KR20220006098A - 낮은 반사율 전극 구조를 갖는 액체 렌즈 및 액체 렌즈 물품 - Google Patents

낮은 반사율 전극 구조를 갖는 액체 렌즈 및 액체 렌즈 물품 Download PDF

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로버트 알란 벨만
레이몬드 밀러 카람
마리 버나뎃 오'레건
쉬바 프라카쉬
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코닝 인코포레이티드
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Abstract

제1 기판; 및 제1 기판의 주 표면 상에 배치된 전극을 포함하는 액체 렌즈 물품. 전극은 제1 기판의 주 표면 상에 배치된 전기 전도성 구조체 및 전기 전도성 구조체 상에 배치된 광학 흡수재 구조체를 포함한다. 전극은 390 nm 내지 700 nm 범위 내의 가시 파장에서 약 3% 이하의 반사율 최소값 및 100 nm 내지 400 nm 범위 내의 자외선 파장에서 약 25% 이하의 반사율을 포함한다. 또한, 흡수재 구조체는 금속 산질화물을 포함하는 흡수재층을 포함하고, 전기 전도성 구조체는 흡수재 구조체의 흡수재층의 금속과 상이한 금속을 포함하는 금속층을 포함한다. 또한, 전극은 약 5Ω/sq 내지 약 0.5Ω/sq의 시트 저항을 포함할 수 있다.

Description

낮은 반사율 전극 구조를 갖는 액체 렌즈 및 액체 렌즈 물품
본 출원은 2019년 5월 13일자에 출원된 미국 가 특허출원 제62/847,093호의 우선권을 주장하고, 이들의 전체적인 내용은 참조로서 여기에 혼입된다.
본 개시는 낮은 반사율 전극 구조를 갖는 액체 렌즈 및 액체 렌즈 물품에 관한 것이고, 보다 구체적으로, 레이저 접합(bond) 공정 단계에 적합한 전극 구조를 갖는 이러한 액체 렌즈 및 물품에 관한 것이다.
액체 렌즈는 일반적으로 챔버 내에 배치된 2개의 비혼화성 액체를 포함한다. 액체에 적용되는 전기장을 변화시키는 것은 챔버의 벽에 대한 액체 중 하나의 습윤성을 변화시킬 수 있으며, 이는 두 액체 사이에 형성된 메니스커스(meniscus)의 형상을 변화시키는 효과가 있다. 또한, 다양한 적용에서, 메니스커스의 모양에 변화는 렌즈의 초점 거리에 대한 제어된 변화를 유도할 수 있다.
액체 렌즈를 제조하는 것과 관련된 하나의 도전은 렌즈의 기판들 사이에 기밀 접합을 형성하는 것이다. 이들 기판은 유리, 유리-세라믹, 세라믹, 폴리머, 및 기타 높은 모듈러스 물질로부터 만들어질 수 있으며, 이는 신뢰할 수 있는 기밀 접합을 형성하는 데 어려움을 준다. 또한, 접합 단계는 광학 기능을 위해 렌즈에 의해 사용되는 액체에 매우 근접한 습한 환경에서 종종 수행된다. 게다가, 액체 렌즈의 기판은 기판에 비해 조성 및 구조가 종종 상이한 전도성 전극을 또한 포함한다.
따라서, 기판 접합, 특히 레이저 접합 공정에 적합한 액체 렌즈 및 액체 렌즈 물품 구성이 필요하다.
본 개시의 몇몇 관점에 따르면, 제1 기판; 및 제1 기판의 주 표면 상에 배치된 전극을 포함하는 액체 렌즈 물품이 제공된다. 전극은 제1 기판의 주 표면 상에 배치된 전기 전도성 구조체 및 전기 전도성 구조체 상에 배치된 광학 흡수재 구조체를 포함한다. 전극은 390 nm 내지 700 nm 범위 내의 가시 파장에서 약 3% 이하의 반사율 최소값, 및 100 nm 내지 400 nm 범위 내의 자외선 파장에서 약 25% 이하의 반사율을 포함한다. 더욱이, 흡수재 구조체는 금속 산질화물을 포함하는 흡수재층을 포함하고, 전기 전도성 구조체는 흡수재 구조체의 흡수재층의 금속과 상이한 금속을 포함하는 금속층을 포함한다.
본 개시의 다른 관점에 따르면, 제1 기판; 및 제1 기판의 주 표면 상에 배치된 전극을 포함하는 액체 렌즈 물품이 제공된다. 전극은 제1 기판의 주 표면 상에 배치된 전기 전도성 구조체, 및 전기 전도성 구조체 상에 배치된 광학 흡수재 구조체를 포함한다. 전극은 390 nm 내지 700 nm 범위 내의 가시 파장에서 약 3% 이하의 반사율 최소값, 및 100 nm 내지 400 nm 범위 내의 자외선 파장에서 약 25% 이하의 반사율을 포함한다. 더욱이, 흡수재 구조체는 금속 산질화물을 포함하는 흡수재층을 포함하고, 전기 전도성 구조체는 흡수재 구조체의 흡수재층의 금속과 상이한 금속을 포함하는 금속층을 포함한다. 게다가, 전극은 약 5Ω/sq 내지 약 0.5Ω/sq의 시트 저항을 포함한다.
본 개시의 다른 관점에 따르면, 제1 기판; 상기 제1 기판의 주 표면 상에 배치되고, 상기 제1 기판의 상기 주 표면 상에 배치된 전기 전도성 구조체 및 상기 전기 전도성 구조체 상에 배치된 광학 흡수재 구조체를 포함하는 전극; 상기 전극의 흡수재 구조체 상에 배치된 제2 기판; 상기 전극에 의해 적어도 부분적으로 정의된 접합부, 여기서 접합부는 제1 기판 및 제2 기판을 기밀하게 밀봉함; 접합부에 의해 적어도 부분적으로 정의된 공동(cavity); 및 상기 공동 내에 배치된 제1 액체 및 제2 액체를 포함하는 액체 렌즈가 제공된다. 더욱이, 전극은 390 nm 내지 700 nm 범위 내의 가시 파장에서 약 3% 이하의 반사율 최소값, 및 100 nm 내지 400 nm 범위 내의 자외선 파장에서 약 25% 이하의 반사율을 포함한다. 흡수재 구조체는 금속 산질화물을 포함하는 흡수재층을 포함하고, 전기 전도성 구조체는 흡수재 구조체의 흡수재층의 금속과 상이한 금속을 포함하는 금속층을 포함한다. 또한, 제1 액체와 제2 액체는 실질적으로 비혼화성이어서, 제1 액체와 제2 액체 사이의 계면은 액체 렌즈의 렌즈를 정의한다.
전술한 액체 렌즈의 몇몇 관점에서, 전극은 약 5 Ω/sq 내지 약 0.5 Ω/sq의 시트 저항을 포함할 수 있다. 또한, 접합부는 800 nm 내지 1.7 μm 범위 내의 적외선 파장에서 적어도 70%의 광학 투과율을 포함할 수 있다.
부가적인 특색 및 장점은 하기 상세한 설명에서 서술될 것이고, 부분적으로 하기 상세한 설명으로부터 기술분야의 당업자에게 명백하거나, 또는 하기 상세한 설명, 청구범위뿐만 아니라 첨부된 도면을 포함하는, 여기에 기재된 구현예를 실행시켜 용이하게 인지될 것이다.
전술한 일반적인 설명 및 하기 상세한 설명 모두는 단지 대표적인 것이고, 본 개시 및 첨부된 청구범위의 본질 및 특징을 이해하기 위한 개요 또는 틀거리를 제공하도록 의도된 것으로 이해될 것이다.
수반되는 도면은 본 개시의 원리의 더 깊은 이해를 제공하기 위해 포함되고, 본 명세서에 혼입되며, 본 명세서의 일부를 구성한다. 도면은 하나 이상의 구현예(들)을 예시하고, 발명의 설명과 함께 본 개시의 원리 및 작동을, 예로서, 설명하는 역할을 한다. 본 명세서 및 도면에 개시된 본 개시의 다양한 특징은 어느 및 모든 조합으로 사용될 수 있는 것으로 이해되어야 한다. 비-제한적인 예로서, 본 개시의 다양한 특징은 다음의 구현예에 따라 서로 조합될 수 있다.
다음은 수반되는 도면에서 도들의 설명이다. 도들은 스케일이 필수적인 것이 아니고, 도들의 어떤 특색 및 어떤 부분은 스케일적으로 확대되어 나타내어질 수 있거나 또는 명료성 및 간결성을 위하여 개략적일 수 있다.
도면에서:
도 1은 액체 렌즈의 구현예의 개략적인 단면도이다.
도 2는 도 1에 도시된 액체 렌즈의 확대도이며, 구현예들에 따른, 제1 기판, 제2 기판, 기판들 사이의 전극, 및 전극에 의해 적어도 부분적으로 정의된 접합부를 포함하는 액체 렌즈 물품을 나타낸다.
도 2a 내지 도 2c는 다양한 구성을 갖는 제1 기판 상에 배치된 전극을 갖는 액체 렌즈 물품의 구현예의 개략적인 단면도이다.
도 3a 내지 도 3c는 구현예에 따른 비교예 Cr/CrOxNy 전극 구성 및 대표적인 Ni/Cr/CrOxNy 전극 구성으로 제조된 액체 렌즈의 측정된 파라미터의 박스 플롯이다.
도 4a 내지 도 4c는 구현예에 따른, 비교예 Cr/CrOxNy 전극 구성 및 대표적인 Ni/Cr/CrOxNy 전극 구성으로 제조되고, 틸트(tilt)된 구성에서 측정된, 액체 렌즈의 파라미터의 박스 플롯이다.
도 5는 구현예에 따른 대표적인 Ni/Cr/CrOxNy 전극 구성으로 제조된 액체 렌즈의 히스테리시스 대 광학 파워의 플롯이다.
부가적인 특색 및 장점은 하기 상세한 설명에서 서술될 것이고, 부분적으로 하기 상세한 설명으로부터 기술분야의 당업자에게 명백하거나, 또는 청구범위 및 첨부된 도면과 함께 하기 상세한 설명에 기재된 구현예를 실행시켜 인지될 것이다.
여기에 사용된 바와 같은, 용어 "및/또는"은, 둘 이상의 항목의 목록에서 사용될 때, 열거된 항목 중 어느 하나가 그 자체로 사용될 수 있거나, 또는 열거된 항목 중 둘 이상의 임의의 조합이 사용될 수 있는 것을 의미한다. 예를 들어, 조성물이 성분 A, B 및/또는 C를 함유하는 것으로 기재되면, 조성물은 A만; B만; C만; A와 B의 조합; A와 C의 조합; B와 C의 조합; 또는 A, B 및 C의 조합을 함유할 수 있다.
본 개시의 수정은 당업자 및 본 개시를 만들거나 사용하는 자들에게 일어날 것이다. 따라서, 도면에 나타내고 위에서 설명된 구현예는 단지 예시 목적을 위한 것이며, 균등론을 포함하는 특허법의 원리에 따라 해석되는, 하기의 특허청구범위에 의해 정의되는, 본 개시의 범주를 제하는 것으로 의도되지 않는다.
여기에 사용된 바와 같은, 용어 "약"은, 양, 크기, 제형, 파라미터, 및 기타 수량 및 특성이 정확하지 않고 정확할 필요는 없으며, 그러나 허용 오차, 변환 인자, 반올림, 측정 오차 및 이와 유사한 것, 및 당업자에게 알려진 기타 인자들을 반영하여, 원하는 것과, 대략적이거나 및/또는 더 크거나 작을 수 있음을 의미한다. 용어 "약"이 범위의 값 또는 말단-점을 묘사하는데 사용되는 경우, 본 개시는 언급된 특정 값 또는 말단-점을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 본 명세서에서 범위의 수치 값 또는 말단-점이 "약"을 언급하는지의 여부에 관계없이, 범위의 수치 또는 말단-점은 2개의 구현예들: "약"에 의해 수식되는 하나, 및 "약"에 의해 수식되지 않는 하나를 포함하는 것으로 의도된다. 각각의 범위의 말단점은 다른 말단점과 관련하여, 및 다른 말단점과 독립적으로 의미있는 것으로 더욱 이해될 것이다.
여기에 기재된 바와 같은, 용어 "실질적인", "실질적으로" 및 이들의 변형은, 기재된 특색이 값 또는 설명과 동일하거나 거의 동일하다는 것을 나타내기 위한 것으로 의도된다. 예를 들어, "실질적으로 평면인" 표면은, 평면 또는 거의 평면인 표면을 나타내는 것으로 의도된다. 게다가, "실질적으로"는, 2개의 값이 동일하거나 거의 동일하다는 것을 나타내는 것으로 의도된다. 몇몇 구현예에서, "실질적으로"는 서로의 약 5% 이내 또는 서로 약 2% 이내와 같이, 서로의 약 10% 이내의 값을 나타낼 수 있다.
여기에 사용된 단수 용어는 "적어도 하나"를 의미하며, 반대로 명시적으로 지시하지 않는 한, "하나만"으로 제한되어서는 안된다. 따라서, 예를 들어, "구성 요소"에 대한 언급은 문맥이 달리 명백하게 지시하지 않는 한, 두 개 이상의 그러한 구성 요소를 갖는 구현예를 포함한다.
여기에 사용된 바와 같이, 용어 "반사율" 및 "반사도"는 동의어이며 본 개시에서 상호교환가능하게 사용된다.
본 개시의 다양한 구현예에서, 제1 기판 및 상기 기판의 주 표면 상에 배치된 전극을 포함하는 액체 렌즈 물품이 제공된다(예를 들어, 도 2a 내지 도 2c에 도시되고 아래에서 상세히 설명되는 액체 렌즈 물품(100a)). 전극은 기판의 주 표면 상에 배치된 전기 전도성 구조체 및 전기 전도성 구조체 상에 배치된 광학 흡수재 구조체를 포함할 수 있다. 전극은 가시 파장에서 약 3% 이하의 반사율 최소값 및 자외선 파장에서 약 25% 이하의 반사율을 특징으로 할 수 있다. 전극은 또한 약 5Ω/sq 내지 약 0.5Ω/sq의 시트 저항을 특징으로 할 수 있다. 또한, 흡수재 구조체는 금속 산질화물(예를 들어, CrOxNy)을 포함하는 흡수재층을 포함할 수 있고, 전기 전도성 구조체는 흡수재층의 금속(예를 들어, Cr)과 다른 금속(예를 들어, Ni)을 포함하는 금속층을 포함할 수 있다. 몇몇 관점에서, 흡수재층은 내부 흡수재층 위에 배치된 외부 흡수재층을 포함하고, 외부 흡수재층은 CrOxNy를 포함하고, 내부 흡수재층은 Cr을 포함하고; 전기 전도성 구조체는 Ni 금속층을 포함한다. 또한, 액체 렌즈 물품 구현예 중 몇몇은 전극의 광학 흡수재 구조체 상에 배치된 제2 기판, 및 전극 및 기판에 의해 적어도 부분적으로 정의된 접합부를 더욱 포함한다 (예를 들어, 도 2a에 도시되고 아래에 자세히 설명되어 있는 액체 렌즈 물품(100a)). 또한, 본 개시는 이들 액체 렌즈 물품을 통합하는 액체 렌즈 구성을 포함한다(예를 들어, 도 1에 도시되고 아래에서 상세히 설명되는 액체 렌즈(100)). 이러한 액체 렌즈 구성은 또한 몇몇 실행에서 추가 전극 및 제3 기판(예를 들어, 도 1에 도시되고 아래에서 상세히 설명되는 제2 전극(136) 및 제3 기판(110))을 포함할 수 있다.
본 개시에 상세히 기술된 전극 구조체는 본 개시의 액체 렌즈 물품 및 렌즈의 구현을 사용하는 장치의 다양한 기술적 요건 및 성능 관점의 달성을 가능하게 하거나 그렇지 않으면 긍정적인 영향을 미칠 수 있다. 이들 기술적 고려 사항 중에서, 전극은 액체 렌즈 장치의 적절한 작동을 위한 유도 전압 변동을 허용하기에 충분한 전류 운반 능력을 제공해야 한다. 그러나, 전극에서 더 높은 전류 밀도 운반 능력은, 영하의 온도 발달(evolution)에서 액체 렌즈 작동을 개선하기 위해 장치를 가열할 수 있는 전극으로부터 저항-기반 히터의 패터닝을 가능하게 하는 데 유리할 수 있다. 액체 렌즈 장치는 또한 액체 렌즈의 액체를 함유하는 원뿔에서 광학 반사를 억제하도록 구성되어야 한다. 이와 같이, 본 개시의 전극은 최적의 액체 렌즈 장치 성능을 위해 코어 내의 표류(stray) 광학 반사를 억제하기 위해 가시 파장 영역에서 낮은 반사율을 갖도록 구성된다. 또 다른 기술적 고려 사항은 액체 렌즈의 기판 밀봉이 전극의 재료 및 구성에 의해 제한될 수 있다는 것이다. 이러한 고려의 관점에서, 본 개시의 전극은 자외선 파장 영역에서, 특히 접합 공정에 의해 사용되는 레이저의 그 파장에서, 낮은 반사율을 나타냄으로써 기판의 레이저 접합을 가능하게 할 수 있다. 또한, 본 개시의 전극은 이러한 장치의 어레이로부터 액체 렌즈 장치의 레이저 다이싱(dicing)을 용이하게 할 수 있다. 특히, 본 개시의 전극은 기판 및 이러한 장치의 어레이로부터 개별 액체 렌즈 장치를 다이싱(dice)하는 데 사용되는 적외선 레이저의 파장에 실질적으로 투명한 전극으로부터 형성된 레이저 접합을 잘 받아들일 수 있다. 상호연결 성능은 액체 렌즈 장치의 또 다른 중요한 기술적 고려 사항이다. 본 개시의 전극은, 하부의 전기 전도성 구조체를 에칭하지 않고 광학 흡수재 구조체를 에칭하기 위해 하나의 에칭제(etchant)가 사용되는, 에칭 또는 패터닝 공정을 잘 받아들이는 이점을 갖는다. 대조적으로, 종래의 액체 렌즈 전극은 종종 다중 에칭제 및/또는 에칭제 정지층을 필요로 하며, 이는 상호연결의 비용을 증가시킨다.
도 1을 참조하면, 액체 렌즈(100)가 제공되며, 이는 제1 기판(112)(본 명세서에서 "중간층(112)"으로도 지칭됨); 제1 기판(112)의 주 표면(112a) 상에 배치된 전극(134); 및 전극(134) 상에 배치된 제2 기판(108)(본 명세서에서 "제1 외부층(108)"으로도 지칭됨)을 포함한다. 액체 렌즈(100)는 또한 전극(134)에 의해 적어도 부분적으로 정의된 접합부(146)를 포함하고, 여기서 접합부(146)는 제1 기판(112) 및 제2 기판(108)을 기밀하게 밀봉한다. 액체 렌즈(100)는 접합부(146)에 의해 적어도 부분적으로 정의된 공동(122); 및 공동(122) 내에 배치된 제1 액체(124) 및 제2 액체(126)를 더욱 포함한다. 게다가, 제1 액체(124) 및 제2 액체(126)는 제1 액체(124)와 제2 액체(126) 사이의 계면(128)이 (예를 들어, 계면(128)을 통과하는 이미지 광을 굴절시킴으로써) 액체 렌즈(100)의 렌즈를 정의하도록 실질적으로 비혼화성이다. 또한, 전극(134)은 390 nm 내지 700 nm 범위 내의 가시 파장에서 약 3% 이하의 반사율 최소값, 100 nm 내지 400 nm 범위 내의 자외선 파장에서 약 25% 이하의 반사율, 및 약 5 Ω/sq 내지 약 0.5 Ω/sq의 시트 저항을 특징으로 한다. 또한, 접합부(146)는 800 nm 내지 1700 nm 범위 내의 적외선 파장에서 적어도 약 70%의 광학 투과율을 특징으로 할 수 있다. 액체 렌즈(100)의 몇몇 실행에서, 전극(134)은 100 nm 내지 400 nm 범위 내의 자외선 파장에서 약 10% 이하의 반사율을 특징으로 할 수 있다. 액체 렌즈(100)의 추가적인 실행에서, 전극(134)은 390 nm 내지 700 nm 범위 내의 가시 파장에서 약 1% 이하의 반사율 최소값, 및 100 nm 내지 400 nm 범위 내의 자외선 파장에서 약 5% 이하의 반사율을 특징으로 할 수 있다.
도 1에 도시된 본 개시의 액체 렌즈(100)의 예시적인 구현에 따르면, 전극(134)은 제1 기판(112)의 주 표면(112a) 상에 배치된 전기 전도성 구조체(134a) 및 전기 전도성 구조체(134a) 상에 배치된 광학 흡수재 구조체(134b)를 포함한다(도 2a 내지 도 2c 참조). 또한, 흡수재 구조체(134b)는 금속 산질화물(예를 들어, CrOxNy)을 포함하는 흡수재층(137)을 포함하고, 전기 전도성 구조체(134a)는 흡수재 구조체(134b)의 흡수재층(137)의 금속(예를 들어, Cr)과 상이한 금속(예를 들어, Ni)을 포함하는 금속층을 포함한다 (도 2a 참조). 몇몇 구현예에서, 흡수재층(137)은 내부 흡수재층(234) 위에 배치된 외부 흡수재층(236)을 포함하고, 외부 흡수재층(236)은 CrOxNy를 포함하며 내부 흡수재층(234)은 Cr을 포함하고; 전기 전도성 구조체(134a)의 금속층은 Ni를 포함한다(도 2b 참조). 몇몇 실행에서, 전극(134)은 접착층(131)(예를 들어, NiOx)으로 구성될 수 있고, 접착층(131)은 제1 기판(112)의 주 표면(112a)과 전기 전도성 구조체(134a)의 금속층 사이에 위치된다. 몇몇 구현예에 따르면, 이러한 접착층(131)은, Cr/CrOxNy 구조체를 포함하는 바와 같이, 흡수재 구조체(134b)의 갈바닉 부식 저항을 개선시킬 수 있다. 몇몇 구현예에서, 전기 전도성 구조체(134a) 및 흡수재층(137)의 각각의 금속은 Cr, Mo, Au, Ag, Ni, Ti, Cu, Al, V, W, Zr, Ni/V 합금, Ni/Au 합금, Au/Si 합금, Cu/Ni 합금, 이들의 다른 합금, 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다. 하나의 예시적인 실행에서, 흡수재층(137)은 CrOxNy이고, 전기 전도성 구조체(134a)는 Ni 금속층이다. 다른 예시적인 실행에서, 흡수재층(137)은 Cr의 내부 흡수체 층(234) 위에 배치된 CrOxNy의 외부 흡수재층(236)을 포함하고, 전기 전도성 구조체(134a)는 Ni 금속층이다.
몇몇 구현예에서, 액체 렌즈(100)는 광학 축(114)을 갖는다. 제1 외부층(108)은 외부 표면(116)을 갖는다. 구현예들에서, 액체 렌즈(100)는, 마찬가지로 외부 표면(118)을 갖는, 제3 기판(110)(본 명세서에서 "제2 외부층(110)"으로도 지칭됨)을 갖는다. 액체 렌즈(100)의 두께(106)는 제1 외부층(108)의 외부 표면(116)과 제2 외부층(110)의 외부 표면(118) 사이의 거리에 의해 정의된다. 중간층(112)(본 명세서에서 "제1 기판(112)"이라고도 함)은 점선 A' 및 B'로 표시된 관통 구멍(120)을 갖는다. 광학 축(114)은 관통 구멍(120)을 통해 연장된다. 관통 구멍(120)은 광학 축(114)에 대하여 회전 대칭이고, 예를 들어, 그 전체가 참고로 여기에 포함되는 미국 특허 제8,922,901호에 설명된 바와 같이, 다양한 형상을 가질 수 있다. 제1 외부층(108), 제2 외부층(110), 및 중간층(112)의 관통 구멍(120)은 공동(cavity)(122)을 정의한다. 다시 말해서, 공동(122)은 제1 외부층(108)과 제2 외부층(110)의 사이에, 및 중간층(112)의 관통홀(120) 내에 배치된다. 액체 렌즈(100)의 실행에서, 제1 외부층(108), 제2 외부층(110), 및 중간층(112)은 모두 액체 렌즈 다이싱 작업을 위해 (예를 들어, 복수의 액체 렌즈(100)로부터 액체 렌즈(100)을 다이싱하거나 달리 분리하기 위해) 사용된 레이저의 파장(예를 들어, 적외선 CO2 레이저의 경우 1060 nm)에 대해 투명하다(예를 들어, 적어도 70%의 광학 투과율을 갖는다). 작은 갭(도시되지 않음)은 제1 외부층(108), 제2 외부층(110), 및 중간 층(112) 각각을 그들의 인접 층으로부터 분리할 수 있다. 관통 구멍(120)은 좁은 개구(160)와 넓은 개구(162)를 갖는다. 좁은 개구(160)는 직경(164)을 갖는다. 넓은 개구(162)는 직경(166)을 갖는다. 몇몇 구현예에서, 넓은 개구(162)의 직경(166)은 좁은 개구(160)의 직경(164)보다 크다.
다시 도 1을 참조하면, 액체 렌즈(100)는 공동(122) 내에 배치된 제1 액체(124) 및 제2 액체(126)를 더욱 포함한다. 제1 액체(124) 및 제2 액체(126)의 특성 때문에, 제1 액체(124) 및 제2 액체(126)는 계면(128)에서 서로 분리된다. 구현예에서, 제1 액체(124) 및 제2 액체(126)는 비-혼화성 또는 실질적으로 비-혼화성이다. 제1 액체(124)는 극성 액체 또는 전도성 액체일 수 있다. 추가적으로, 또는 대안적으로, 제2 액체(126)는 비극성 액체 또는 절연성 액체일 수 있다. 제1 액체(124)와 제2 액체(126) 사이의 계면(128)이 형성되어 렌즈를 형성하도록, 제1 액체(124)는 제2 액체(126)와 실질적으로 비혼화성일 수 있고, 상이한 굴절률을 가질 수 있다. 제1 액체(124) 및 제2 액체(126)는 실질적으로 동일한 밀도를 가질 수 있으며, 이는 (예를 들어, 중력의 결과로서) 제1 액체 렌즈(100)의 물리적 배향을 변화시키는 결과로서 계면의 형상을 변화시키는 것을 피하는데 도움이 될 수 있다.
다시 도 1을 참조하면, 액체 렌즈(100)는 제1 창(130) 및 제2 창(132)을 더욱 포함한다. 제1 창(130)은 제1 외부 층(108)의 일부일 수 있다. 제2 창(132)은 제2 외부층(110)의 일부일 수 있다. 예를 들어, 공동(122)을 덮는 제1 외부층(108)의 일부는 제1 창(130)의 역할을 하고, 공동(122)을 덮는 제2 외부층(110)의 일부는 제2 창(132)의 역할을 한다. 몇몇 구현예에서, 이미지 광(image light)은 제1 창(130)을 통해 제1 액체 렌즈(100)에 들어가고, 제1 액체(124)와 제2 액체(126) 사이의 계면(128)에서 굴절되고, 제2 창(132)을 통해 제1 액체 렌즈(100)를 빠져나간다.
제1 외부층(108) 및/또는 제2 외부층(110)은 이미지 광의 통과를 가능하게 하기에 충분한 투명도를 포함할 수 있다. 예를 들어, 제1 외부층(108) 및/또는 제2 외부층(110)은 중합체성, 유리, 세라믹(예를 들어, 실리콘 웨이퍼), 또는 유리-세라믹 물질을 포함할 수 있다. 이미지 광이 중간층(112)의 관통 구멍(120)을 통과할 수 있기 때문에, 중간층(112)은 이미지 광에 대해 투명할 필요는 없다. 그러나, 중간층(112)은 이미지 광에 대해 투명할 수 있다. 앞서 언급한 바와 같이, 제1 외부층(108), 제2 외부층(110), 및 중간층(112)은 모두 액체 렌즈 다이싱 작업에 사용되는 레이저의 파장에 대해 투명할 수 있다. 중간층(112)은 금속성, 중합체성, 유리, 세라믹, 또는 유리-세라믹 물질을 포함할 수 있다. 예시된 구현예에서, 제1 외부층(108), 제2 외부층(110), 및 중간층(112)의 각각은 유리 물질을 포함한다.
다시 도 1에 도시된 액체 렌즈(100)를 참조하면, 제1 외부 층(108) 및/또는 제2 외부 층(110)의 외부 표면(116, 118)은, 각각, 실질적으로 평면일 수 있고, 예시된 구현예에서, 실질적으로 평면이다. 따라서, 제1 액체 렌즈(100)가 렌즈로서 기능할 수도 있지만(예를 들어, 계면(128)을 통과하는 이미지 광을 굴절시킴으로써), 제1 액체 렌즈(100)의 외부 표면(116, 118)은, 예를 들어, 전형적인 종래의 볼록 고정 렌즈의 만곡된 외부 표면과 구별되는 바와 같이, 평평할 수 있다. 액체 렌즈(100)의 다른 구현예에서, 제1 외부 층(108) 및/또는 제2 외부 층(110)의 외부 표면(116, 118)은 각각 만곡(예를 들어, 오목 또는 볼록)될 수 있다. 따라서, 제1 액체 렌즈(100)는 통합된 고정 렌즈를 포함한다.
앞서 언급한 바와 같이, 액체 렌즈(100)는 제1 전극(134) 및 제2 전극(136)을 더욱 포함한다. 제1 전극(134)은 제1 외부층(108)과 중간층(112)(제1 기판(112)) 사이에 배치된다. 제2 전극(136)은 중간층(112)과 제2 외부층(110) 사이에 배치되고, 중간층(112)에서 관통 구멍(120)을 통해 연장된다. 제1 전극(134) 및 제2 전극(136)은, 제1 외부 층(108) 및 제2 외부 층(110)이 중간층(112)에 부착되기 전에, 하나의 근접한(contiguous) 전극 층 구조로서 중간 층(112)에 (예를 들어 코팅 또는 스퍼터링에 의해) 적용될 수 있다. 다시 말해서, 중간층(112)의 실질적으로 전부가 전극으로 코팅될 수 있다. 그 다음, 전극 층 또는 층 구조는 제1 전극(134) 및 제2 전극(136)으로 분할될 수 있다. 예를 들어, 액체 렌즈(100)는 제1 전극(134) 및 제2 전극(136)을 형성하거나 달리 정의하기 위해 전극 층 또는 구조에 스크라이브(scribe)(138)를 포함할 수 있어, 이들 전극이 서로 전기적으로 격리되도록 할 수 있다. 구현예에서, 하나 이상의 중간층(들)은 전극(134, 136)과, 제1 외부 층(108) 및 제1 기판(112)(도시되지 않음) 중 하나 또는 둘 모두의 사이에 존재한다 (예를 들어, 층(108, 112)의 굴절률을 전극(134, 136)과 일치시키기 위해 다양한 조성의 중간층(들); 예를 들어 층(108 및/또는 112) 위에 전극(134, 136)의 침착을 촉진하기 위해 다양한 조성의 중간층(들)). 하나의 예시적인 실행에 따르면, 전극(134, 136)은 각각의 층(108, 112)의 주 표면과 이들 전극(134, 136)의 전기 전도성 구조체의 금속층 사이에 배치된 접착층(예를 들어, NiOx)를 포함할 수 있다(예를 들어, 도 2c에 나타낸 바와 같이, 전기 전도성 구조체(134a)와 주 표면(112) 사이의 접착층(131)).
몇몇 구현예에서, 제1 전극(134) 및 제2 전극(136)은 레이저 다이싱 작업에 사용되는 레이저의 파장에 대해(예를 들어, 적외선 CO2 레이저의 경우 1060 nm에서) 투명하지 않다. 전극(134, 136)에서 사용될 수 있는 다양한 구성 및 물질이 아래에서 자세히 설명하는 도 2a 내지 2c에 나타내어진다. 보다 일반적으로, 제1 전극(134) 및 제2 전극(136)의 각각은 전기 전도성 구조체(134a) 내에 하나 이상의 금속-함유 물질(예를 들어, Ni)를 포함할 수 있다(도 2a 내지 도 2c 및 아래의 대응하는 설명 참조). 전극(134, 136)은 또한 금속 산질화물(예를 들어, CrOxNy)을 포함하는 흡수재층(137)을 포함하는 광학 흡수재 구조체(134b)를 포함한다(도 2a 내지 2c 및 아래의 대응하는 설명 참조). 게다가, 광학 흡수재 구조체(134b) 및 전기 전도성 구조체(134a)는, 전기 전도성 구조체(134a)의 금속층이 광학 흡수재 구조체(134b)의 금속과 상이한 금속이 되도록, 이들 전극(134, 136)에서 구성된다. 예를 들어, 전기 전도성 구조체(134a) 및 흡수재층(137)의 각각의 금속은 서로 다르며, 그러나, 다음 물질 중 어느 것을 포함할 수 있다: Cr, Mo, Au, Ag, Ni, Ti, Cu, Al, W, Ni/Au 합금, Ni/V 합금, Au/Si 합금, Zr, V, Cu/Ni 합금, 이들의 다른 합금, 또는 이들의 조합.
다시 도 1에 도시된 액체 렌즈(100)를 참조하면, 제1 전극(134) 및 제2 전극(136) 중 하나 또는 둘 모두는 2개 이상의 층(예를 들어, 도 2a 내지 도 2c에 나타낸 바와 같은, 흡수재 구조체(134b) 및 전기 전도성 구조체(134a))을 포함할 수 있고, 이들 중 일부는 전도성일 수 있다. 제1 전극(134)은 제1 액체(124)와 전기적으로 연통하는 공통 전극으로서 기능한다. 제2 전극(136)은 구동 전극으로서 기능한다. 제2 전극(136)은 중간층(112)과 제2 외부층(110)의 사이뿐만 아니라 관통 구멍(120) 상에 배치된다.
다시 한번 도 1에 도시된 액체 렌즈(100)를 참조하면, 제1 전극(134) 및 제2 전극(136) 중 어느 하나 또는 둘 모두는 다음의 광학 특성의 일부 또는 전부를 특징으로 할 수 있다. 액체 렌즈(100)의 실행에 따르면, 전극(134, 136)은 390 nm 내지 700 nm 범위 내의 가시 파장에서 약 3% 이하의 반사율 최소값을 포함할 수 있다. 몇몇 구현예에서, 전극(134, 136)은, 가시 파장에서 측정되었을 때, 약 3% 이하, 2.5% 이하, 2% 이하, 1.5% 이하, 1% 이하, 0.5% 이하의 반사율 최소값, 및 이들 값 사이의 모든 모든 반사율 최소값을 포함할 수 있다. 앞서 언급한 바와 같이, 가시 스펙트럼에서 이러한 낮은 반사율 수준을 갖는 본 개시의 전극(134, 136)은 그렇지 않으면 렌즈의 광학 성능을 저하시킬 수 있는 액체 렌즈(100)의 원뿔 및 개구(aperture) 내의 표유(stray) 광학 반사를 최소화하는 데 도움이 된다. 액체 렌즈(100)의 몇몇 실행에서, 전극(134, 136)은 100 nm 내지 400 nm 범위 내의 자외선(UV) 파장에서 약 25% 이하의 반사율을 포함할 수 있다. 몇몇 구현예에서, 전극(134, 136)은, UV 파장에서 측정되었을 때, 약 25% 이하, 20% 이하, 15% 이하, 10% 이하, 5% 이하, 1% 이하의 반사율, 및 이들 한계 사이의 모든 반사율 값을 포함할 수 있다. 또한 앞서 언급한 바와 같이, UV 스펙트럼에서 이들 낮은 반사율 수준을 갖는 본 개시의 전극(134, 136)은 레이저 공정이, 특히 UV 레이저를 사용하여, 기판들(112 및 124)을 함께 접합시키기 위해 효과적으로 사용될 수 있음을 보장하는 인자이다. 특히, 전극(134, 136)에서 이들 낮은 반사율 수준은 접합을 위한 레이저 입력 에너지를 감소시키며, 이는 또한, 특히 액체(124, 126)에 근접하게, 온도 증가를 감소시킬 수 있다. 액체 렌즈(100)의 몇몇 구현예에 따르면, 전극(134, 136)은 800 nm 내지 1700 nm 범위 내의 적외선(IR) 파장에서 적어도 약 70%의 광학 투과율을 포함할 수 있다. 구현예에서, 전극(134, 136)은, IR 파장에서 측정되었을 때, 적어도 약 70%, 75%, 80%, 85%, 90%, 95%의 광학 투과율, 및 이들 값 사이의 모든 광학 투과율 수준을 포함할 수 있다. 앞서 언급한 바와 같이, IR 스펙트럼에서 이러한 광학 투과율 수준을 갖는 전극(134)을 갖는 본 개시의 액체 렌즈(100)는, 전극(134)에 의해 적어도 부분적으로 정의된, 접합부(146)가 후속 다이싱 작업에서 사용될 수 있는 파장 범위(예를 들어, 800 nm에 내지 1.7 μm)에 충분히 투명하도록 할 수 있다.
다시 도 1에 도시된 액체 렌즈(100)를 참조하면, 제1 전극(134) 및 제2 전극(136) 중 하나 또는 둘 모두는 다음의 전기적 특성의 일부 또는 전부를 특징으로 할 수 있다. 액체 렌즈(100)의 실행에 따르면, 전극(134, 136)은 약 5Ω/sq 내지 약 0.5Ω/sq의 시트 저항을 포함할 수 있다. 액체 렌즈(100)의 몇몇 실행에서, 전극(134, 136)은 약 5 Ω/sq, 4.5 Ω/sq, 4.0 Ω/sq, 3.5 Ω/sq, 3.0 Ω/sq, 2.5 Ω/sq, 2.0 Ω/sq, 1.5 Ω/sq, 1.0 Ω/sq, 0.5 Ω/sq의 시트 저항, 및 이들 시트 저항 수준 사이의 모든 시트 저항 값을 포함할 수 있다. 이들 시트 저항 수준을 가지고, 전극(134, 136)은 액체 렌즈(100)를 사용하는 장치의 적절한 작동과 관련된 유도 전압 변동을 허용하는 전류 운반 능력을 갖는다. 전극(134, 136)에서 이들 시트 저항 수준은 또한, 그들로부터 패턴화된 히터 전극(예를 들어, 저항-히터 전극)이 액체 렌즈(100)를 사용하는 장치를 가열하여 낮은(예를 들어, 영하의) 온도 발달 하에서 작동을 개선시키도록 구성될 수 있는 수준에 있을 수 있다.
제2 전극(136)은 절연층(140)을 통해 제1 액체(124) 및 제2 액체(126)로부터 절연된다. 절연층(140)은 제1 외부층(108) 및/또는 제2 외부층(110)을 중간층(112)에 부착하기 전에 중간층(112)에 적용된 절연 코팅을 포함할 수 있다. 절연층(140)은, 제2 외부층(110)을 중간층(112)에 부착한 후 및 제1 외부층(108)을 중간층(112)에 부착하기 전에, 제2 전극(136) 및 제2 창(132)에 적용된 절연 코팅을 포함할 수 있다. 따라서, 절연층(140)은 공동(122) 및 제2 창(132) 내의 제2 전극(136)의 적어도 일부를 덮는다. 절연층(140)은 여기에 기재된 바와 같이 제2 창(132)을 통해 이미지 광의 통과를 가능하게 하기에 충분히 투명할 수 있다. 절연층(140)은 제2 전극(136)의 적어도 일부(구동 전극으로서 작용함)(예를 들어, 공동(122) 내에 배치된 제2 전극(136)의 일부)를 덮어서 제1 액체(124) 및 제2 액체(126)를 제2 전극(136)으로부터 절연시킬 수 있다. 추가적으로, 또는 대안적으로, 공동(122) 내에 배치된 (공통 전극으로 작용하는) 제1 전극(134)의 적어도 일부는 절연층(140)에 의해 덮여 있지 않는다. 따라서, 제1 전극(134)은 본 명세서에 기재된 바와 같이 제1 액체(124)와 전기적으로 연통할 수 있다.
도 1에 도시된 액체 렌즈(100)는 제1 외부층(108)을 통하여 하나 이상의 구멍(aperture)을 포함할 수 있다(도시되지 않음). 구멍은 액체 렌즈(100)의 일부를 포함하며, 여기서 제1 전극(134)은, 제1 외부 층(108)의 일부의 제거 등을 통해 또는 다른 방법으로, 제1 외부 층(108)을 통해 노출된다. 따라서, 구멍은 제1 전극(134)에 대해 전기적 연결을 가능하게 하도록 구성되고, 구멍에서 노출된 제1 전극(134)의 영역은 컨트롤러, 드라이버, 또는 렌즈 또는 카메라 시스템의 다른 부품(도시되지 않음)에 대해 액체 렌즈(100)의 전기적 연결을 가능하게 하는 접촉(contact)으로서 작용할 수 있다. 다시 말해서, 구멍은 액체 렌즈(100)와 다른 전기 장치 사이에 전기적 접촉점을 제공한다. 구현예에서, 렌즈의 다른 구성요소에 대한 액체 렌즈(100), 및 특히 제1 전극(134) 사이의 상호접속은 상호접속 단계 이전에 전극(134)의 에칭 또는 패터닝의 단일 단계로 이루어질 수 있다. 예를 들어, 광학 흡수재 구조체(134b)의 금속 산질화물(예를 들어, CrOxNy)은 하부에 있는 전기 전도성 구조체(134a)(예를 들어, Ni 금속층)를 나타내기 위해 세륨 암모늄 나이트레이트-기반 에칭제(예를 들어, Transene 1020AC 또는 TFE)로 에칭될 수 있다.
마찬가지로, 도 1에 도시된 액체 렌즈(100)는 또한 몇몇 구현예에 따라, 제2 외부층(110)을 통하여 하나 이상의 구멍을 포함할 수 있다(도시되지 않음). 이들 구멍은 액체 렌즈(100)의 일부를 포함하고, 이곳에서, 제2 전극(136)이, 제2 외부층(110)의 일부를 제거하거나 또는 다른 방법을 통해서와 같이, 제2 외부층(110)을 통해 노출된다. 따라서, 구멍은 제2 전극(136)에 대해 전기적 연결을 가능하게 하도록 구성되고, 구멍에서 노출된 제2 전극(136)의 영역은 컨트롤러, 드라이버, 또는 렌즈 또는 카메라 시스템의 다른 구성 요소(도시되지 않음)에 대한 액체 렌즈(100)의 전기적 연결을 가능하게 하는 접점(contacts)으로서 작용할 수 있다. 구현예에서, 렌즈의 다른 구성요소에 대한 액체 렌즈(100), 및 특별히 제2 전극(136) 사이의 상호연결은 상호연결 단계 이전에 전극(136)을 에칭 또는 패터닝하는 단일 단계로 이루어질 수 있다. 예를 들어, 제2 전극(136)의 광학 흡수재 구조체의 금속 산질화물(예를 들어, CrOxNy)은, 본 개시의 구현예에 따라, 밑에 있는 전기 전도성 구조체(예를 들어, Ni 금속층)을 드러내기 위해 세륨 암모늄 니트레이트-계 에칭제(예를 들어, Transene 1020AC 또는 TFE)로 에칭될 수 있다.
다시 도 1에 도시된 액체 렌즈(100)를 참조하면, 전술한 구멍(미도시)은 액체 렌즈(100)와 다른 전기 장치 사이의 전기적 접촉점을 제공한다. 상이한 전압이 구멍(및 수반되는 상호접속부)를 통해 제1 전극(134) 및 제2 전극(136)에 공급되어 계면(128)의 형상을 변경시킬 수 있으며, 이 공정을 전기습윤(electrowetting)이라고 한다. 예를 들어, 전압을 인가하여 제1 액체(124)에 대하여 공동(122)의 표면의 습윤성을 증가 또는 감소시키는 것은 계면(128)의 형상을 변화시킬 수 있다. 계면(128)의 형상을 변화시키는 것은 액체 렌즈(100)의 초점 거리 또는 초점을 변화시킬 수 있다. 예를 들어, 이러한 초점 거리의 변화는 리퀴드 렌즈(100)가 자동초점 기능을 수행할 수 있게 할 수 있다. 추가적으로, 또는 대안적으로, 계면(128)을 조정하는 것은 액체 렌즈(100)의 광학 축(114)에 대해 계면(128)을 기울일(tilt) 수 있다. 예를 들어, 이러한 기울임(tilting)은 액체 렌즈(100)가 광학 이미지 안정화(optical image stabilization, OIS) 기능을 수행하는 것을 가능하게 할 수 있다. 계면(128)을 조정하는 것은 이미지 센서, 고정 렌즈 또는 렌즈 스택, 하우징, 또는 액체 렌즈(100)가 포함될 수 있는 카메라 모듈의 다른 구성요소에 대하여 액체 렌즈(100)의 물리적 이동 없이 달성될 수 있다.
도 1에 도시된 액체 렌즈(100)의 하나의 구현예에 따르면, 액체 렌즈는 전극(134)에 의해 적어도 부분적으로 정의된 접합부(146)를 포함하고, 여기서 접합부(146)는 제1 외부층(108)을 중간층(112)에 기밀하게 밀봉한다. 구현예에서, 접합부(146)는 800 nm 내지 1.7 ㎛ 범위 내의 적외선 파장에서 적어도 70%의 광학 투과율을 특징으로 할 수 있어, 예를 들어, 접합부(146)가 후속 다이싱 작업에서 사용되는 레이저의 파장(예를 들어, 적외선 CO2 레이저의 경우 1060nm)에 투명하도록 할 수 있다. 몇몇 구현예에서, 전극(134)의 구조 및 조성은, 액체 렌즈(100) 내의 접합부(146)가, (a) 전극(134)으로 하여금 제1 외부층(108) 및 중간층(112) 안으로 확산되거나, 부분적으로 확산 용융되거나, 또는 다른 방식으로 통합되게 하고, 및 (b) 접합부(146)가 후속 다이싱 작업에 사용될 수 있는 레이저의 파장 범위(예를 들어, 800 nm 내지 1.7 ㎛)에 대해 투명하도록, 구성될 수 있다. 다시 말해서, 제1 외부 층(108)은 접합부(146)에서 중간층(112)과 접합되고, 형성된 결과적인 접합부 후속 다이싱 작업을 가능하게 한다. 몇몇 구현예에서, 접합부(146)는 제1 외부층(108) 및 중간층(112) 모두로 확산된 전극(134)의 일부를 포함한다. 구현예들에서, 제2 외부층(110)은 접합부(146)를 참조하여 본 명세서에 설명된 바와 같이 구성될 수 있는 접합부에서 중간층(112)과 접합된다. 예를 들어, 제1 외부층(108)과 중간층(112) 사이 및 제2 외부 층(110)과 중간 층(112) 사이의 접합부는, 투명 다이싱 경로가 액체 렌즈(100)의 두께를 통해 완전히 또는 실질적으로 완전히 연장되도록 서로 정렬될 수 있다. 투명 다이싱 경로는 본 명세서에 기술된 바와 같이 후속 다이싱 작업에 사용될 수 있는 레이저의 파장 범위에 대해 투명할 수 있다.
이제 도 2a 내지 도 2c를 참조하면, 액체 렌즈 물품(100a)이 다양한 구현예에 따라 묘사된다. 구현예들에서, 도 1에 묘사된 액체 렌즈(100)는 액체 렌즈 물품(100a)을 (예를 들어, 서브어셈블리 또는 전구체 요소로서) 포함하거나 그렇지 않으면 통합하고, 도 1 내지 도 2c의 유사한-번호의 요소는 동일하거나 실질적으로 유사한 구조 및 기능을 갖는다. 도 2a 내지 도 2c에서 묘사된 액체 렌즈 물품(100a)은 주 표면(112a)을 갖는 제1 기판(112)을 포함한다. 액체 렌즈 물품(100a)은 또한 제1 기판(112)의 주 표면(112a) 상에 배치된 전극(134)을 포함한다. 액체 렌즈 물품(100a)의 전극(134)은 제1 기판(112)의 주 표면(112a) 상에 배치된 전기 전도성 구조체(134a) 및 전기 전도성 구조체(134a) 상에 배치된 광학 흡수제 구조체(134b)를 포함한다(도 2a 내지 도 2c 참조). 또한, 흡수재 구조체(134b)는 금속 산질화물(예를 들어, CrOxNy)을 포함하는 흡수재층(137)을 포함하고, 전기 전도성 구조체(134a)는 흡수재 구조체(134b)의 흡수재층(137)의 금속과 상이한 금속(예를 들어, Ni)을 포함하는 금속층을 포함한다. 전극(134)의 각각의 층 및 구조와 연과된 특성 및 다양한 조성은 도 1에 묘사된 액체 렌즈(100)와 관련되어 앞서 설명되었다.
도 2a 내지 도 2c에 묘사된 액체 렌즈 물품(100a)을 다시 참조하면, 전기 전도성 구조체(134a)는 Cr, Mo, Au, Ag, Ni, Ti, Cu, Al, W, Ni/V 합금, Ni/Au 합금, Au/Si 합금, Zr, V, Cu/Ni 합금, 이들의 다른 합금, 또는 이들의 조합을 포함하는 금속 또는 금속 합금으로부터 제조될 수 있거나 또는 그렇지 않으면 포함할 수 있다. 전기 전도성 구조체(134a)는 단일 층, 다중 층, 매트릭스를 갖는 복합재 또는 상기 금속 또는 금속 합금 재료를 포함하는 제2 상으로부터 제조될 수 있다. 예시적인 예가 도 2a에 나타내어지며, 여기서, 액체 렌즈 물품(100a)의 구현예는 제1 기판(112)과 광학 흡수재 구조체(134b) 사이에 배치된 하나의 금속층을 갖는 전기 전도성 구조체(134a)로 구성될 수 있다. 액체 렌즈 물품(100a)의 구현예는 제1 기판(112)과 광학 흡수재 구조체(134b) 사이에 배치된 한 쌍의 금속층을 갖는 전기 전도성 구조체(134a)로 구성될 수 있다(도시되지 않음). 다른 예로서, 액체 렌즈 물품(100a)의 구현예는 제1 기판(112)과 광학 흡수재 구조체(134b) 사이에 배치된 3개 이상의 금속층으로부터 제조된 전기 전도성 구조체(134a)로 구성될 수 있다(도시되지 않음).
도 2a 내지 도 2c에 묘사된 액체 렌즈 물품(100a)을 다시 참조하며, 전기 전도성 구조체(134a)의 구현예는 약 5 nm 내지 약 300 nm, 약 10 nm 내지 약 250 nm, 약 25 nm 내지 약 200 nm, 또는 약 30 nm 내지 약 200 nm의 총 두께를 갖는 하나 이상의 층 또는 구조체로부터 제조된다. 몇몇 구현예에서, 전기 전도성 구조체(134a)의 하나 이상의 층의 두께는 약 5 nm, 10 nm, 20 nm, 25 nm, 30 nm, 40 nm, 50 nm, 60 nm, 70 nm, 80 nm, 90 nm, 100 nm, 110 nm, 120 nm, 130 nm, 140 nm, 150 nm, 160 nm, 170 nm, 180 nm, 190 nm, 200 nm, 210 nm, 220 nm, 230 nm, 240 nm, 250 nm, 260 nm, 270 nm, 280 nm, 290 nm, 300 nm, 및 이들 두께 사이의 모든 두께 값이다.
도 2a 내지 도 2c에 묘사된 액체 렌즈 물품(100a)을 참조하면, 광학 흡수재 구조체(134b)는 금속 산질화물을 포함하는 광학 흡수재층(137)을 포함한다. 몇몇 실행에서, 광학 흡수재층(137)은 CrOxNy를 포함한다. 몇몇 구현예에서, 전기 전도성 구조체(134a) 및 흡수재층(137)의 각각의 금속은 상이하지만, 그러나, 다음 물질 중 어느 것을 포함할 수 있다: Cr, Mo, Au, Ag, Ni, Ti, Cu, Al, W, Ni/Au 합금, Ni/V 합금, Au/Si 합금, Zr, V, Cu/Ni 합금, 이들의 다른 합금, 또는 이들의 조합. 몇몇 구현예에서, 액체 렌즈 물품(100a)의 광학 흡수재 구조체(134b)는 2개 이상의 금속 산질화물 층(예를 들어, CrOxNy / CrOxNy 구성)을 갖는 광학 흡수재층(137)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 도 2a에 나타낸 바와 같이, 흡수재 구조체(134b)는 금속 산질화물(예를 들어, CrOxNy)을 포함하는 흡수재층(137)을 포함하고, 전기 전도성 구조체(134a)는 흡수재 구조체(134b)의 흡수재층(137)의 금속(예를 들어, Cr)과 상이한 금속(예를 들어, Ni)을 포함하는 금속층을 포함한다. 또다른 예로서, 도 2b에 나타낸 바와 같이, 흡수재층(137)은 내부 흡수재층(234) 위에 배치된 외부 흡수재층(236)을 포함할 수 있고, 외부 흡수재층(236)은 금속 산질화물, 예를 들어, CrOxNy를 포함하고, 내부 흡수재층(234)은 Cr을 포함하고; 전기 전도성 구조체(134a)의 금속층은 Ni를 포함한다.
도 2a 내지 도 2c에 도시된 액체 렌즈 물품(100a)을 다시 참조하면, 광학 흡수재 구조체(134b)의 구현예는 약 0.1 nm 내지 약 200 nm, 약 0.5 nm 내지 약 150 nm, 약 25 nm 내지 약 135 nm, 또는 약 1 nm 내지 약 150 nm의 총 두께를 갖는 다중 층 및/또는 구조로부터 제조된다. 몇몇 구현예에서, 광학 흡수재 구조체(134b)의 총 두께는 약 0.1 nm, 0.5 nm, 1 nm, 5 nm, 10 nm, 20 nm, 25 nm, 30　nm, 40 nm, 50 nm, 60 nm, 70 nm, 80 nm, 90 nm, 100 nm, 110 nm, 120 nm, 130　nm, 135 nm, 140 nm, 150 nm, 160 nm, 170 nm, 180 nm, 190 nm, 200 nm, 및 이들 두께 사이의 모든 두께 값이다.
도 2b에서 묘사된 액체 렌즈 물품(100a)의 몇몇 실행에서. 흡수재층(137)은 외부 흡수재층(236) 및 내부 흡수재층(234)을 포함한다. 이들 실행에 따르면, 외부 흡수재층(236)의 두께는 약 10 nm 내지 200 nm, 약 10 nm 내지 약 150 nm, 또는 약 20 nm 내지 약 100 nm의 범위일 수 있다. 몇몇 구현예에서, 외부 흡수재(236)의 두께는 약 10 nm, 15 nm, 20 nm, 25 nm, 30 nm, 35 nm, 40 nm, 45 nm, 50 nm, 55 nm, 60 nm, 65 nm, 70 nm, 75 nm, 80 nm, 85 nm, 90 nm, 95 nm, 100 nm, 110 nm, 120 nm, 130 nm, 140 nm, 150 nm, 160 nm, 170 nm, 180 nm, 190 nm, 200 nm, 및 이들 값 사이의 모든 두께 값일 수 있다. 내부 흡수재층(234)의 경우, 그 두께는 약 1 nm 내지 약 100 nm, 약 5 nm 내지 약 75 nm, 약 5 nm 내지 약 50 nm, 또는 약 5 nm 내지 약 35 nm의 범위일 수 있다. 몇몇 구현예에서, 내부 흡수재층(234)의 두께는 약 5 nm, 10 nm, 15 nm, 20 nm, 25 nm, 30 nm, 35 nm, 40 nm, 45 nm, 50 nm, 55 nm, 60 nm, 65 nm, 70 nm, 75 nm, 80 nm, 85 nm, 90 nm, 95 nm, 100 nm, 및 이들 값 사이의 모든 두께 값이다.
이제 도 2를 참조하면, 액체 렌즈 물품(100a)이 묘사되고, 여기서 물품은 전극(134)의 광학 흡수재 구조체(134b) 상에 배치된 제2 기판(108)을 더욱 포함한다 (도시되지 않음). 액체 렌즈 물품(100a)은, 도 2에 도시된 바와 같이, 전극(134)에 의해 적어도 부분적으로 정의되는 접합부(bond)(146)를 더욱 포함한다. 접합부(146)는 제1 기판(112) 및 제2 기판(108)을 기밀하게 밀봉한다. 액체 렌즈(100)와 관련하여 앞서 언급한 바와 같이(도 1 및 대응하는 설명 참조), 접합부(146)는 UV 레이저(예를 들어, 1060 nm에서 CO2 레이저)로 형성될 수 있다. 유리하게는, 또한 앞서 언급된 바와 같이, 접합부(146)의 일부인 전극(134)은 UV 파장에서 약 25% 이하의 반사율을 특징으로 할 수 있으며, 이는 UV 레이저로 접합부(146)의 형성을 용이하게 한다. 또한, 몇몇 실행에 따르면, 전극(134) 및 기판(108, 112)으로부터 형성된, 접합부(146)는 IR 파장에서 적어도 70%의 광학 투과율을 특징으로 할 수 있다. 따라서, 그러한 광학 투과율을 갖는 접합부(146)는 유리하게는 IR 레이저로 액체 렌즈(100)의 어레이로부터(도시되지 않음) 액체 렌즈(100)(도 1 참조)를 다이싱(dice)하기 위한 후속 작업 및 공정을 용이하게 하도록 구성된다.
실시예
다음 실시예는 본 개시에 의해 제공되는 다양한 특색 및 이점을 설명하고, 본 개시 및 첨부된 청구범위를 제한하려는 의도가 결코 아니다.
실시예 1
이 실시예에서, 본 개시의 액체 렌즈 물품(100a)과 일치하는 액체 렌즈 물품이 제조되었다(도 2b 참조). 하기 표 1에 기재된 바와 같이, 기판은 유리 조성을 갖고, 전극은 기판 위에 연속적으로 배치된 다음 층을 포함한다: 80 nm의 두께를 갖는 Ni층(예를 들어, 전기 전도성 구조(134a)); 15 nm의 두께를 갖는 Cr층(예를 들어, 내부 흡수재층(234)); 및 52 nm의 두께를 갖는 CrOxNy층(예를 들어, 외부 흡수재층(236)). 이 샘플 구성은 "실시예 1"로 표시된다.
표 1 - Cr/ITO/Cr/ITO 전극 (실시예 1)
물질 두께
유리 기판
Ni 필름 80 nm
Cr 필름 15 nm
CrOxNy 필름 52 nm
공기 N/A
이제 도 3a 내지 3c 및 4a 내지 4c를 참조하면, 비교예 Cr/CrOxNy 전극 구성(비교예 1) 및 Ni/Cr/CrOxNy 전극(예를 들어, 도 2b에서 나타낸 전극 구성에 필적하는 전극) 구성 (실시예 1)으로 제작된 액체 렌즈의 측정된 파라미터의 박스 플롯. Cr/CrOxNy 구성을 갖는 비교예 전극은 일반적으로 본 개시의 전극에 필적하는 광학 특성(예를 들어, 낮은 UV 및 가시 스펙트럼 반사율)을 나타내지만, 이들 전극의 CrOxNy 부분은 전기적으로 절연성이다. 이와 같이, 이들 전극은 상호접속 전에 에칭되거나 그렇지 않으면 패턴화되어야 한다. 에칭 및 패터닝은 비용이 많이 들 뿐만 아니라, CrOxNy 부분을 에칭하는 데 사용되는 에칭제가 밑에 있는 전기 전도성 금속층(들)을 에칭하는 경향이 있기 때문에, 공정이 종종 제어하기 어렵다. 본 개시의 전극의 장점은, 이 에칭이 단일 에칭제로 한 단계로 수행될 수 있어서, CrOxNy 부분이 제거되거나 다른 방식으로 패턴화되며, 그러는 동안, Cr과 다른 금속(예를 들어, Ni)을 포함하는 전기 전도성 구조체를 남긴다. 예를 들어, 세륨 암모늄 나이트레이트-기반 에칭제는 Ni/Cr/CrOxNy 전극의 전극의 CrOxNy 부분을 에칭하기 위해 사용될 수 있다(실시예 1).
이들 전극 구성(비교예 1 및 실시예 1)으로 제작된 이들 액체 렌즈 장치의 각각의 샘플은 쉑-하트먼(Shack-Hartmann) 파면 센서 광학 기기를 갖는 광학 테스트 벤치에 배치되었다. 그런 다음 시준(collimated)된 광원이 사용되어 각각의 액체 렌즈 장치를 통과하여 파면 센서에 도달하는 입사광을 발생시켰다. 그 다음에, 파면 센서로부터의 데이터가 사용되어 전력(power), 기울기(tilt) 및 파면 오차(wavefront error, WFE)를 계산하였다. 보다 구체적으로, 도 3a 및 4a는 각각 기울어지지 않은(non-tilted) 및 기울어진(tilted) 구성에서 이들 샘플에 대한 최대 히스테리시스, 즉 디옵터 단위로 보고된 액체 렌즈 장치의 전력 범위에서 최대 히스테리시스의 박스 플롯이다. 도 3b 및 4b는 각각 기울어지지-않은(non-tilted) 및 기울어진(tilted) 구성에서 마이크론(μm) 단위로 보고된 액체 렌즈 장치의 전력 범위에서 WFE의 박스 플롯이다. 도 3c 및 4c는 기울어지지-않은 및 기울어진 구성에서 각각 밀리초(msec)로 보고된 자동 초점(autofocus, AF) 응답 시간의 박스 플롯이다. AF 응답 시간은 액체 렌즈 장치가 출발 디옵터 포인트의 10%로부터 원하는 최종 디옵터의 90%에 도달하는 데 걸리는 시간이다. 출발 디옵터에 대하여 해당하는 전압이 가해지고, 테스트가 시작되기 전에 렌즈가 안정될 때까지 충분한 시간이 허용된다. 테스트가 시작되면, 최종 디옵터 포인트에 대한 전압이 적용되고, 결과하는 디옵터는 2 msec의 증가 단위로 측정된다. 이 데이터 세트로부터, 10% 내지 90% 응답 시간이 보간되어(interpolated) AF 시간을 생성시킬 수 있다. 궁극적으로, 도 3a 내지 3c 및 4a 내지 4c의 박스 플롯으로부터 명백한 바와 같이. 본 개시에 따른 Ni/Cr/CrOxNy 전극 구성을 갖는 액체 렌즈(실시예 1)는, 최대 히스테리시스, 최대 파면 오차 및 자동초점 응답 시간의 관점에서, 기울어지지-않은 및 기울어진 구성 모두에서, 비교예 Cr/CrOxNy 전극 구성을 갖는 액체 렌즈(비교예 1)와 비슷한(comparable) 액체 렌즈 장치 성능을 나타냈다.
이제 도 5를 참조하면, 예시적인 Ni/Cr/CrOxNy 전극 구성(실시예 1A1-1A5)으로 제작된, 액체 렌즈의 히스테리시스 대 광학 파워의 플롯이 제공된다. 도 5에 나타낸 Ni/Cr/CrOxNy 전극 구성의 5개 샘플의 각각는 전술한 실시예 1에 따라 제조되었다. 도 5로부터 명백한 바와 같이. 0 내지 20 디옵터의 광학 파워로부터 관찰되는 히스테리시스의 변화는 상대적으로 작으며(즉, 곡선이 상대적으로 평평함), 이는 액체 렌즈 성능의 척도(measure)이다.
예시적인 구현예 및 실시예가 예시의 목적으로 제시되었지만, 전술한 설명은 본 개시 및 첨부된 청구범위의 범위를 어떤 식으로든 제한하도록 의도되지 않는다. 따라서, 변형 및 수정이 본 개시의 사상 및 다양한 원리로부터 실질적으로 벗어남이 없이 전술한 구현예 및 실시예에 대해 이루어질 수 있다. 이러한 모든 수정 및 변형은 본 개시의 범주 내에 여기에서 포함되고 다음 청구범위에 의해 보호되는 것으로 의도된다.
제1 관점에 따르면, 액체 렌즈 물품이 제공된다. 액체 렌즈 물품은 제1 기판; 및 상기 제1 기판의 주 표면 상에 배치된 전극을 포함한다. 상기 전극은 상기 제1 기판의 주 표면 상에 배치된 전기 전도성 구조체 및 상기 전기 전도성 구조체 상에 배치된 광학 흡수재 구조체를 포함한다. 상기 전극은 390 nm 내지 700 nm 범위 내의 가시 파장에서 약 3% 이하의 반사율 최소값, 및 100 nm 내지 400 nm 범위 내의 자외선 파장에서 약 25% 이하의 반사율을 포함한다. 추가로, 상기 흡수재 구조체는 금속 산질화물을 포함하는 흡수재층을 포함하고, 상기 전기 전도성 구조체는 흡수재 구조체의 흡수재층의 금속과 상이한 금속을 포함하는 금속층을 포함한다.
제2 관점에 따르면, 제1 관점이 제공되고, 여기서 상기 흡수재 구조체의 흡수재층은 CrOxNy를 포함하고, 상기 전기 전도성 구조체의 금속층은 Ni를 포함한다.
제3 관점에 따르면, 제1 관점이 제공되고, 여기서 상기 흡수재층은 내부 흡수재층 위에 배치된 외부 흡수재층을 포함하고, 상기 외부 흡수재층은 CrOxNy를 포함하고, 상기 내부 흡수재층은 Cr을 포함하며, 추가로 여기서 상기 전기적 전도성 구조체의 금속층은 Ni를 포함한다.
제4 관점에 따르면, 제2 또는 제3 관점 중 어느 하나가 제공되고, 여기서 상기 전극은 NiOx 접착층을 더욱 포함하고, 상기 접착층은 제1 기판의 주 표면 및 전기 전도성 구조체의 금속층 사이에 있다.
제5 관점에 따르면, 제1 관점이 제공되고, 여기서 상기 흡수재 구조체는 25 nm 내지 135 nm의 두께를 포함하고, 상기 전기 전도성 구조체는 약 25 nm 내지 약 200 nm의 두께를 포함한다.
제6 관점에 따르면, 제3 관점이 제공되고, 여기서 상기 외부 흡수재층은 20 nm 내지 약 100 nm의 두께를 포함하고, 내부 흡수재층은 약 5 nm 내지 약 35 nm의 두께를 포함하고, 전기 전도성 구조체는 약 25 nm 내지 약 200 nm의 두께를 포함한다.
제7 관점에 따르면, 제1 관점이 제공되고, 여기서 상기 전극은 390 nm 내지 700 nm 범위 내의 가시 파장에서 약 1% 이하의 반사율 최소값, 및 100 nm 내지 400 nm 범위 내의 자외선 파장에서 약 5% 이하의 반사율을 포함한다.
제8 관점에 따르면, 제1 관점이 제공되고, 여기서 상기 전기 전도성 구조체 및 흡수재층의 각각의 금속은 Cr, Mo, Au, Ag, Ni, Ti, Cu, Al, V, W, Zr, Ni/V 합금, Ni/Au 합금, Au/Si 합금, Cu/Ni 합금, 이들의 다른 합금, 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된다.
제9 관점에 따르면, 제1 내지 제8 관점 중 어느 한 관점이 제공되고, 상기 전극의 광학 흡수재 구조체 상에 배치된 제2 기판; 및 상기 전극에 의해 적어도 부분적으로 정의된 접합부를 더욱 포함한다. 상기 접합부는 제1 기판 및 제2 기판을 기밀하게 밀봉(hermetically seal)한다. 또한, 상기 접합부는 800 nm 내지 1.7 μm 범위 내의 적외선 파장에서 적어도 70%의 광학 투과율을 포함한다.
제10 관점에 따르면, 액체 렌즈 물품이 제공된다. 액체 렌즈 물품은 제1 기판; 및 상기 제1 기판의 주 표면 상에 배치된 전극을 포함한다. 상기 전극은 제1 기판의 주 표면 상에 배치된 전기 전도성 구조체 및 전기 전도성 구조체 상에 배치된 광학 흡수재 구조체를 포함한다. 상기 전극은 390 nm 내지 700 nm 범위 내의 가시 파장에서 약 3% 이하의 반사율 최소값, 및 100 nm 내지 400 nm 범위 내의 자외선 파장에서 약 25% 이하의 반사율을 포함한다. 흡수재 구조체는 금속 산질화물을 포함하는 흡수재층을 포함하고, 전기 전도성 구조체는 흡수재 구조체의 흡수재층의 금속과 상이한 금속을 포함하는 금속층을 포함한다. 또한, 전극은 약 5Ω/sq 내지 약 0.5Ω/sq의 시트 저항을 포함한다.
제11 관점에 따르면, 제10 관점이 제공되고, 여기서 상기 흡수재 구조체의 흡수재층은 CrOxNy를 포함하고, 전기 전도성 구조체의 금속층은 Ni를 포함한다.
제12 관점에 따르면, 제11 관점이 제공되고, 여기서 상기 흡수재층은 내부 흡수재층 위에 배치된 외부 흡수재층을 포함하고, 외부 흡수재층은 CrOxNy를 포함하고, 내부 흡수재층은 Cr을 포함한다. 추가로 전기 전도성 구조체의 금속층은 Ni를 포함한다.
제13 관점에 따르면, 제11 또는 12 관점이 제공되고, 여기서 상기 전극은 NiOx 접착층을 더욱 포함하고, 상기 접착층은 제1 기판의 주 표면과 전기 전도성 구조체의 금속층 사이에 있다.
제14 관점에 따르면, 제10 관점이 제공되고, 여기서 상기 흡수재 구조체는 25 nm 내지 135 nm의 두께를 포함하고, 전기 전도성 구조체는 약 25 nm 내지 약 200 nm의 두께를 포함한다.
제15 관점에 따르면, 제12 관점이 제공되고, 여기서 상기 외부 흡수재층은 20 nm 내지 약 100 nm의 두께를 포함하고, 내부 흡수재층은 약 5 nm 내지 약 35 nm의 두께를 포함하고, 및 전기 전도성 구조체는 약 25 nm 내지 약 200 nm의 두께를 포함한다.
제16 관점에 따르면, 제10 관점이 제공되고, 여기서 상기 전극은 390 nm 내지 700 nm 범위 내의 가시 파장에서 약 1% 이하의 반사율 최소값, 및 100 nm 내지 400 nm 범위 내의 자외선 파장에서 약 5% 이하의 반사율을 포함한다.
제17 관점에 따르면, 제10 관점이 제공되고, 여기서 상기 전기 전도성 구조체 및 흡수재층의 각각의 금속은 Cr, Mo, Au, Ag, Ni, Ti, Cu, Al, V, W, Zr, Ni/V 합금, Ni/Au 합금, Au/Si 합금, Cu/Ni 합금, 이들의 다른 합금, 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된다.
제18 관점에 따르면, 제10 내지 17 관점 중 어느 한 관점이 제공되고, 상기 전극의 광학 흡수재 구조체 상에 배치된 제2 기판; 및 상기 전극에 의해 적어도 부분적으로 정의된 접합부를 더욱 포함한다. 접합부는 제1 기판 및 제2 기판을 기밀하게 밀봉한다. 또한, 접합부는 800 nm 내지 1.7 μm 범위 내의 적외선 파장에서 적어도 70%의 광학 투과율을 포함한다.
제19 관점에 따르면, 제10 내지 18 중 어느 한 관점이 제공되고, 여기서 상기 전극은 약 3 Ω/sq 내지 약 0.5 Ω/sq의 시트 저항을 포함한다.
제20 관점에 따르면, 액체 렌즈가 제공된다. 액체 렌즈는 제1 기판; 상기 제1 기판의 주 표면 상에 배치되고, 상기 제1 기판의 상기 주 표면 상에 배치된 전기 전도성 구조체 및 상기 전기 전도성 구조체 상에 배치된 광학 흡수재 구조체를 포함하는 전극; 상기 전극의 흡수재 구조체 상에 배치된 제2 기판; 상기 전극에 의해 적어도 부분적으로 정의된 접합부, 여기서 접합부는 제1 기판 및 제2 기판을 기밀하게 밀봉함; 접합부에 의해 적어도 부분적으로 정의된 공동(cavity); 및 상기 공동 내에 배치된 제1 액체 및 제2 액체를 포함한다. 상기 전극은 390 nm 내지 700 nm 범위 내의 가시 파장에서 약 3% 이하의 반사율 최소값 및 100 nm 내지 400 nm 범위 내의 자외선 파장에서 약 25% 이하의 반사율을 포함한다. 상기 흡수재 구조체는 금속 산질화물을 포함하는 흡수재층을 포함하고, 전기 전도성 구조체는 흡수재 구조체의 흡수재층의 금속과 상이한 금속을 포함하는 금속층을 포함한다. 또한, 제1 액체와 제2 액체는 실질적으로 비혼화성이어서, 제1 액체와 제2 액체 사이의 계면은 액체 렌즈의 렌즈를 정의한다.
제21 관점에 따르면, 제20 관점이 제공되고, 여기서 상기 흡수재 구조체의 흡수재층은 CrOxNy를 포함하고, 전기 전도성 구조체의 금속층은 Ni를 포함한다.
제22 관점에 따르면, 제20 관점이 제공되고, 여기서 상기 흡수재층은 내부 흡수재층 위에 배치된 외부 흡수재층을 포함하고, 외부 흡수재층은 CrOxNy를 포함하고, 내부 흡수재층은 Cr을 포함하고, 또한 전기 전도성 구조체의 금속층은 Ni를 포함한다.
제23 관점에 따르면, 제21 또는 22 관점이 제공되고, 여기서 상기 전극은 NiOx 접착층을 더욱 포함하고, 접착층은 제1 기판의 주 표면과 전기 전도성 구조체의 금속층 사이에 있다.
제24 관점에 따르면, 제20 관점이 제공되고, 여기서 상기 흡수재 구조체는 25 nm 내지 135 nm의 두께를 포함하고, 전기 전도성 구조체는 약 25 nm 내지 약 200 nm의 두께를 포함한다.
제25 관점에 따르면, 제22 관점이 제공되고, 여기서 상기 외부 흡수재층은 20 nm 내지 약 100 nm의 두께를 포함하고, 내부 흡수재층은 약 5 nm 내지 약 35 nm의 두께를 포함하고, 전기 전도성 구조체는 약 25 nm 내지 약 200 nm의 두께를 포함한다.
제26 관점에 따르면, 제20 관점이 제공되고, 여기서 상기 전극은 390 nm 내지 700 nm 범위 내의 가시 파장에서 약 1% 이하의 반사율 최소값, 및 100 nm 내지 400 nm 범위 내의 자외선 파장에서 약 5% 이하의 반사율을 포함한다.
제27 관점에 따르면, 제20 관점이 제공되고, 여기서 상기 전기 전도성 구조체 및 흡수재층의 각각의 금속은 Cr, Mo, Au, Ag, Ni, Ti, Cu, Al, V, W, Zr, Ni/V 합금, Ni/Au 합금, Au/Si 합금, Cu/Ni 합금, 이들의 다른 합금, 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된다.
제28 관점에 따르면, 제20 관점이 제공되고, 여기서 상기 전극은 약 5 Ω/sq 내지 약 0.5 Ω/sq의 시트 저항을 포함한다.
제29 관점에 따르면, 제20 내지 28 중 어느 한 관점이 제공되고, 여기서 상기 접합부는 800 nm 내지 1.7 ㎛ 범위 내의 적외선 파장에서 적어도 70%의 광학 투과율을 포함한다.

Claims (29)

  1. 액체 렌즈 물품으로서,
    제1 기판; 및
    상기 제1 기판의 주 표면 상에 배치된 전극을 포함하고,
    여기서, 상기 전극은 상기 제1 기판의 주 표면 상에 배치된 전기 전도성 구조체 및 상기 전기 전도성 구조체 상에 배치된 광학 흡수재 구조체를 포함하고,
    여기서, 상기 전극은 390 nm 내지 700 nm 범위 내의 가시 파장에서 약 3% 이하의 반사율 최소값, 및 100 nm 내지 400 nm 범위 내의 자외선 파장에서 약 25% 이하의 반사율을 포함하며,
    여기서, 상기 흡수재 구조체는 금속 산질화물을 포함하는 흡수재층을 포함하고, 상기 전기 전도성 구조체는 흡수재 구조체의 흡수재층의 금속과 상이한 금속을 포함하는 금속층을 포함하는, 액체 렌즈 물품.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 흡수재 구조체의 흡수재층은 CrOxNy를 포함하고, 상기 전기 전도성 구조체의 금속층은 Ni를 포함하는, 액체 렌즈 물품.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 흡수재층은 내부 흡수재층 위에 배치된 외부 흡수재층을 포함하고, 상기 외부 흡수재층은 CrOxNy를 포함하고, 및 상기 내부 흡수재층은 Cr을 포함하며, 추가로 여기서 상기 전기적 전도성 구조체의 금속층은 Ni를 포함하는, 액체 렌즈 물품.
  4. 청구항 2 또는 3에 있어서,
    상기 전극은 NiOx 접착층을 더욱 포함하고, 상기 접착층은 제1 기판의 주 표면 및 전기 전도성 구조체의 금속층 사이에 있는, 액체 렌즈 물품.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 흡수재 구조체는 25 nm 내지 135 nm의 두께를 포함하고, 상기 전기 전도성 구조체는 약 25 nm 내지 약 200 nm의 두께를 포함하는, 액체 렌즈 물품.
  6. 청구항 3에 있어서,
    상기 외부 흡수재층은 20 nm 내지 약 100 nm의 두께를 포함하고, 내부 흡수재층은 약 5 nm 내지 약 35 nm의 두께를 포함하고, 전기 전도성 구조체는 약 25 nm 내지 약 200 nm의 두께를 포함하는, 액체 렌즈 물품.
  7. 청구항 1에 있어서,
    상기 전극은 390 nm 내지 700 nm 범위 내의 가시 파장에서 약 1% 이하의 반사율 최소값, 및 100 nm 내지 400 nm 범위 내의 자외선 파장에서 약 5% 이하의 반사율을 포함하는, 액체 렌즈 물품.
  8. 청구항 1에 있어서,
    상기 전기 전도성 구조체 및 흡수재층의 각각의 금속은 Cr, Mo, Au, Ag, Ni, Ti, Cu, Al, V, W, Zr, Ni/V 합금, Ni/Au 합금, Au/Si 합금, Cu/Ni 합금, 이들의 다른 합금, 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택되는, 액체 렌즈 물품.
  9. 청구항 1 내지 8 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 전극의 광학 흡수재 구조체 상에 배치된 제2 기판; 및
    상기 전극에 의해 적어도 부분적으로 정의된 접합부를 더욱 포함하고,
    여기서 상기 접합부는 제1 기판 및 제2 기판을 기밀하게 밀봉(hermetically seal)하고,
    또한, 여기서 상기 접합부는 800 nm 내지 1.7 μm 범위 내의 적외선 파장에서 적어도 70%의 광학 투과율을 포함하는, 액체 렌즈 물품.
  10. 액체 렌즈 물품으로서,
    제1 기판; 및
    상기 제1 기판의 주 표면 상에 배치된 전극을 포함하고,
    여기서 상기 전극은 제1 기판의 주 표면 상에 배치된 전기 전도성 구조체 및 전기 전도성 구조체 상에 배치된 광학 흡수재 구조체를 포함하고,
    여기서 상기 전극은 390 nm 내지 700 nm 범위 내의 가시 파장에서 약 3% 이하의 반사율 최소값, 및 100 nm 내지 400 nm 범위 내의 자외선 파장에서 약 25% 이하의 반사율을 포함하고,
    여기서 흡수재 구조체는 금속 산질화물을 포함하는 흡수재층을 포함하고, 전기 전도성 구조체는 흡수재 구조체의 흡수재층의 금속과 상이한 금속을 포함하는 금속층을 포함하고,
    또한, 전극은 약 5Ω/sq 내지 약 0.5Ω/sq의 시트 저항을 포함하는, 액체 렌즈 물품.
  11. 청구항 10에 있어서,
    상기 흡수재 구조체의 흡수재층은 CrOxNy를 포함하고, 전기 전도성 구조체의 금속층은 Ni를 포함하는, 액체 렌즈 물품.
  12. 청구항 10에 있어서,
    상기 흡수재층은 내부 흡수재층 위에 배치된 외부 흡수재층을 포함하고, 외부 흡수재층은 CrOxNy를 포함하고, 내부 흡수재층은 Cr을 포함하고, 및 추가로 전기 전도성 구조체의 금속층은 Ni를 포함하는, 액체 렌즈 물품.
  13. 청구항 11 또는 12에 있어서,
    상기 전극은 NiOx 접착층을 더욱 포함하고, 접착층은 제1 기판의 주 표면과 전기 전도성 구조체의 금속층 사이에 있는, 액체 렌즈 물품.
  14. 청구항 10에 있어서,
    상기 흡수재 구조체는 25 nm 내지 135 nm의 두께를 포함하고, 전기 전도성 구조체는 약 25 nm 내지 약 200 nm의 두께를 포함하는, 액체 렌즈 물품.
  15. 청구항 12에 있어서,
    상기 외부 흡수재층은 20 nm 내지 약 100 nm의 두께를 포함하고, 내부 흡수재층은 약 5 nm 내지 약 35 nm의 두께를 포함하고, 및 전기 전도성 구조체는 약 25 nm 내지 약 200 nm의 두께를 포함하는, 액체 렌즈 물품.
  16. 청구항 10에 있어서,
    상기 전극은 390 nm 내지 700 nm 범위 내의 가시 파장에서 약 1% 이하의 반사율 최소값, 및 100 nm 내지 400 nm 범위 내의 자외선 파장에서 약 5% 이하의 반사율을 포함하는, 액체 렌즈 물품.
  17. 청구항 10에 있어서,
    상기 전기 전도성 구조체 및 흡수재층의 각각의 금속은 Cr, Mo, Au, Ag, Ni, Ti, Cu, Al, V, W, Zr, Ni/V 합금, Ni/Au 합금, Au/Si 합금, Cu/Ni 합금, 이들의 다른 합금, 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택되는, 액체 렌즈 물품.
  18. 청구항 10 내지 17 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 전극의 광학 흡수재 구조체 상에 배치된 제2 기판; 및
    상기 전극에 의해 적어도 부분적으로 정의된 접합부를 더욱 포함하고,
    여기서 접합부는 제1 기판 및 제2 기판을 기밀하게 밀봉하고,
    또한, 접합부는 800 nm 내지 1.7 μm 범위 내의 적외선 파장에서 적어도 70%의 광학 투과율을 포함하는, 액체 렌즈 물품.
  19. 청구항 10 내지 18 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 전극은 약 3 Ω/sq 내지 약 0.5 Ω/sq의 시트 저항을 포함하는, 액체 렌즈 물품.
  20. 액체 렌즈로서,
    제1 기판;
    상기 제1 기판의 주 표면 상에 배치되고, 상기 제1 기판의 상기 주 표면 상에 배치된 전기 전도성 구조체 및 상기 전기 전도성 구조체 상에 배치된 광학 흡수재 구조체를 포함하는 전극;
    상기 전극의 흡수재 구조체 상에 배치된 제2 기판;
    상기 전극에 의해 적어도 부분적으로 정의된 접합부, 여기서 접합부는 제1 기판 및 제2 기판을 기밀하게 밀봉함;
    접합부에 의해 적어도 부분적으로 정의된 공동(cavity); 및
    상기 공동 내에 배치된 제1 액체 및 제2 액체를 포함하고,
    상기 전극은 390 nm 내지 700 nm 범위 내의 가시 파장에서 약 3% 이하의 반사율 최소값 및 100 nm 내지 400 nm 범위 내의 자외선 파장에서 약 25% 이하의 반사율을 포함하고,
    상기 흡수재 구조체는 금속 산질화물을 포함하는 흡수재층을 포함하고, 전기 전도성 구조체는 흡수재 구조체의 흡수재층의 금속과 상이한 금속을 포함하는 금속층을 포함하고,
    또한, 제1 액체와 제2 액체는 실질적으로 비혼화성이어서, 제1 액체와 제2 액체 사이의 계면은 액체 렌즈의 렌즈를 정의하는, 액체 렌즈.
  21. 청구항 20에 있어서,
    상기 흡수재 구조체의 흡수재층은 CrOxNy를 포함하고, 전기 전도성 구조체의 금속층은 Ni를 포함하는, 액체 렌즈.
  22. 청구항 20에 있어서,
    상기 흡수재층은 내부 흡수재층 위에 배치된 외부 흡수체 층을 포함하고, 외부 흡수재층은 CrOxNy를 포함하고, 내부 흡수재층은 Cr을 포함하고, 또한 전기 전도성 구조체의 금속층은 Ni를 포함하는, 액체 렌즈.
  23. 청구항 21 또는 22에 있어서,
    상기 전극은 NiOx 접착층을 더욱 포함하고, 접착층은 제1 기판의 주 표면과 전기 전도성 구조체의 금속층 사이에 있는, 액체 렌즈.
  24. 청구항 20에 있어서,
    상기 흡수재 구조체는 25 nm 내지 135 nm의 두께를 포함하고, 전기 전도성 구조체는 약 25 nm 내지 약 200 nm의 두께를 포함하는, 액체 렌즈.
  25. 청구항 22에 있어서,
    상기 외부 흡수재층은 20 nm 내지 약 100 nm의 두께를 포함하고, 내부 흡수재층은 약 5 nm 내지 약 35 nm의 두께를 포함하고, 전기 전도성 구조체는 약 25 nm 내지 약 200 nm의 두께를 포함하는, 액체 렌즈.
  26. 청구항 20에 있어서,
    상기 전극은 390 nm 내지 700 nm 범위 내의 가시 파장에서 약 1% 이하의 반사율 최소값, 및 100 nm 내지 400 nm 범위 내의 자외선 파장에서 약 5% 이하의 반사율을 포함하는, 액체 렌즈.
  27. 청구항 20에 있어서,
    상기 전기 전도성 구조체 및 흡수재층의 각각의 금속은 Cr, Mo, Au, Ag, Ni, Ti, Cu, Al, V, W, Zr, Ni/V 합금, Ni/Au 합금, Au/Si 합금, Cu/Ni 합금, 이들의 다른 합금, 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택되는, 액체 렌즈.
  28. 청구항 20에 있어서,
    상기 전극은 약 5 Ω/sq 내지 약 0.5 Ω/sq의 시트 저항을 포함하는, 액체 렌즈.
  29. 청구항 20 내지 28 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 접합부는 800 nm 내지 1.7 ㎛ 범위 내의 적외선 파장에서 적어도 70%의 광학 투과율을 포함하는, 액체 렌즈.
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