A的厚度可在从约0.5微米至约10微米、从约0.5微米至约5微米、从约0.5微米至约2.5 微米、以及这些厚度端点之间的全部值的范围内。
由于绝缘元件132的绝缘外层132A的疏水性和绝缘性质的预料不到的组合，图1中描绘的液体透镜100提供了相对于传统液体透镜配置的一些优点。在这些优点中，据信绝缘外层132A的绝缘聚合物介电层为透镜100提供了改善的温度稳定性。还据信外层132A的绝缘聚合物介电层为透镜提供了改善的化学稳定性(例如，与聚合物疏水层相比)，例如，如在热老化处理之后判断的一样。在这种处理中，液体透镜100在将驱动电压从0V至最大驱动电压、随后返回至0V(即，相对于公共电极124)顺序施加至驱动电极126时表现出不大于3°的接触角滞后(即，在液体106和108之间的界面110处)，其中在将绝缘元件132A经受包括与去离子水在85℃下接触一周的热老化流程之后进行顺序施加驱动电压。更进一步，还据信外层132A的绝缘聚合物介电层确保了这一层具有在基于DC的电润湿应用中允许采用液体透镜100的电学特性。除此之外，还据信相较于传统的与液体(例如液体106、108)接触的绝缘特征的外聚合物疏水层，外层132A的绝缘聚合物介电层提供了优异的划痕抗性和UV抗性。
绝缘聚合物介电层
传统材料和它们的应用技术
在其中绝缘聚合物介电层用于电润湿装置的化学环境对于很多不同类型的聚合物系统来说可能是严苛的，因为对应的聚合物层可不断地浸没在液体中，并且随着时间可易受化学反应、浸出、或能显著改变它们的绝缘和/或疏水性特性的其他因素的影响。这些绝缘聚合物层浸没在电润湿装置的液体中也能导致聚合物的膨胀和/或塑化。这在当透镜经受在可过早地老化绝缘聚合物层的高于聚合物层的玻璃转变温度(Tg)的温度下的加热时是尤其真实的。任何这些变化可对完成的电润湿装置的可靠性具有负面影响。
用于形成聚合物层的传统方法涉及基于溶液的工艺。基于溶液的应用技术可在形成的最终涂层中产生一些问题(例如，残留化学品、低耐久性水平、对基板的损害、以及费力的程序)。当聚合物溶液沉积在用于电润湿装置的基板上时，蒸发的溶剂和所得的膜可以任选地利用随后的处理步骤进一步交联。除以上解决的使用基于溶液的应用技术的问题之外，利用这种方法形成的液体涂层在产生均匀、薄、连续的膜时也可能存在问题，其中所述膜因表面张力效应而可表现出空隙。这些涂层缺陷的任一种或者组合要么可造成立时的装置故障，要么随时间可造成装置故障，导致装置可靠性问题。
通常用于制造电润湿装置中的聚合物绝缘层的另一项技术包括化学气相沉积(CVD)，其实例是用于沉积对二甲苯的Gorham工艺。利用CVD沉积对二甲苯具有形成均匀保形涂层的优点，但具有对下层的基板表现出差粘合性的缺点。另一项确立已久的化学气相涂层技术是等离子体增强化学气相沉积 (PECVD)，在其中单体物种用等离子体离子轰击，最终造成单体的碎片化，这通过复杂系列的反应导致游离自由基的聚合。所得的PECVD膜高度交联且机械性能牢固，然而，非选择性的引发步骤破坏了聚合物的性质，其实例是表面粗糙度。
为了有助于克服与以上提及的这些绝缘聚合物层的处理和对应的材料性质相关联的挑战，本文公开的电润湿光学装置可使用引发式化学气相沉积 (iCVD)以利用无溶剂聚合方法制造绝缘聚合物介电层，所述无溶剂聚合方法实现了多个不同的可耐受存在于电润湿光学装置中的环境条件的链增长聚合物。利用iCVD形成这些绝缘聚合物介电层的能力也可在不改变对应基板的整体特性(例如，机械强度和形态尺寸)的情况下对对应基板做出表面修饰。
引发式化学气相沉积(iCVD)
引发式化学气相沉积或iCVD是典型使用传统的游离自由基聚合以形成功能性链增长、加成型聚合物膜的聚合物沉积工艺。这种iCVD工艺可同时将引发剂和单体试剂以蒸汽或者气相引入反应器中。引发剂可利用加热灯丝而热分解为自由基物种，其中反应性的自由基物种然后可在适当温度下与单体分子通过吸附转移到基板上。加热灯丝的热引发可在从约65℃至约300℃、从约 100℃至约300℃、从约150℃至约250℃、从约75℃至约150℃或从约100℃至约200℃的温度范围下进行，在引发剂分子热分解以形成自由基引发剂时，自由基引发剂物种可引发沉积在基板上的单体的游离自由基聚合，以形成薄聚合物膜而不生成任何挥发性副产物。利用iCVD方法，聚合物合成和膜形成二者同时发生在对应基板的表面上。在一些实施方式中，这种一步iCVD制造方法仅需要使用单体和引发剂，而不需要使用任何溶剂和/或额外的提纯步骤。
如所概述的使用iCVD的无溶剂工艺能够有效减少对基板做出的能通过将基板暴露于有机溶剂而易于引入的潜在有害的修饰(例如，分层、膨胀、收缩、或褶皱)。iCVD也是热“温和”的，因为iCVD聚合可在具有低能量输入的低表面温度(例如，从约15℃至约40℃)下进行，使得该涂层工艺与大范围的热易损基板(thermally vulnerable substrate)(例如，纸张、织物和膜)相容。在一些实施方式中，气态单体和气态引发剂可在从约15℃至约40℃的温度下在基板上接触并聚合。
在一些实施方式中，iCVD工艺的表面温度可确定为以下温度：在该温度下，稀释的气态单体集中在冷却的基板中以将沉积速率增加至高达数百 nm/min，同时通过平衡反应速率与气态单体的吸附速率来保持光滑的聚合物表面。
iCVD工艺能够在低操作压力下、典型地在10-100Pa(75-750mTorr)的范围内执行，以允许诸如颗粒之类的极细物体的保形涂布。如本文所使用的术语“保形”被定义为意即被涂布的物体的诸如角度、比例等之类的特征通常被保持。除引发剂物种利用相对低的灯丝温度的热降解以外，无需气体的电激发，且绝缘聚合物介电层生长经由传统聚合途径进行。利用这种iCVD技术可获得大于10nm/分钟、大于25nm/分钟、大于50nm/分钟、大于75nm/分钟、大于100nm/分钟、或大于150nm/分钟的沉积速率。
在iCVD工艺中，被涂布的基板典型地保持在室温或者室温附近。相比之下，诸如DuPont的含有预聚合的PTFE颗粒的PTFE基
Figure DEST_PATH_RE-GDA0002371645470000131
之类的疏水氟聚合物的湿法喷涂版本不得不在使用前于>315℃下一起烧结。在一些实施方式中，待涂布的基板被加热至室温以上的温度，诸如35℃、50℃、75℃、100℃、或150℃。在其他实施方式中，基板保持在低于室温的温度下，诸如20℃、15 ℃、10℃、5℃、0℃、-5℃、-10℃、或-25℃。在其他实施方式中，待涂布的基板可维持在约室温下，从约20℃至约75℃、从约25℃至约60℃、从约20 ℃至约35℃、或从约25℃至约30℃。
湿法施加的氟化疏水涂层可包含有害的表面活性剂，并且可能难以均匀地沉积。不同于传统的湿法施加的涂层，利用iCVD沉积的涂层在沉积后立即可以使用、不含表面活性剂、且无需后处理(即，无高温干燥或退火)。然而，为了任何所需的应用而可施加后处理步骤以修饰表面形态或者表面化学。
像溶液涂布、CVD、和/或PECVD之类的传统涂布工艺一次一层地施加涂层。例如，当聚对二甲苯典型地用于涂布应用时，常见将额外且单独的疏水顶部涂层加入聚对二甲苯层，这需要多重工艺步骤。使用iCVD作为沉积工具实现了仅在一步中施加梯度涂层或者层状涂层。在一些实施方式中，iCVD工艺可施加绝缘聚合物介电层作为单层、梯度层、和/或多层。在一些实施方式中，iCVD工艺可施加绝缘聚合物介电层作为梯度涂层。例如，在一些实施方式中，绝缘聚合物介电层可包括第一层，在其中第一层的大部分或者第一部分高度交联且包括能提供对于电润湿装置的流体的化学抗性的高Tg聚合物或者共聚物(例如，高于85℃)。在一些实施方式中，第一层可用第二层加盖(capped) 或者分级(graded)，所述第二层可包括低表面能聚合物(例如，(甲基)丙烯酸十七氟癸酯；丙烯酸八氟戊酯)。在一些实施方式中，iCVD工艺能够在沉积工艺期间通过操作所需的单体流量而在一个腔室中构建梯度绝缘聚合物介电层。
iCVD前体材料
1.基板
在一些实施方式中，在电润湿光学装置中利用iCVD涂布的基板是导电层 128(参见图1)。导电层128可包括金属材料、导电聚合物材料、其他合适的导电材料、或它们的组合。额外地或替代地，导电层128可包括单层或多层，其中一些或全部可以是导电的。在一些实施方式中，导电层128可限定公共电极124和/或驱动电极126(参见图1)。例如，在将第一外层118和/或第二外层122结合至中间层120之前，可以将导电层128施加至中间层120的实质上整个外表面(参见图1)。在一些实施方式中，耦接至导电层128的iCVD沉积的聚合物可与导电层128基板高度共形。在一些实施方式中，用于iCVD工艺的反应条件可在低温基板(例如，从约20℃至约35℃)上使用低引发温度 (例如，从约75℃至约150℃)，以使得它们保持在室温下或室温附近并避免诸如等离子体CVD之类的方法常见的由于对基板的能量攻击所致的损坏。
额外类型的可用作基板的材料包括但不限于：金属、金属氧化物、陶瓷、玻璃、纤维基板、和诸如硅之类的其他传统装置基板材料。在一些实施方式中，基板可以是塑料，包括但不限于：热塑性塑料、热固性塑料、和生物聚合物(例如，聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚二甲基硅氧烷(PDMS)、聚苯乙烯(PS)、聚碳酸酯(PC)、聚四氟乙烯(PTFE)、以及其他)。
在一些实施方式中，基板在iCVD工艺前可进行处理以改善粘合性。例如，在一些实施方式中，基板的表面形态可暴露至电子束、IR辐射、伽马辐射、等离子体照射、热处理、和/或激光照射以使基板的表面粗糙，从而改善粘合性。在一些实施方式中，绝缘聚合物介电层可共价接枝到驱动电极126或导电层128上(参见图1)。
2.单体
可单独或以彼此的任意组合用于iCVD工艺的示例性乙烯基单体由以下式I至式XII表示：
Figure DEST_PATH_RE-GDA0002371645470000151
其中R、R1、R2、和R3各自独立地选自氢、烷基、氟烷基、芳烷基、烯基、杂芳烷基、和羧基；卤素(例如，溴、氯、氟等)、羟基、烷氧基、芳氧基、羧基、氨基、酰基氨基、酰胺基、氨基甲酰基、巯基、磺酸酯基、亚砜基； X包括氢、烷基、环烷基、杂环烷基、芳基、杂芳基、芳烷基、杂芳烷基、和—(CH2)nY，其中Y选自由氢、烷基、环烷基、杂环烷基、芳基、杂芳基、芳烷基、杂芳烷基、硝基、卤素、羟基、烷氧基、芳氧基、羧基、杂芳氧基、氨基、酰基氨基、酰胺基、氨基甲酰基、巯基、磺酸酯基、和亚砜基组成的群组；且n为1-10(包括1和10)。
如本文所使用的，“烷基”基团包括具有从1至约20个碳原子、且典型地从1至12个碳、或者在一些实施方式中从1至8个碳原子的直链或者支链烷基基团。如本文所采用的，“烷基基团”包括以下限定的环烷基基团。烷基基团可以是取代的或未取代的。直链烷基基团的实例包括甲基、乙基、正丙基、正丁基、正戊基、正己基、正庚基、和正辛基基团。支链烷基基团的实例包括但不限于：异丙基、仲丁基、叔丁基、新戊基、和异戊基基团。代表性的取代的烷基基团可用例如氨基、巯基、羟基、氰基、烷氧基、和/或诸如F、Cl、 Br、和I族之类的卤素基团进行一次或多次取代。如本文所使用的，术语卤代烷基是具有一个或多个卤素基团的烷基基团。在一些实施方式中，卤代烷基指全卤代烷基基团。
环烷基基团是诸如但不限于环丙基、环丁基、环戊基、环己基、环庚基、和环辛基基团之类的环状烷基基团。在一些实施方式中，环烷基基团具有3 至8元环，而在其他实施方式中，环碳原子的数量在从3至5、6、或7的范围内。环烷基基团可以是取代的或未取代的。环烷基基团还包括诸如但不限于降冰片基、金刚烷基、冰片基、莰烯基(camphenyl)、异莰烯基和蒈烯基(carenyl) 基团之类的多环环烷基基团；和诸如但不限于萘烷基(decalinyl)和类似基团之类的稠环。环烷基基团还包括被如上文所定义的直链或支链烷基基团取代的环。代表性的取代的环烷基基团可被单取代或取代多于一次，诸如但不限于： 2,2-；2,3-；2,4-；2,5-；或者2,6-二取代环己基基团，或单-、二-、或三-取代的降冰片基或环庚基基团，其可以被例如烷基、烷氧基、氨基、巯基、羟基、氰基和/或卤素基团取代。
烯基基团是具有2至约20个碳原子的直链、支链、或环状烷基，并且还包括至少一个双键。在一些实施方式中，烯基基团具有从1至12个碳、或者典型地从1至8个碳原子。烯基基团可以是取代的或未取代的。烯基基团包括，例如，乙烯基、丙烯基、2-丁烯基、3-丁烯基、异丁烯基、环己烯基、环戊烯基、环己二烯基、丁二烯基、戊二烯基、和己二烯基基团等等。烯基基团可类似于烷基基团被取代。二价烯基基团，即具有两个附接位点的烯基基团，包括但不限于CH-CH＝CH2、C＝CH2、或C＝CHCH3。
如本文所使用的，“芳基”、或“芳香的”基团是不含杂原子的环状芳香烃。芳基基团包括单环、双环、和多环体系。因此，芳基基团包括但不限于苯基、庚搭烯基(heptalenyl)、亚联苯基、并茚苯基(indacenyl)、芴基、菲基、三亚苯基、芘基、并四苯基(naphthacenyl)、
Figure DEST_PATH_RE-GDA0002371645470000171
基(chrysenyl)、联苯基、蒽基、茚基、茚满基(indanyl)、并环戊二烯基和萘基基团。在一些实施方式中，芳基基团在基团的环部分中包含6-14个碳，而在其他实施方式中包含从6至12 个或者甚至6-10个碳原子。短语“芳基基团”包括含有诸如稠合芳香-脂肪环体系(例如，茚满基、四氢萘基、以及类似基团)之类的稠环的基团。芳基基团可以是取代的或未取代的。
在一些实施方式中，R、R1、R2、R3、和X可各自独立地选自包括氢；卤素(即，F、Cl、Br、和I)；羟基；烷氧基、烯氧基、炔氧基、芳氧基、芳烷氧基、杂环氧基、和杂环烷氧基基团；羰基(氧代)；羧基；酯；脲烷(urethane)；肟；羟胺；烷氧基胺；芳烷氧基胺；硫醇；硫醚；二甲亚砜、砜、磺酰基；磺酰胺；胺；N-氧化物；肼；酰肼；腙；叠氮化物；酰胺；脲；脒；胍；烯胺；酰亚胺；异氰酸酯；异硫氰酸酯；氰酸酯；硫氰酸酯；亚胺；硝基基团；腈(即， CN)；和它们的组合的取代基基团。
在一些实施方式中，iCVD工艺可用于聚合含有乙烯基键的氟代单体。氟聚合物的溶解性典型地非常受限，并且需要使用腐蚀性溶剂进行液基膜铸造工艺。在iCVD工艺中使用的无蒸汽技术避免了由表面张力和非润湿效果造成的困难，使得超薄膜(<10nm)可施加至几乎任何基板。在一些实施方式中，iCVD 技术可用于从氟聚合物施加绝缘聚合物介电层，所述氟聚合物包括但不限于聚四氟乙烯、聚(乙烯-共-四氟乙烯)、氟代乙烯丙烯、全氟烷氧基烷烃、 1H,1H,2H,2H-全氟癸基丙烯酸酯、或四氟乙烯和2,2-双(三氟甲基)-4,5-二氟 -1,3-二氧杂环戊烯的共聚物。在一些实施方式中，绝缘聚合物介电层包括无定形氟聚合物。在其他实施方式中，绝缘聚合物介电层包括聚四氟乙烯。
在一些实施方式中，iCVD工艺可用于聚合从包括但不限于乙烯基硅氧烷单体的含硅氧烷的单体形成的聚合聚硅氧烷“硅树脂(silicone)”涂层。在一些实施方式中，与具有很少或者无交联的涂层相比，硅氧烷官能团的致密网络可使对应的涂层对于膨胀和溶解更具抗性。在其他实施方式中，iCVD适用的聚合物可包括氟部分和硅氧烷部分两者。
在一些实施方式中，用于iCVD工艺的单体可包括丙烯酸酯交联剂。在一些实施方式中，用于iCVD工艺的单体可包括(甲基)丙烯酸十七氟癸酯；丙烯酸八氟戊酯；聚(二乙烯基苯)；2,4,6-三甲基-2,4,6-三乙烯基环三硅氧烷； 2,4,6,8-四甲基-2,4,6,8-四乙烯基环四硅氧烷；六乙烯基二硅氧烷；或者它们的组合。
在一些实施方式中，iCVD共聚物可包括一种或多种氟代单体与一种或多种可用于调节表面能、表面粗糙度、结晶度、热稳定性、和机械性能的乙烯基单体一起。这种对于在电润湿装置和各自流体的界面处的表面性质的控制在电润湿应用中可以是重要的，因为表面能和粗糙度能直接决定用液体实现的接触角和在前进角和后退角之间的对应滞后。在一些实施方式中，利用共聚中合适比例的单体来减少结晶可降低形成针孔的可能性，所述针孔源于当两种或更多种晶体区域相遇时发生的不完整表面覆盖。在一些实施方式中，一些使用绝缘聚合物介电层的应用中可需要不含针孔的膜。在一些实施方式中，热、电子束、 UV后处理可改变iCVD聚合物层的表面性质，这可导致观测的接触角和滞后行为的变化。
3.引发剂
可单独或以彼此的任意组合用于iCVD工艺的示例性游离自由基引发剂可包括卤素、偶氮化合物(例如，偶氮二异丁腈和1,1'-偶氮双(环己烷甲腈))、有机过氧化物(例如，二叔丁基过氧化物和过氧化苯甲酰)、无机过氧化物(例如，过二硫酸盐)、以及本领域已知的任何其他有机、无机、或过渡金属催化剂，以产生自由基引发剂。
绝缘聚合物介电层的材料性质
在光学电润湿装置中，诸如由电润湿控制的光学液体透镜，绝缘聚合物介电层可与第二流体接触并与第一流体接触。在一些实施方式中，当与第一流体和第二流体在包括例如从约-40℃至约85℃的宽温度范围内接触时，绝缘介电层的介电性质(例如，介电常数、击穿电压、损耗因子)可随时间得到保持。在一些实施方式中，绝缘聚合物介电层与存在于电润湿光学装置中的第一流体和第二流体可不存在任何化学作用。
在一些实施方式中，光学电润湿装置的绝缘聚合物介电层由呈现一个或多个以下特征的聚合物制成：
·绝缘聚合物材料是电绝缘介电材料；
·绝缘聚合物材料是疏水的和/或低极性的，例如，包括约0mN/m和约4mN/m之间的极性；
·绝缘材料是具有低相对介电常数∈r的聚合物，当用作可润湿表面时优选在1kHz下低于约3.5；
·绝缘聚合物材料具有例如大于约1MV/m、大于约2MV/m、大于约 3MV/m、或大于约4MV/m的高击穿电压，以将短路风险最小化并增加介电寿命；
·绝缘聚合物材料具有低损耗因子D，典型地低于约0.05、低于约 0.03、或者低于约0.01；
·聚合物材料在很长时间内且在宽温度范围、尤其是在约-50℃至约 +125℃之间、在约-40℃至约+110℃之间、或者在约-40℃至约+85℃之间具有高可靠性(即，未损坏)；
·绝缘聚合物材料与第二流体(例如，导电流体)和第一流体(例如，非导电流体)之间不具有或者具有受限的物理/化学作用，因此绝缘聚合物材料对于大多数化学品具有高度的抗性；
·绝缘聚合物材料不具有或者具有受限的水吸附，典型地每24小时小于约0.3％或者每24小时小于约0.1％；
·绝缘聚合物材料在-40℃和+85℃之间不溶于导电流体和非导电流体；
·绝缘聚合物材料具有高透明度(可见光波长中透射率>90％)和/或低光学色散；
·如通过粘合性测试ASTM D3359-02测量的，绝缘聚合物材料对于导电层128具有良好的粘合性(参见图1)，以便有助于防止绝缘聚合物层在流体存在下的自发分层；
·绝缘聚合物材料具有低UV和可见光吸附，以便在装置的光照射期间限制温升并防止/避免绝缘基板和接触的流体之间的化学反应；
·绝缘聚合物材料的特征可在于表示引发式化学气相沉积(iCVD)工艺的表面粗糙度具有小于200nm、小于100nm、小于50nm、小于25nm、小于20nm、小于10nm、小于5nm、小于2nm、或小于1nm的平均最大高度的特征；
·绝缘聚合物材料具有高熔化温度和85℃以上的高玻璃转变温度。
在一些实施方式中，绝缘聚合物介电层可具有高于约85℃、高于约95℃、高于约105℃、高于约115℃、或者高于约125℃的玻璃转变温度。在一些实施方式中，绝缘聚合物介电层提升的玻璃转变温度可有助于当暴露于在电润湿光学装置中使用的第一流体和第二流体时提高绝缘聚合物介电层的化学稳定性和物理稳定性两者。
在一些实施方式中，利用iCVD方法形成的绝缘聚合物介电层的孔隙度可受控。例如，在一些实施方式中，聚合物膜的孔隙度的尺寸和密度可通过操纵 iCVD方法的热解CVD条件(诸如压力、灯丝温度、基板温度、单体对引发剂比例、和停留时间)而受控。在其他实施方式中，单体或多种单体以及任选地游离自由基引发剂的选择可有助于控制孔隙度。
在本文公开的实施方式中，iCVD聚合技术已证实极度通用。在一些实施方式中，iCVD并不需要使用溶剂，而且iCVD引发步骤并不造成单体的降解且从膜生长位点去耦。因此，可不存在表面张力和去润湿效果，同时所得的绝缘聚合物层均匀地涂布下层的基板的几何结构。在其他实施方式中，这些iCVD 制备的聚合物膜的额外优点可以是相对于高纵横比特征的更均匀的涂层，因为在膜生长(沉积)和损坏(刻蚀)之间没有竞争。最后，在一些实施方式中， iCVD制备的聚合物膜可表现出非常低的表面粗糙度。
根据一些实施方式，电润湿光学装置包括用于施加交流电压的电压源，以改变在导电液体和非导电液体之间形成的弯月面，从而控制透镜的焦距。在一些实施方式中，电润湿光学装置还包括驱动器或用于控制透镜的类似电子装置，其中该透镜和驱动器或者类似电子装置集成在液体透镜中。在其他实施方式中，电润湿光学装置可包括多个并入至少一个驱动器或类似电子装置的透镜。
电润湿光学装置可用作或者可以是可变焦距液体透镜、光学变焦、眼科装置、具有可变光轴倾斜的装置、成像稳定装置、光束偏转装置、可变照明装置、以及任何其他使用电润湿的光学装置的一部分。在一些实施方式中，液体透镜/电润湿光学装置可并入或安装在包括例如照相机镜头、移动电话显示器、内窥镜、测距仪、牙科照相机、条形码读取器、光束偏转器、和/或显微镜在内的任一种或多种设备中。
尽管已经出于说明目的阐述了示例性实施方式和实施例，但是前述描述并不意在以任何方式限制本公开内容和所附权利要求的范围。因此，在不实质背离本公开的精神和各种原则的情况下，可以对上述实施方式和实施例做出变化和修改。所有这些修改和变化意在被包括在本公开内容的范围内并由以下权利要求保护。

Claims (11)

1.一种电润湿光学装置，其特征在于包括：
第一窗口、第二窗口、和设置在所述第一窗口和所述第二窗口之间的腔；
设置在所述腔内的第一液体和第二液体，所述第一液体和所述第二液体具有不同的折射率，从而所述第一液体和所述第二液体之间的界面限定可变透镜；
与所述第一液体电连接的公共电极；和
设置在所述腔的侧壁上、且通过绝缘聚合物介电层与所述第一液体和所述第二液体绝缘的驱动电极，所述绝缘聚合物介电层具有高于85℃的玻璃转变温度(Tg)，
其中所述绝缘聚合物介电层通过引发式化学气相沉积(iCVD)形成在所述驱动电极上。
2.根据权利要求1所述的电润湿光学装置，其中所述绝缘聚合物介电层包括无定形氟聚合物。
3.根据权利要求1所述的电润湿光学装置，其中所述绝缘聚合物介电层包括聚四氟乙烯。
4.根据权利要求1所述的电润湿光学装置，其中所述绝缘聚合物介电层共价接枝到所述驱动电极上。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的电润湿光学装置，其中所述绝缘聚合物介电层具有从约0.5微米至约10微米的厚度。
6.根据权利要求1至4中任一项所述的电润湿光学装置，其中所述绝缘聚合物介电层具有从约0.5微米至约2.5微米的厚度。
7.根据权利要求1至4中任一项所述的电润湿光学装置，其中所述绝缘聚合物介电层的特征在于表示所述引发式化学气相沉积(iCVD)工艺的表面粗糙度具有小于200nm的平均最大高度的特征。
8.一种电润湿光学装置，其特征在于包括：
第一窗口、第二窗口、和设置在所述第一窗口和所述第二窗口之间的腔；
设置在所述腔内的第一液体和第二液体，所述第一液体和所述第二液体具有不同的折射率，从而所述第一液体和所述第二液体之间的界面限定可变透镜；
与所述第一液体电连接的公共电极；和
设置在所述腔的侧壁上、且通过绝缘聚合物介电层与所述第一液体和所述第二液体绝缘的驱动电极，所述绝缘聚合物介电层具有高于85℃的玻璃转变温度(Tg)，
其中所述绝缘聚合物介电层通过引发式化学气相沉积(iCVD)形成在所述驱动电极上，并且
其中所述装置在将驱动电压从0V至最大驱动电压、随后返回至0V顺序施加至所述驱动电极时表现出不大于3°的接触角滞后。
9.根据权利要求8所述的电润湿光学装置，其中所述绝缘聚合物介电层包括聚四氟乙烯。
10.根据权利要求8所述的电润湿光学装置，其中所述绝缘聚合物介电层具有从约0.5微米至约10微米的厚度。
11.根据权利要求8至10中任一项所述的电润湿光学装置，其中所述绝缘聚合物介电层的特征在于表示所述引发式化学气相沉积(iCVD)工艺的表面粗糙度具有小于200nm的平均最大高度的特征。
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