光学电润湿设备的制作方法

专利名称：：光学电润湿设备的制作方法
技术领域：
：本发明涉及一种光学电润湿设备。尤其是，本发明涉及一种包含本发明设备的由电润湿驱动的光学液体透镜。
背景技术：
：光学电润湿设备是能够改变入射光束以实现特定光学功能的设备。它们包括可变焦的液体透镜、光学薄膜(opticaldiaphragm)、光学变焦镜头(opticalzoom)、眼科设备，并且在许多用途和装置中，例如举例来说，照相机、手机、测距仪、内窥镜、牙科摄像机等，它们越来越被倡导。在欧洲专利EP-Bl-l，166,157中举例描述了一种由电润湿驱动并且具有可变焦距的光学透镜，该文献的内容在此通过引用并入。本申请的图1对应于该专利的图12。一个元件由包含底板7、9以及顶板1的流体腔，以及垂直(与之正交)、或基本垂直(与之正交)的轴A确定。非平面的底板包含圆锥形或圆柱形的洼坑或凹穴3，其包含不导电或绝缘的流体4。沿轴A，该元件的剩余部分充满了电学上可替换的导电流体5。在弯液面(A，B)上方接触时，这些流体是不可混溶的，并且具有不同的折射率和基本上相同的密度。该单元包含电绝缘衬底2，其被设置在底板的至少一个区域上，在该电绝缘衬底上，两种流体相互接触。该绝缘衬底的厚度优选在约0.lum和约100nm之间。通常，在低电压下工作的光学电润湿设备使用低厚度，而高电压应用中使用厚的绝缘衬底。在图1上，绝缘衬底覆盖了整个底板，但是它也可以被限制到其上两种流体相互接触的底板区域。通过该绝缘衬底，使第一电极与导电流体和绝缘流体分离。在该实例中，底板包含充当第一电极的导电体7以及用于通过光束的透明窗体9。图1中的导电体用于使非导电流体集中。另一电极8与导电流体接触。在第一和第二电极之间施加电压V时，绝缘衬底被导电流体的湿润性发生改变，使得通过电润湿现象，可以根据施加于电极之间的电压V来改变弯液面(meniscus)的形状。因此，根据所施加的电压，穿过该元件，在液滴范围内与板正交的光束会被聚焦到更高或更低的程度。电压V可以从0伏特增加至最高电压，该最高电压取决于所使用的材料。例如，当电压增加时，非导电流体液滴4变形，从而达到极限位置(指定为B)。当液滴4从其位置A(静止位置，无张力，与导电流体5的凹状分界面)变形到其位置B(与导电流体5的凸状分界面)时，液体透镜的焦点发生改变。导电流体通常是含盐的水流体(aqueousfluid)。绝缘流体典型地为油、烷烃或垸烃混合物，它们可以是卤化的。光学电润湿设备的光学质量可以在使用条件中根据各种参数来变化。重要的是，由电润湿驱动的光学液体透镜可能存在焦点滞后(focalhysteresis)，这是指它们的光功率随着斜坡电压方向(增加或减少)而变化。换句话说，根据张力是否增加或降低并且导电流体和非导电流体之间的分界面是否相对于元件轴向外或向内移动，给定电压值下的设备焦距可以是不同的。己经发现，该现象和接触角滞后有关。最终己经发现，光学质量的退化和这种滞后有关。
发明内容本发明的一个目标是提供一种具有改进光学性质的光学电润湿设备。本发明的另一目标在于提供这样一种设备，其具有低焦点滞后和/或角度滞后或者没有焦点滞后和/或角度滞后。本发明的另一目标在于提供这样一种设备，它可在宽温度范围内使用然而却保持其低滞后性质或零滞后性质。另一目标在于提供这样一种设备，其在宽温度范围内，在斜坡电压方向(voltagerampdirection)上无论是在增加方向还是在减少方向上对电脉冲的时间响应至少保持基本不变。另一个目标在于提供这样一种设备，在宽温度范围内，其例如透明度的光学性质至少保持基本不变。仍有的另一目标在于提供这样一种设备，其能被用作可变焦的液体透镜、光学薄膜、光学变焦镜头以及任何其它在内部或外部环境中使用电润湿的光学设备。一方面，本发明涉及一种光学电润湿设备，其包含导电流体和非导电流体(所述流体不可混合)以及绝缘衬底，两种流体在该衬底上接触并且形成三重分界面，其中，介于-1CTC和+6(TC之间，优选约-20。C和约+7(TC之间的温度范围内，在导电流体存在下，非导电流体在衬底上的自然接触角0n介于O。和约20°之间，优选在O。以上并且约20°，更优选在约5。和约20°之间，最优选在约5。和约16°之间。本发明的具体实施方案可进一步包含一个或多个以下特征-该设备包含用于对导电流体施加交变张力或者允许对导电流体施加交变张力的器具；-绝缘衬底均匀地排列在底板上；-该绝缘衬底包含透明材料或者由透明材料制成；-该绝缘衬底由一顶层构成或者包含一顶层，该顶层由可被非导电流体润湿的材料制成；-所述可被非导电流体润湿的材料是疏水性的；_所述可被非导电流体润湿的材料具有与导电流体和非导电流体相适应的表面能，以致于能提供在根据本发明范围内的天然接触角；-在介于-10。C和+6(TC之间，优选约-20。C和约+70。C之间的温度范围内，自然接触角(以及在这方面领域的技术人员据此对所述材料和流体作出的选择)保持在上述范围内；-三重分界面是圆形的。参照图3，当不施加电压时，非导电流体102在存在有导电流体101的平面衬底103上的自然接触角en(数字标号105)通过平面衬底切线106和非导电流体表面的切线107之间形成的角度来限定，两个角度都在衬底和两种流体之间的三重分界面104的点上测得。如同本说明书中将会出现的那样，光学电润湿设备中的绝缘衬底可以不是平面的并且可以优选存在凹槽。然而，根据本发明的自然接触角是在用与最终设备绝缘衬底相同的材料制成的平面衬底上所测得的接触角。自然接触角可以在室温比如说约20和约25i:之间测量。它也可以在所述使用温度范围内的各种温度下测定。向导电流体施加电压促进了导电流体对衬底的润湿性。这导致了三重分界面的形变，以及非导电流体相对于绝缘衬底接触角的变化，和前面一样，该接触角由形成于绝缘衬底切线和非导电流体表面切线之间的角度来限定，两个角度都在绝缘衬底和两种流体之间三重分界面的点上测得。接触角的变化引起由流体-流体界面限定的弯液面形状的改变，从而使设备的焦距发生改变。随着自然接触角处于所述范围之内，接触角滞后和焦点滞后保持低水平，接近零或者等于零。接触角滞后可以被认为是在上升斜坡电压(voltageramp)和下降斜坡电压之间的给定电压值下，绝缘衬底上非导电流体接触角的差异。根据特征，接触角滞后保持低于如以下表示的给定值△Cos0n=|cosei-cos62l《约0.06，优选《约0.04，更优选《约0.02，其中e,和02是对于相同的电压值，在三重分界面的点上测得的形成于衬底切线和非导电流体表面切线之间的角度，9,是上升斜坡电压方向上的值，02是下降斜坡电压方向上的值。根据特征，选择绝缘衬底的表面能与流体的性质相适应，从而能产生所述范围之内的自然接触角。在一个有利的特征中，非导电流体包括表面张力Y^接近于绝缘衬底表面能的组分。在另一特征中，非导电流体具有接近于绝缘衬底表面能的表面张力Y"在一个优选的特征中，非导电流体或者所述非导电流体组分的表面张力h和绝缘衬底表面能之间的差异dst在约-15《dst《约+15mN/m(毫牛顿/米)的范围内，优选所述表面能在约-12《cL《约+12mN/m的范围内。表面育b包括色散分量(dispersivecomponent)禾口丰及'性分量(polarcomponent),极性分量也称为表面极性。在一个优选的特征中，绝缘衬底具有低表面极性或低极性分量。优选地，衬底极性分量尽可能地低，典型地介于0和约4niN/m之间。更优选地，其介于0和约2mN/m之间。可以根据F.M.Fowkes，A.C.S.Advancesinchemistryseries,43，(1964)，99—111以及ArthurW.Adamson，PhysicalChemistryofsurfaces,Wiley，第五版(1990)中所公开的方法来测量极性分量。在一个特征中，绝缘衬底具有高于约30niN/m的表面能。在另一个特征中，绝缘衬底具有低于约30mN/m的表面能。在另一个特征中，绝缘衬底由绝缘材料制成。该材料可被存在于导电流体中的非导电流体润湿，使得自然接触角介于0。和约20°之间。在另一特征中，绝缘衬底包含绝缘材料和顶层，该顶层由可被存在于导电流体中的非导电流体润湿的材料制成，从而使得自然接触角介于0。和约20°之间。有利地，自然接触角在零度以上。当自然接触角等于零度或非常接近于零度时，油可以在疏水表面完全铺开。在光学电润湿设备中，尤其是在使用低粘度流体时，油最终可以迁移出从圆锥形凹槽，并且随着时间的过去，该设备的规格可以变化。因此，当使用低粘度流体时，使用具有高于零度的自然接触角的流体是特别有利的。有利地，光学电润湿设备由交变电流(AC)而非连续张力(直流电流DC)来驱动。该特殊的特征使得导电流体中非导电流体液滴的接触角滞后降低，并且因此导致光学电润湿设备的光功率滞后降低。该现象已经用实验方法观察到并且在理论上被描述为一种在流体前线(fluidfrontline)和衬底之间的分界面降低摩擦的方式。绝缘衬底在光学电润湿设备中，举例来说例如在由电润湿控制的光学液体透镜中，绝缘并且疏水的层(一层或多层)与非导电流体(通常是非极性的有机液相)以及导电流体(通常是极性相)相接触。在可能的最宽温度范围内，理想地在-40'C和85'C之间，当绝缘层与所述两种不同流体(极性相和非极性相)接触时，随着时间的流逝必须要保持它的介电性质(介电常数、击穿电压、损耗因数)。此外，绝缘疏水层(一层或多层)应当与所述存于光学电润湿设备中的两种流体不发生物理和化学作用或者仅存在有限的物理和化学作用。此外，在光学电润湿设备的窗体上，待涂布到表面上的疏水层必须促进导电流体中非导电流体的湿润。根据本发明，光学电润湿设备的绝缘衬底由顶层构成，或者包含顶层，所述顶层由具有一个或更多个以下特征的材料制成-该材料是电学上绝缘的介电材料；-该材料是疏水的和/或具有低极性，优选介于约OmN/m和约4mN/m之间的极性；_该绝缘材料是具有低的相对介电常数"的聚合物，当用作可润湿表面时优选在1kHz下低于约3.5，或者该绝缘材料是具有高的相对介电常数er的无机层，优选在1kHz下大于约3.5并且被疏水材料层覆盖；-该绝缘材料具有高击穿电压，典型地大于约lMV/cm，有利地大于约2MV/cm，从而使短路风险最小化并且增加该电介质的寿命；-该绝缘材料具有低损耗因数D，典型地低于约0.05，目的在于提供一种低消耗的设备；_在宽时间段以及宽温度范围内，尤其是-4(TC至+85t:之间，该材料具有高可靠性(即，不会损坏)；_该材料和导电流体和非导电流体没有物理和化学作用或者仅仅只有有限的物理和化学作用，即，其对大多数化学物质具有高度抵抗性；_该材料不具有吸水性或者仅具有有限的吸水性，典型地小于约0.3%/24h;-在-4(TC和+85。C之间，该材料不溶于导电流体和非导电流体；-该材料具有高透明度(在可见光波长中透射率〉90%)和/或低的光学色散；-为了避免在流体的存在下绝缘衬底的自发分层，该材料在底板上具有优良的粘附力，典型地根据粘附试验ASTMD3359-02优于或等于3B;_该材料具有低紫外线和可见光吸收以限制(优选避免)光线照射设备期间温度的上升并且阻止/避免绝缘衬底和接触的流体间的化学反应；-该材料具有高熔点以及高的玻璃态转化温度，优选高于85i:。在一个特征中，该绝缘衬底用作底板上的涂层。这种底板可由任何适当材料例如金属、聚合物或无机材料制成，适当材料在沉积过程期间不会损坏并且具有其用途所必须的其它性质，比如在透镜所要求的透明度范围之内的透明度。每种材料可以与通常用于改善涂布粘附力的偶联剂相关联。这种偶联剂在涂布过程之前被置于底板上。在本说明书中，对于导电流体和非导电流体之一或者它们两者，以及对于光学电润湿设备的全部部分和所述光学电润湿设备的整体，透明度应被理解为在约400nm至约700nm波长范围内透射率大于约96%和/或相同波长范围内在围绕直接入射方向约60°(度)的圆锥体中散射能小于约2%。在一个特征中，包含表面张力等于或高于(优选高于)约28mN/m的化合物的非导电流体与具有高表面能(典型地等于或大于约30mN/m)的绝缘衬底(例如聚对二甲苯(parylene)型聚合物、二乙烯基硅氧烷-苯并环丁烯型聚合物等)一起使用。在另一特征中，包含表面张力等于或小于(优选小于)约28mN/m的化合物的非导电流体与具有低表面能(典型地等于或小于约30mN/m)的绝缘衬底(例如TeflonAF，Cytop⑧等)一起使用。在一个优选的具体实施方案中，高表面能(典型地大于约50mN/m)的绝缘材料有利地涂布有疏水材料，该疏水材料典型地具有小于约45mN/m的表面能，以及典型地小于约2mN/m的低极性。以下显示了绝缘的和/或疏水的材料实例绝缘材料二氧化硅(Si02);氮化硅(Si3N》；钛酸钡(Bariumtitaniumoxide)(BaTi03);二氧化铪(Hf0》；铪石(HfSi0》；氧化锆(Zr02);氧化钽(TaA);氧化钛(Ti02);钛酸锶钡(Bariumstrontiumtitaniumoxide)(BaSrTi03);钛酸锶(Strontiumtitaniumoxide)(SrTi03);氧化铝(A1203);氧化镧(LaA);氧化钇(YA);绝缘溶胶凝胶(sol-gel)，例如基于硅氧垸(siliconalkoxide)的那些;"旋涂式玻璃"，例如来自Honeywell的Accuglass⑧；SSQ，即，多孔有机硅酸盐膜材料(倍半硅氧垸)；MSSQ，即，多孔有机硅酸盐膜材料(甲基倍半硅氧烷)；聚酰亚胺聚合物；氟化聚酰亚胺聚合物；SiLK半导体电介质树脂(DowChemicalCompany的商标)；掺氟的氧化硅，即，氟硅酸盐玻璃(例如FSG);氟化无定形碳薄膜(a-C:F)。绝缘且疏水的材料硅氧烷聚合物PDSM;无定形氟代聚合物，例如来自DuPont的TeflonAF1600和AF1601;聚(亚芳基醚)；氟化聚(亚芳基醚)；氟化或非氟化的对苯二甲基直链聚合物，比如聚对二甲苯，例如ParyleneC、ParyleneF或ParyleneAF_4、ParyleneVT-4、ParyieneN或Parylene无定形氟代聚合物，例如来自AsahiGlassCo的Cytop;来自Solvay的Hyflon⑧聚合物；芳族乙烯基硅氧烷聚合物，例如来自DowChemical的二乙烯基硅氧烷-苯并环丁烯(DVS-BCB)聚合物；金刚石状碳(DLC);聚(四氟乙烯)；聚乙烯；聚丙烯；氟乙烯丙烯聚合物；聚萘；氟化聚萘；硅氧垸状聚合物膜Si0AHz。应当理解，绝缘衬底可以包含一种、两种或更多种以上所列的材料。根据另一具体实施方案，绝缘衬底也可以包含一种或更多种抗氧剂。作为示例性的例子，绝缘衬底由顶层构成或包含顶层，该顶层由一种或多种可以选自以下材料的材料制成-对苯二甲基直链聚合物，例如通过在约13(TC至约175。C之间的温度下蒸发二对苯二甲基二聚物，在约600至约70(TC之间的温度下将该二聚物气体焦化(pyrolization)成为对苯二甲基的单体，冷凝并且聚合成透明聚合物膜从而制备的那些聚合物。实例包括*根据上述方法获得的ParyleneC*类似于ParyleneC的ParyleneN，区别在于氯原子被氢原子取代；*类似于ParyleneN的ParyleneF(或者来自SpecialtyCoatingsSystems作为ParyleneHT⑧商品化的ParyleneAF-4)，区别在于甲基被氟代甲基取代；以及*ParyleneVT-4，它是一种结构与ParyleneF类似的聚(四氟对苯二甲基)，区别在于重复单元中的四个原子连接于苯环，而不是连接于脂肪族的C原子；-四氟乙烯和2，2-双(三氟甲基)-4，5-二氟间二氧杂环戊烯的共聚物状的氟化聚合物，例如来自Dupont的名称TeflonAF1601和TeflonAF1600商品化的那些；这些聚合物溶解于氟化溶剂例如来自3M的FC40或FC75中。可以通过旋涂或者浸涂来沉积该聚合物溶液并且在溶剂蒸发之后形成聚合物膜；-芳族乙烯基硅氧烷型聚合物，例如二乙烯基硅氧烷-苯并环丁烯聚合物(也称为DVS-BCB或BenzoCycloButene或Cyclotene,来自DowChemical)。该聚合物可以被旋涂或者浸涂到衬底上，并且该聚合物可以由焙烘法形成；聚合反应是热活化的，并且相当于来自两种单体的乙烯基(OC)和环丁烯基之间的选择性反应；-环状全氟型聚合物，例如来自AsahiGlassCo.的Cytop,它是一种带有全氟呋喃基的全氟聚合物，其由全氟(烯基乙烯基醚)的环化聚合而获得。〔71叩@是一种无定形氟化聚合物，因此类似于TeflonAF并且溶解于氟化溶剂中。可以用旋涂或浸涂沉积聚合物溶液并且在溶剂蒸发之后形成聚合物膜。根据特征，优选的绝缘材料选自Teflor^、聚对二甲苯、芳族乙烯基硅氧垸型聚合物以及环状全氟型聚合物。特别优选的绝缘材料是ParyleneN、ParyleneC、ParyleneF或ParyleneAF_4、ParyleneVT_4、DVS-BCB聚合物、Cytop。最优选的绝缘材料选自ParyleneF或ParyleneAF-4、ParyleneVT-4、DVS-BCB聚合物以及Cytop,特别优选的是ParyleneF或ParyleneAF-4以及DVS-BCB聚合物。根据一个优选的具体实施方案，绝缘衬底由顶层构成，或者包含顶层，该顶层由ParyleneF(或ParyleneAF-4[聚(a，a，a'，a，-四氟对苯二甲基)])或者ParyleneHTTM(氟代聚对二甲苯状ParyleneF或ParyleneAF-4)制成，它们都由SCS(SpecialtyCoatingSystems)出售，ParyleneF对应于下式的氟代聚合物ParyleneF是具有低损耗因数(在60Hz下D=0.0002并且在1kHz下D=0.002)，以及约31mN/m±lmN/m的表面能，并且具有低极性表面能分量(<2mN/m)的优良绝缘体。ParyleneF(或ParyleneAF-4)膜的厚度d介于约0.5ym和约10ym之间，具有约2.2至约2.4范围的相对介电常数￡r(参见Harms等人的Proceedingsofthesymposiumonsemiconductorsandintegratedcircuitstechnology,52，(1997),76;S.Dabral等人，J.Vac.Sci,Technolo，Bll(5),(1193)，1825)。ParyleneF或ParyleneAF-4是一种在可见光波长中透明的聚合物，并且也可以有利地用作涂布于光学电润湿设备(尤其是由电润湿驱动的光学透镜)窗体上的疏水层。考虑到ParyleneF或ParyleneAF-4(或ParyleneHTTM)的光学性质，一个重要的方面在于和传统的对UV波长光线很敏感的聚对二甲苯(例如ParyleneN、C和D)相比，这种氟化聚对二甲苯在UV波长光线下很稳定。此外，ParyleneF(或AF-4)，以及ParyleneHTTM，在与导电流体和非导电流体两者相接触时，能及时地显示出可靠的介电性能并且在高温下(85"C)显示出可靠的介电性能。ParyleneF也是一种具有极低吸水(湿气)性(根据ASTMD570，在23t下和水接触24h之后，小于约<0.01%)的极低极性聚合物，并且因此其最有利地用于作为和水接触的介电层的用途。此外，ParyleneF膜已经显示出对大多数化学物质，尤其是对大多数非导电流体(如可被用于电润湿用途中液态配方的氯代芳族烷烃和烯烃或者更普遍地说卤代芳族烷烃)的高抵抗性。如果有必要，ParyleneF在电润湿设备的底板，或衬底上的粘附可以通过位于底板(或衬底)以及PairleneF层之间的助粘剂来控制。助粘剂可以是氟化硅垸或非氟化硅烷。例如在一个CVD(化学汽相淀积)涂布步骤工艺中，使用ParyleneF能在相同的材料中形成具有所要求的介电性质及疏水性质的层。包含导电流体和非导电流体(所述流体不可混合)以及在其上所述两种流体相互接触并且形成三重分界面的绝缘衬底(其中该绝缘衬底包含ParyleneF(或ParyleneAF-4))的光学电润湿设备是新颖的，并且形成了本发明的另一个目标。尤其是，ParyleneF已经被证明是低压应用的很好方法。确实，在电润湿设备领域并且尤其是在由电润湿现象控制的光学液体透镜领域，获得在可能最低的电压下工作的设备是一个重要的问题。进一步地，固化膜的介电常数在1kHz下为约2.2，这使得ParyleneF甚至在低厚度下(〈1000nm)成为具有低损耗因数(在60Hz和-1kHz下，D=0.0002-0.002)的低-k材料。这种低损耗因数对于及时获得可靠介电层来说是非常的重要，因为该低损耗因数限制了电场中的热击穿电压。ParyleneF也是一种具有极低吸水性(<0.01%)的极低极性的聚合物，其对于和水接触的介电层用途来说可能非常有利。低吸水性可以在可为低厚度(<1000nm)而增强的电场下限制水树(watertreeing)现象。吸水性也可以是低劣的介电性能可靠性的形成原因(routecause)。换句话说，相比于其它可吸收更多水分的聚合物，低吸水性能可以改善介电疏水层的可靠性。进一步地，与其它非氟化聚合物相比，ParyleneF是部分氟化的，这使得它与有机流体或非氟化流体的相互作用更低。与其它非氟化聚合物相比，这改善了该种介电疏水层的可靠性。这使得ParyleneF对大多数非氟化流体具有高度抵抗性，并且这使得ParyleneF可用作对大多数非极性流体(例如可被用于电润湿用途中液体配方的氯代芳族烷烃和烯烃，或者更普遍地说卤代芳族垸烃)具有抵抗性的绝缘疏水层。此外，由于ParyleneF是部分氟化的，所以与其它疏水聚合物相比，在与液体接触(极性液体和非极性液体)时，低极性表面能材料性能的可靠性得到了改善。图6显示了一个用ParyleneF层制造的、在20V左右工作的液体透镜的光功率实例。申请人已经证明，使用ParyleneF，依据液体配方的界面张力，光学液体透镜可以在低到10V乃至低于IOV的电压下工作。如同已经提到的那样，ParyleneVT-4是聚(四氟对苯二甲基)，并且，例如由J.J.Senkevich等人的Polymer,41，(2000)，2379-2390所公开。ParyleneVT-4可由下式表示200780007347.7说明书第12/49页根据另一具体实施方案，绝缘衬底由顶层构成，或者包含顶层，该顶层由芳族乙烯基硅氧烷聚合物制成，所述芳族乙烯基硅氧烷聚合物举例来说例如二乙烯基硅氧烷-苯并环丁烯聚合物，也称为DVS-BCB或Cyclotene⑧，其由DowChemical出售，该聚合物的单体具有下式DVS-BCB是表面能为约36mN/m的低表面极性的聚合物，并且也是一种在可见光波长下透明的聚合物。DVS-BCB是一种极低极性树脂，还具有极低吸湿性(根据ASTMD570,在23'C下与水接触24h之后，<0.23%)。在lMHz下，DVS-BCB聚合物固化膜的相对介电常数^为约2.6至约2.7，这使DVS-BCB聚合物成为一种具有低损耗因数(在lGHz下D=0.0008并且在20GHz下D^0.002)的低-k材料(g卩，具有低的相对介电常数、的材料也称为"k")。充分固化的DVS-BCB聚合物膜对大多数化学物质具有高度抵抗性，这使得它们难以被除去。DVS-BCB聚合物是一种对大多数非导电流体具有抵抗性的绝缘疏水层，可用于电润湿运用中液体配方的所述非导电流体例如为氯代芳族烷烃和烯烃或者更普遍地说卤代芳族烷烃。此外，DVS-BCB聚合物与导电流体和非导电流体接触时，能及时地显示出高可靠性的介电性能并且在高温下(85'C)显示出高可靠性的介电性能。如果有必要，DVS-BCB聚合物在电润湿设备的底板，或衬底上的粘附可以通过位于底板(或衬底)和DVS-BCB聚合物层之间的助粘剂来控制。该助粘剂是，例如，被称为AP3000@(来自DowChemicals)的水解乙烯基三乙酰氧基硅垸(0.3重量%)的1-甲氧基-2-丙醇(丙二醇单甲醚)溶液。使用DVS-BCB聚合物使得能例如在一个旋涂步骤工艺中，在相同的材料中形成具有所需介电性质和疏水性质的层。包含导电流体和非导电流体(所述流体不可混合)以及在其上所述两种流体相互接触并且形成三重分界面的绝缘衬底(其中该绝缘衬底包含DVS-BCB聚合物)的光学电润湿设备是新颖的并且形成了本发明的另一个目标。根据进一步的具体实施方案，绝缘衬底由顶层构成，或包含顶层，该顶层由环状全氟聚合物制成。这种环状全氟聚合物的实例是〔^1:叩(环状透明光学聚合物)，其通过全氟代(烯基乙烯醚)的环化聚合而获得，并且由Asahi61&55出售。〔71:(^的结构式为<formula>formulaseeoriginaldocumentpage19</formula>是一种无定形的含氟聚合物，其无定形状态提供了超过95%的极高透明度。[71叩具有低折射率(111)=1.34)以及低的光学色散(阿贝数值90)。Cytop⑧同样具有约2.1的低的相对介电常数^，以及超过1017Q.cm的体积电阻率，这使其成为一种电润湿用途的优良绝缘材料。作为无定形含氟聚合物，Cytop⑧可溶于大部分的氟化溶剂中，并且可以通过旋涂或浸涂以薄膜形式施加直到其厚度为约0.1um。此外，就耐热性、化学稳定性，基本上无吸水性，约2.1至2.2的极低的相对介电常数e"从60Hz到lMHz)和约0.0007的极低的损耗因数D，以及低极性的约19mN/m的表面能这些方面而言，01:叩具有优异的性能。为了在这种衬底上调整粘附力和最优化粘附力，可以通过混合这种不同等级或者通过使用特定等级来使用Cytop⑧材料。如果有必要，Cytop⑧在光学电润湿设备的底板，或者衬底上的粘附可以通过底板(或衬底)和071叩层之间的助粘剂，或者通过混合不同等级的(^1叩或使用特定等级的Cytop⑧进行控制以调整衬底上的粘附力和最优化粘附力。使用071叩@使得能例如在一个旋涂步骤工艺中，用相同的材料形成具有所需介电性质和疏水性质的层。包含导电流体和非导电流体(所述流体不可混合)以及在其上所述两种流体相互接触并且形成三重分界面的绝缘衬底(其中该绝缘衬底包含通过全氟(烯基乙烯基醚)聚合物的环化聚合而获得的全氟聚合物)的光学电润湿设备是新颖的，并且形成了本发明的另一个目标。非导电流体根据另一特征，非导电流体包含有机或无机(inorganic/mineral)化合物或它们的混合物。这种有机或无机化合物的实例包括Si基单体或低聚物、Ge基单体或低聚物、Si-Ge基单体或低聚物、烃、或者它们的混合物。烃可以是直链的或枝化的，并且可以包含一个或更多个饱和、不饱和或部分不饱和的环状部分。该烃有利地具有约10至约35个碳原子，优选约15至约35个碳原子。较不优选小于约10个碳原子的烃，因为其可能会混合入导电流体中。烃可以包含一个或更多个双键或三键形式的不饱和。考虑到UV辐射分解的风险，不优选多于2或3个的双键或三键。优选烃不包含任何的双键或三键，在这种情况下，本说明书中将该烃称为垸烃。烃可以进一步包含作为间断烃链和/或环的取代基和/或原子或原子团的一个或更多个杂原子。这种杂原子包括，但不限于氧、硫、氮、磷、卤素(主要如氟、氯、溴和/或碘)。应当注意，一个或更多个杂原子的存在不应该影响到两种流体的不可混合性。可以使用包含大于约99.8%的垸烃的混合物。这些混合物可以包含低于约1重量％(优选低于约0.5%)比率的少量芳族基团和/或不饱和部分。在所述垸烃中也可以存在氯，其比率低于约10重量％，优选低于约7%。例如，当由蒸馏法获得垸烃时，这种杂质也可以作为源自烷烃制备的副产物而存在。根据本发明的各种特征，烃是，或者包含-直链或枝化的烷烃，例如癸烷(QoH22)、十二烷(。12!124)、异三十院(C30H62)等；-包含一个或更多个环的垸烃，例如叔丁基环己烷(C^H2。)等；-稠环系统，例如a-氯萘、Ol-溴萘、顺,反-十氢萘(d()H,8)等；-烃，例如可以作为IsoparV、IsoparP(来自ExxonMobil)获得的那些物质等的混合物。在本申请中，低聚物是具有许多相同(均聚低聚物)或不同(共聚低聚物)重复单元的化合物，该重复单元的数量在约2和约20之间，优选在约2和约10之间，并且仍然更优选在约2和约5之间。较不优选具有大于约20个重复单元的低聚物，这是因为它们可能在低温下引起不期望的粘度上升。非导电流体可以包含一种或几种以下的硅基化合物-式la、lb或lc的硅氧烷<formula>formulaseeoriginaldocumentpage21</formula>其中Rl、R2和R'各自独立地表示烷基、(杂)芳基、(杂)芳烷基、(杂)芳烯基或(杂)芳炔基，并且n介于约1和约20之间，优选约1和约10之间，更优选n是l、2、3、4或5，并且精确地说，式lc中n大于2;-式2的硅垸<formula>formulaseeoriginaldocumentpage21</formula>其中R1、R2和R'如上定义，并且m介于约l和约20之间，优选约1和约10之间，更优选m是l、2或3;-式3的甲硅垸<formula>formulaseeoriginaldocumentpage21</formula>其中Rl和R2如上定义，并且每一R3和R4独立地表示烷基、(杂)芳基、(杂)芳垸基、(杂)芳烯基或(杂)芳炔基。在以上式中-烷基是指具有约1至约10个碳原子，优选约1至约6个碳原子的直链或枝化的烷基；优选垸基包括甲基、乙基、正丙基、异丙基；垸基可以被卤代，例如可以包含U，l-三氟丙基；.(杂)芳基是指芳族或杂芳族的基团，其包含约5至约12个原子，形成至少一个(优选一个)芳族和/或杂芳族的环，所述环任选被一个或更多个卤素，优选被l、2、3个卤素原子(主要是氟、氯和/或溴)取代，并且任选与一个或更多个饱和、部分饱和或不饱和环状系统稠合；优选的(杂)芳基包括任选被1、2或3个卤素原子取代的苯基或萘基；(杂)芳烷基中的烷基和(杂)芳基如上定义；优选的(杂)芳垸基包括任选被1、2或3个卤素原子取代的苄基、苯乙基；(杂)芳烯基和(杂)芳炔基对应于这样的基团其中(杂)芳基部分如上定义，并且烯基和炔基分别表示进一步包含一个或更多个，优选一个双键或一个或更多个，优选一个三键的如上定义的直链或枝化的垸基。根据一个优选的具体实施方案，在以上式la、lb和2中，全部R'相同或不同，并且优选为甲基或卤代烷基；根据一个进一步的优选具体实施方案，以上式la、lb和2中，全部R'都相同，更优选每一R'是甲基。非导电流体可以包含一种或几种以下的具体Si基物质-六甲基二硅烷、二苯基二甲基硅垸、氯苯基三甲基硅垸、苯基三甲基硅烷，-苯乙基三(三甲基硅氧基)硅烷、苯基三(三甲基硅氧基)硅垸、聚二甲基硅氧垸、四苯基四甲基三硅氧烷、聚(3，3,3-三氟丙基甲基硅氧烷)、3,5,7-三苯基九甲基五硅氧烷、3，5-二苯基八甲基四硅氧垸、1，1，5，5-四苯基-1,3,3，5-四甲基三硅氧垸以及六甲基环三硅氧垸。非导电流体可以包含一种或几种以下的锗烷类物质-式4的锗氧烷(germanoxane)_式5的锗烷式6的锗烷丄PLR1、，R2(R')3GetO—ef0—Ge(R')3(R')3Ge—Ge—Ge(R')3R241^25R4,、R36其中R'、Rl、R2、R3、R4和n如上定义。非导电流体可以包含一种或几种以下的具体锗烷类物质六甲基二锗垸、二苯基二甲基锗垸、苯基三甲基锗烷。根据另一特征，非导电流体包含至少一种Si-和/或Ge-基化合物，该化合物被一个或更多个苯基和/或如氟代或非氟代烷基(乙基、正丙基、正丁基)、直链或枝化的烷基、氯代或溴代苯基、苯甲基、卤代苯甲基的其它基团所取代；或者包含Si-和/或Ge-基化合物的混合物，在该混合物中，至少一个化合物被一个或更多个苯基和/或如氟代或非氟代垸基(乙基、正丙基、正丁基)、直链或枝化的烷基、氯代或溴代苯基、苯甲基、卤代苯甲基的其它基团所取代。在一个优选的具体实施方案中，当非导电流体包含硅氧烷化合物，尤其是芳基硅氧烷化合物时，所述化合物中芳基(例如苯基)原子团或基团的总数与Si原子总数之比等于或小于约1.33，优选等于或小于1，并且更优选等于或小于约0.8。当在有含水导电流体参与的情况下，芳基(例如苯基)原子团或基团与Si原子的比率大于约1.33的Si-基化合物在受到热应力之后会变得模糊。这种油类的浊度值通常高于约1000NTU。使用其中芳基(例如苯基原子团或基团)总数与Si原子总数之比等于或小于约1.33，优选地，小于约1，并且更优选小于约0.8的经选择的Si-基化合物，例如硅氧烷或硅垸，有利地为芳基硅氧垸，导致浊度降低至小于约200NTU，对用于光学电润湿设备，例如光学透镜来说，这是一个可接受值。根据本发明的另一个特征，非导电流体包含润湿剂以增加所述^l体在光学电润湿设备的绝缘衬底上的可润湿性。润湿剂的性能将取决于所述绝缘衬底表面的性能。仍然根据另一特征，作为非导电流体主要组分的有机或无机(inorganic/mineral)化合物或其混合物，它们本身可以具有对于衬底或涂层的湿润性，例如具有上述芳基单锗垸化合物的情形，或者也可以包含存在这种性能的组分。因此，当使用特定衬底或涂层时，有机或无机(inorganic/mineral)化合物其本身可以是润湿剂。下表1、2和3中列举了在Parylene或07^(^6116@或者其它具有高表面能(>30mN/m)的非导电材料上的有机或无机(inorganic/mineral)化合物-和/或润湿剂的实例0^是指"导电流体")。-表1-<table>tableseeoriginaldocumentpage24</column></row><table>＊:CF1是如表6中定义的导电流体1-表2-<table>tableseeoriginaldocumentpage25</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage26</column></row><table>以下表4和5中列举了在TeflonAF或0>^叩@或者其它具有低表面能(<30mN/m)的材料上的有机或无机(inorganic/mineral)化合物-和/或润湿剂的实例<table>tableseeoriginaldocumentpage27</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage28</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage29</column></row><table>润湿剂可以是单卤代芳族化合物、a,co-二卤代烷基化合物或它们的混合物。在一个优选的具体实施方案中，非导电流体包含l-溴-4-乙基苯、ot，co-二氯辛烷或者它们的混合物作为润湿剂。在ParyleneC，或者在其它具有高表面能(>30mN/m)的材料上的润湿剂中，优选式(i)或式(n)的那些润湿剂或者它们的混合物<formula>formulaseeoriginaldocumentpage29</formula>其中-X、W和XZ是卤原子(主要是氟、氯和/或溴)；-A是任选被卤原子取代的，并且任选包含一个或更多个，优选一个双键，和/或一个或更多个，优选一个三键的直链或枝化的(CrC2o)亚烷基；-Ak是d-Qo烷基，优选d-C6烷基，例如甲基、乙基、丙基、以及直链或枝化的丁基、戊基和己基；國p和q各自选自1、2、3、4或5，条件是p+q是2、3、4、5或6。优选地，X、^和X^虫立地为Cl或Br。Ak优选表示乙基。式(I)的实例包括表l中所列的化合物。式(II)的实例包括表2中所列的化合物。当与含水导电流体接触时，式(i)和式(n)的化合物对水解显示出优良的抵抗力，并且它们是特别适当的润湿剂。在一个优选的具体实施方案中，非导电流体包含a，Q)-二氯辛烷作为抗水解润湿剂。在另一个优选的具体实施方案中，非导电流体包含l-溴-4-乙基苯作为抗水解润湿剂。非导电流体中卤代基团的存在可以促进自然接触角的降低。本领域技术人员会在上述非导电流体组分中发现许多卤代的物质，并且为了根据本发明调节自然接触角，本领域技术人员可能在非导电流体中使用这些物质。在另一优选的具体实施方案中，非导电流体包含杀生物剂化合物，其可以和任选存在于导电流体中的杀生物剂相同或不同。在另一优选的具体实施方案中，非导电流体包含抗氧剂。己经在光学电润湿设备中观察到，在非导电流体中加入抗氧剂可以在阳光实验期间的紫外线照射下防止疏水涂层性能的退化。这种特别的效果稳定了设备的滞后并且从而增加了设备的可靠性。此外，该对紫外线照射的保护使在设备上安装紫外线滤光器变得不必要，这降低了生产成本并且简化了装配工艺。在另一优选的具体实施方案中，非导电流体包含丁基化的羟基甲苯(BHT)作为抗氧剂。在TeflonAF或€)^(^@或者其它具有低表面能(<30mN/m)的材料上的润湿剂之中，式(m)或式(iv)的那些润湿剂或者它们的混合物是适当的具体实施方案-(III)具有低于1的苯基与硅原子比率的硅氧烷；(IV)X3-An其中XS是卤代原子(优选氟、氯或溴)或者氢；并且An是n个碳原子的烃或氟代烃，n是从约6至约12的整数。抗氧剂化合物包括本领域技术人员已知的那些，并且，例如BHT型(丁化的羟基甲苯)抗氧剂，例如2，6-二叔丁基-4-甲酚。导电流体根据另一特征，导电流体包含水以及为所述流体赋予导电性能的至少一种有机或无机离子，典型地为至少一种有机或无机离子的或可电离的盐，或者它们的混合物。在以下说明书中，"离子盐"是指在水中完全或基本完全解离的盐(例如溴阴离子和阳离子)。"可电离盐"是指在化学、物理或物理化学处理之后，在水中完全或基本上完全解离的盐。本发明中适合的离子包括阳离子和阴离子两种，它们可以同时(然而并非必须)一起存在于导电流体中。阴离子的实例包括，但不限于卤素离子，例如，氯离子、溴离子、碘离子、硫酸根离子、碳酸根离子、碳酸氢根离子、乙酸根离子等，以及它们的混合物。阳离子的实例包括，但不限于碱性阳离子、碱土阳离子以及金属的阳离子。有机和无机离子的和可电离的盐在本领域中众所周知，这些盐的实例包括，但不限于乙酸钾、氯化镁、溴化锌、溴化锂、溴化钠、氯化锂、氯化钙、硫酸钠等，以及它们的混合物。本发明也包含一种或更多种离子盐和一种或更多种可电离盐一起的混合物。根据本发明的一个特别优选的具体实施方案，存在于导电流体中的盐是硫酸钠、乙酸钾、溴化锌、溴化钠或溴化锂，以及它们的混合物，并且更优选硫酸钠、乙酸钾、溴化钠或溴化锂，以及它们的混合物。如同已经提到的那样，导电流体包含有机离子或无机离子的或可电离的盐。所述盐溶于水中。用于导电流体的水应该尽可能的纯，即，没有或基本上没有能够改变光学电润湿设备(即由电润湿驱动的光学透镜)光学性质的任何其它溶解的组分。最优选使用超高纯的水。导电流体中溶解的盐的浓度可以有很大比例的不同，但是要切记过高的浓度可能导致密度、折射率、混浊度、雾度(haze)不期望地增加，或者光学设备、透镜的透明度的降低。根据另一特征，导电流体包含至少一种传统的凝固点降低剂(freezing-pointloweringagent)。作为凝固点降低剂，可以提及的有醇、乙二醇、乙二醇醚、多元醇、聚醚多元醇等，或它们的混合物。它们的实例包括以下试剂乙醇、乙二醇、丙二醇(MPG或l,2-丙垸-二醇)、1，3-丙二醇、1，2，3-丙三醇(甘油)等，以及它们的混合物。根据另一个特征，导电流体包含至少一种粘度控制剂。可用于本发明的粘度控制剂可以是本领域技术人员已知的任何类型并且可有利地为醇、乙二醇、乙二醇醚、多元醇、聚醚多元醇等，或者它们的混合物。它们的实例包括以下试剂乙醇、乙二醇、丙二醇(MPG)、1,2,3-丙三醇(甘油)等，以及它们的混合物。在一个优选具体实施方案中，粘度控制剂具有小于约130g/mol的分子粘度控制剂可以与凝固点降低剂相同或不同。根据一个特征，导电流体包含一种同时为凝固点降低剂和粘度控制剂的试剂。根据仍有的另一个特征，尤其是在由电润湿驱动的透镜的情形中，为了防止会使光学电润湿设备的光学性质恶化的有机成分(例如细菌、真菌、藻、微藻等)的生长，导电流体有利地包含杀生物剂。这种杀生物剂可以是本领域中已知的任何种类，与凝固点降低剂和粘度控制剂的情况一样，条件是它不改变导电流体的所需光学性质(透明度、折射率等，如上所述)。杀生物剂化合物包括那些通常已知并且用于本领域的化合物，例如2-甲基-4-异噻唑啉-3-酮(MIT)、1，2-苯并异噻唑啉-3-酮(BIT)、杀菌剂。传统的抗紫外线剂也可以存在于导电流体、非导电流体或者这两种流体中。根据一个具体实施方案，包含导电流体和非导电流体的多相组合物在约-10。C至约+6(TC，优选约-20。C至约+6(TC，更优选约-2(TC至约+70'C的温度范围内，该组合物具有约1.5cSt和约40cSt之间，优选约1.5cSt和约20cSt之间，更优选约3cSt和约10cSt之间的算术平均运动粘度。在本申请中，运动粘度根据ASTMD7042-04来测量。在确定的温度下，例如在-20'C、-IO'C、+60°(:或+70°。下和/或在介于-10°(:和-20°(:之间、以及+60°〇或+701:之间的温度范围内的中间值下，测定转子和定子之间液体的阻力。可以使用AntonPaarSVM3000型粘度计，并且参照EP-B1-0926481。这些文献的内容在此通过引用并入。算术平均运动粘度是使用上述方法分别测得的导电流体和非导电流体运动粘度的数学平均值。根据另一个特征，在约-l(TC和约+60'C之间，优选约-2(rC和约+6(TC之间，更优选约-20'C和约+7(TC之间的温度范围内，导电流体和非导电流体之间的粘度差异介于0cSt和约±10cSt之间，优选0cSt和约±5cSt之间。根据另一个特征，非导电流体和导电流体具有基本相同的密度。这意味着容许密度差异可以在小范围内变化。典型地，优选在2(TC下密度差异不大于约3.10—3g/cm3。根据另一特征，非导电流体和导电流体是透明的(如上定义)，并且各自具有彼此不同的折射率。两种流体的折射率差异有利地为约士0.03至约±0.8，优选约±0.04至约±0.6，更优选约±0.06至约±0.3。在一个优选的具体实施方案中，非导电流体的折射率大于导电流体的折射率。根据一个具体实施方案，本发明的光学电润湿设备包含由顶层构成、或者包含顶层的绝缘衬底，包含水和有机或无机盐的导电流体，以及包含卤代垸烃(一种或多种)和减硅氧烷油(一种或多种)的非导电流体，其中所述顶层由对二甲苯线性聚合物，优选聚对二甲苯，更优选ParyleneC、paryleneD、ParyleneN、ParyleneF或AF-4、或ParyleneVT-4，更优选ParyleneC、PaiyleneN或ParyleneF来审喊。有利地，本发明的光学电润湿设备包含由顶层构成或者包含顶层的绝缘衬底，包含水和无机盐的导电流体，以及包含卤代烷烃(一种或多种)和硅氧烷油(一种或多种)的非导电流体，其中所述顶层由ParyleneC制成。根据一个特别优选的具体实施方案，本发明涉及一种光学电润湿设备，其包含-由顶层构成，或者包含顶层的绝缘衬底，该顶层由ParyleneC制成；-一种导电流体，其包含i)约35重量°/。至约45重量°/。，优选约38重量％至约42重量％，更优选约40重量％的水，ii)约0.15重量％至约0.25重量％，优选约0.17重量％至约0.23重量％，更优选约0.20重量％的硫酸钠，iii)约55重量％至约65重量％，优选约58重量％至约62重量％，更优选约60重量。/。的丙二醇(MPG)，以及iv)任选的杀生物剂，不高于约0.2%;以及-一种非导电流体，其包含a)约15重量％至约25重量％，优选约18重量％至约22重量％，更优选约20重量％的苯基三(三甲基硅氧基)硅烷，b)约55重量％至约65重量％，优选约58重量％至约62重量％，更优选约60重量％的Ph/Si比率小于约1.33且Ph/Me比率小于约1.33的环硅氧垸和苯硅氧烷的混合物，c)约15重量％至约25重量°/。，优选约18重量％至约22重量％，更优选约20重量％的1，8-二氯辛垸，以及d)约0.4重量％至约0.8重量％，优选约0.5重量％至约0.7重量°/。，更优选约0.6重量％的丁基化的羟基甲苯，优选2，6-二叔丁基-4-甲酚。在一个方面，本发明涉及一种包含根据本发明的光学电润湿设备的装置。在一个特征中，该装置包含对导电流体施加A.C.(交流电流)或D.C.(直流电流)电压，优选A.C.电压的器具。优选A.C.电压，这是因为与使用D.C.电压相比，己经观察到了滞后的大幅度下降。本发明的光学电润湿设备可以是可变焦的液体透镜、光学薄膜、光学变焦镜头。在仍有的另一方面，本发明涉及一种包含根据本发明的光学电润湿设备，以及用于控制该设备的驱动器或类似电子器具的设备或装置。在一个具体实施方案中，该装置中集成了光学电润湿设备以及驱动器或类似的电子器具。在另一个具体实施方案中，该装置包含若干(多于一个)光学电润湿设备以及至少一个驱动器或类似的电子器具。根据一个特征，该驱动器(driver)包含对导电流体施加A.C.或D.C.电压，优选A.C.电压的器具。该装置可以是照相机、手机、内窥镜、测距仪、牙科摄像机。以下，将用过非限制性实施例并且参考附图更详细地描述本发明。li是根据本发明的可变焦的液体透镜的简化横截面图。图2展示了举例说明液体透镜中不期望的焦点滞后的图。凰i是在导电液体的存在下表面上非导电流体自然角的图解描述。M^是显示在表面张力h为44±lmN/m的导电流体的存在下，ParyleneC上大量取决于表面张力的非导电流体接触角的图。圓上是显示在表面张力Yl为44±lmN/m的导电流体的存在下，TeflonAF上大量取决于表面张力的非导电流体接触角的图。IA显示了一个液体透镜光功率的实施例，该液体透镜在20V左右工作，并且包含厚度为约700nm的ParyleneF作为介电疏水层。用于该特定实施例中的流体是一种油相和一种导电相，以下给出了它们的配方(全部的％都是重量%):<table>tableseeoriginaldocumentpage35</column></row><table>是显示在导电流体(Y^44土1mN/m)的存在下，衬底极性(mN/m)和非导电流体(Yl二25±1mN/m)接触角之间关系的图。凰i是显示在自然接触角和高于60。之间测得的，ParyleneC上基于自然接触角的最大接触角滞后的图。凰2是显示根据本发明的液体透镜中改善的焦点滞后的图。具体实施例方式实验研究图2显示了实验测得的作为所施加电压函数的液体透镜焦距。如同图2中所看到那样，根据不同的斜坡电压方向透镜的焦距是不同的。焦点滞后在2.5m"左右，表示了10V的电压滞后。在该透镜中自然接触角e。高于20。。更一般地说，在任何使用电润湿的光学用途中，这种滞后意味着设备对相同的输入命令具有两种特征，这使全部驱动过程彻底地复杂化。因此，降低滞后是促进设备驱动过程以及改善液体透镜光学性能的一种方式。在图4上，在表面张力为44士lmN/m的导电流体的存在下，大量非导电流体置于ParyleneC涂层上。根据非导电流体的表面张力，测量并且绘制了自然接触角。应当注意，根据本发明，具有高于28mN/m表面张力的非导电流体表现出低的自然接触角。类似地，在图5上，在表面张力为44士lmN/m的导电流体的存在下，相同的非导电流体置于TeflonAF1601涂层上。根据非导电流体的表面张力，测量并且绘制了自然接触角。应当注意，根据本发明，具有低于约28mN/m表面张力的非导电流体表现出低的自然接触角。在图7上，在使用表面张力为25mN/m的非导电流体NCF1的各种涂层上测得自然接触角，所述非导电流体NCF1被表面张力为44mN/m的导电流体CFl围绕。以下表6中显示了CFl和NCF1的组成，并且在随后的表7中显示了它们的物理光学特性--表6:导电流体CFl和非导电流体NCFl<table>tableseeoriginaldocumentpage36</column></row><table>如图7中所看到的那样，具有低表面极性的涂层表现出低的自然接触角。在图8上，在5.0土0.5nm厚的ParyleneC衬底上使用在0和60V之间变化的施加电压测得最大接触角滞后，该衬底使用被表面张力为44mN/m的导电流体CF1围绕的表面张力为25mN/m的非导电液体。通过1/f^An/R的关系式得到透镜焦点，其中R是弯液面半径的曲率，An是两种流体之间的折射率差。半径R和接触角通过取决于透镜几何学和液体罐装的复变函数而成几何相关。在本设计中，焦点大致与1/f"5Ocos0成比例。考虑到这种设备的场深一般为2m'1，选择滞后规格为不超过该值，即，ACos9<0.04。在这基础上，已经确定，非导电流体应当有利地以等于或低于20°且优选等于或低于16。的自然接触角铺开。以下实施例仅仅是出于举例说明的目的，并且它们不应当被理解为以任何方式对如本说明书和权利要求所定义的本发明范围的限制。组合物实施例多相液体组合物全部特征都在20°测得。全部％都是重量％。以重量％表示的量的约±5%的变化仍然使得所公开的组合物成为本发明所追求的目标。组合物1<table>tableseeoriginaldocumentpage37</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage38</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage39</column></row><table>组合物6<table>tableseeoriginaldocumentpage40</column></row><table>组合物8<table>tableseeoriginaldocumentpage41</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage42</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage43</column></row><table>组合物14<table>tableseeoriginaldocumentpage44</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage45</column></row><table>组合物18<table>tableseeoriginaldocumentpage46</column></row><table>组合物20<table>tableseeoriginaldocumentpage47</column></row><table>组合物21<table>tableseeoriginaldocumentpage47</column></row><table>组合物22<table>tableseeoriginaldocumentpage48</column></row><table>组合物23<table>tableseeoriginaldocumentpage48</column></row><table>组合物24<table>tableseeoriginaldocumentpage49</column></row><table>出组合物26<table>tableseeoriginaldocumentpage50</column></row><table>-表8-<table>tableseeoriginaldocumentpage51</column></row><table>ParyleneC上的自然接触角低于16°。在图9上，焦点被绘制为透镜电压的函数。不管电压是增加或降低，该焦点是几乎分辨不清的。具体化实施例2:与具体化实施例1相同，其中用ParyleneN代替ParyleneC。具体化实施例3:在作为底板上绝缘体的ParyleneC之上使用TeflonAF1601作为疏水层制造图1所示类型的液体透镜。非导电流体和导电流体与具体化实施例l中的相同。在TeflonAF上的自然接触角低于16°。同样观察到低接触角滞后。具体化实施例4:和具体化实施例3相同，其中用TeflonAF1600代替TeflonAFAF1601。-表9:各种绝缘材料的对比数据-<table>tableseeoriginaldocumentpage52</column></row><table>ParvleneF(AF-4)的具体化实施例用CVD将该聚合物涂布在由电润湿驱动的光学透镜的底板上(参见US3,342,754)。所获得的ParyleneF(AF-4)膜在液体透镜中形成了绝缘且疏水的层。同样可以在各种多层体系中，使用ParyleneC、N、F或VT-4作为可能被导电和/或非导电流体损坏的其它绝缘层的保护层，这种多层体系举例来说例如底板/绝缘(介电)层/ParyleneC或ParyieneN，或者ParyleneVT-4，或ParyleneF(AF-4)。这种体系的实例如下底板/绝缘层/ParyleneC、N、F或VT-4;底板/SiCVParyleneC、N、F或VT-4;底板/Si3N4/ParyleneC、N、F或VT-4;底板/ParyleneC/ParyleneN、F或VT-4;底板/ParyleneN/ParyleneC、F或VT画4;底板/BCB聚合物/ParyleneC、N、F或VT-4;二乙烯基硅氧烷-苯并环丁烯(DVS-BCB)聚合物的具体化实施例通过旋涂、浸涂或CVD(参见US3,342，754)将DVS-BCB聚合物涂布在由电润湿驱动的光学透镜的底板上。所获得的DVS-BCB聚合物膜在液体透镜中形成绝缘且疏水的层。旋涂DVS-BCB聚合物详细过程的实施例如下使用BCB3022-46(DowChemical)助粘剂AP3000(DowChemical)底板的样品清洁-5(TC下用丙酮超声5min;曙50。C下用乙醇超声5min;-5CTC下用去离子水在超声波浴中超声5min。助粘剂AP3000:三滴旋涂1800rpm-5s;3600rpm-20s;150'C下对板加热lmin。BCB(3022-46)沉积4滴旋涂1800rpm-30s。285'C氮气下用4个步骤对板加热1-室温氮气下30min;2-氮气下升高至285""C(功率70w:25min);3-285。C下1分钟；4-氮气下回到室温。在各种多层体系中，DVS-BCB聚合物也可以用作可能被导电和/或非导电流体破坏的其它绝缘层的保护层，所述多层体系举例来说例如底板/绝缘(介电)层/DVS-BCB聚合物。这种体系的实例如下底板/绝缘层(有机或无机材料)/DVS-BCB聚合物底板/Si02/DVS-BCB聚合物底板/Si3N4/DVS-BCB聚合物底板/PaiyleneC/DVS-BCB聚合物底板/ParyleneN/DVS-BCB聚合物底板/ParyleneF/DVS-BCB聚合物底板/ParyleneVT-4/DVS-BCB聚合物Cvtoi^的具体化实施例Cytop是包含全氟呋喃的全氟代聚合物，其通过全氟代(烯基乙烯基醚)的环化聚合而获得，并且由AsahiGlassCo.以商品名Cytop(CyclicTransparencyOpticalPolymer)出售。。>10@可用作液体透镜中绝缘且疏水的层。Cytop可以在举例来说例如底板/绝缘(介电)层/Cytop的各种多层体系中用作可能被导电和/或非导电流体破坏的其它绝缘层的保护层。这种体系的实例如下底板/绝缘层/Cytop底板/Si(VCytop底板/Si3N4/Cytop底板/ParyleneC/Cytop底板/ParyleneN/Cytop底板/ParyleneF/Cytop底板/ParyleneVT-4/Cytop底板/DVS-BCB聚合物/Cytop权利要求1.一种光学电润湿设备，其包含导电流体(5；101)和非导电流体(4；102)，所述流体不可混合，以及在其上所述两种流体相互接触且形成三重分界面的绝缘衬底(2；103)，其中在导电流体(101)的存在下，所述绝缘衬底(103)上的所述非导电流体(102)的自然接触角(105)介于0°和约20°之间。2.如权利要求1所述的光学电润湿设备，其中所述自然接触角(105)介于0。以上和约20°之间，优选约5。和约16°之间。3.前述权利要求中任意一项所述的光学电润湿设备，其中在介于约-2(TC和约+7(rC之间的温度范围内，所述自然接触角9满足0^0^20°，优选0°<0^20°，更优选5°^^20°，最优选5°^en^16°。4.前述权利要求中任意一项所述的光学电润湿设备，其中所述非导电流体的表面张力和所述绝缘衬底的表面能之间的差异dst在-15$dstS+15mN/m，优选-12^d^+12mN/m的范围内。5.前述权利要求中任意一项所述的光学电润湿设备，其中绝缘衬底表面能具有介于omN/m和约4mN/m之间，优选0mN/m和约2mN/m之间的极性分量。6.前述权利要求中任意一项所述的光学电润湿设备，其中所述绝缘衬底具有高于约30mN/m的表面能。7.如权利要求6所述的光学电润湿设备，其中所述绝缘衬底由顶层构成，或者包含顶层，该顶层由对二甲苯线性聚合物或芳族乙烯基硅氧烷聚合物制成。8.如权利要求7所述的光学电润湿设备，其中所述绝缘衬底由顶层构成，或者包含顶层，该顶层由聚对二甲苯，优选ParyleneC、ParyleneD、ParyleneN、ParyleneF或AF陽4、或者ParyleneVT陽4，更优选PaiyleneC、ParyleneN或ParyleneF帝!j成。9.如权利要求7所述的光学电润湿设备，其中所述绝缘衬底由顶层构成，或者包含顶层，该顶层由二乙烯基硅氧垸-苯并环丁烯(DVS-BCB)聚合物制成。10.如前述权利要求中任意一项所述的光学电润湿设备，其中所述非导电流体包含表面张力等于或高于约28niN/m的化合物。11.权利要求1至5中任意一项所述的光学电润湿设备，其中所述绝缘衬底具有低于约30mN/m的表面能。12.如权利要求11所述的光学电润湿设备，其中所述绝缘衬底由顶层构成，或者包含顶层，该顶层由氟化聚合物制成。13.如权利要求11所述的光学电润湿设备，其中所述绝缘衬底由顶层构成，或者包含顶层，该顶层由四氟乙烯和2，2-双(三氟甲基)-4,5-二氟间二氧杂环戊烯的共聚物制成。14.如权利要求11所述的光学电润湿设备，其中所述绝缘衬底由顶层构成，或者包含顶层，该顶层由通过全氟(烯基乙烯基醚)的环化聚合而获得的全氟聚合物制成。15.如述权利要求11至14中任意一项所述的光学电润湿设备，其中所述非导电流体包含表面张力等于或低于约28mN/m的化合物。16.前述权利要求中任意一项所述的光学电润湿设备，其中在约-10'C至约+60。C，优选约-20。C至约+60。C，更优选-20。C至约+70。C的温度范围内，所述非导电流体和所述导电流体的整体具有约1.5cSt和约40cSt之间的算术平均运动粘度。17.如权利要求1所述的光学电润湿设备，其中所述绝缘衬底由顶层构成，或者包含顶层，该顶层由对二甲苯线性聚合物，优选聚对二甲苯，更优选ParyleneC、ParyleneD、ParyleneN、ParyleneF或AF-4、或ParyleneVT-4，仍然更优选ParyleneC、ParyleneN或ParyleneF制成，所述导电流体包含水和有机或无机盐，所述非导电流体包含一种或多种卤代垸烃和/或一种或多种硅氧烷油。18.如权利要求17所述的光学电润湿设备，其中所述绝缘衬底由顶层构成，或者包含顶层，该顶层由ParyleneC制成，所述导电流体包含水和无机盐，所述非导电流体包含一种或多种卤代烷烃以及一种或多种硅氧烷油。19，如权利要求18所述的光学电润湿设备，其包含-由顶层构成，或者包含顶层的绝缘衬底，该顶层由ParyleneC制成；-一种导电流体，其包含i)约35重量％至约45重量％，优选约38重量％至约42重量％，更优选约40重量％的水，ii)约0.15重量％至约0.25重量％，优选约0.17重量％至约0.23重量％，更优选约0.20重量％的硫酸钠，iii)约55重量％至约65重量％，优选约58重量°/。至约62重量％，更优选约60重量。/。的丙二醇(MPG)，以及iv)任选的杀生物剂，不高于约0.2%;以及-一种非导电流体，其包含a)约15重量％至约25重量％，优选约18重量％至约22重量％，更优选约20重量％的苯基三(三甲基硅氧基)硅烷，b)约55重量％至约65重量％，优选约58重量％至约62重量％，更优选约60重量％的Ph/Si比率小于约1.33且Ph/Me比率小于约1.33的环硅氧垸和苯硅氧烷的混合物，c)约15重量％至约25重量％,优选约18重量％至约22重量％，更优选约20重量％的1，8-二氯辛烷，以及d)约0.4重量％至约0.8重量％，优选约0.5重量％至约0.7重量％，更优选约0.6重量％的丁基化的羟基甲苯，优选2，6-二叔丁基-4-甲酚。20.如权利要求1所述的光学电润湿设备，其是可变焦的液体透镜、光学薄膜、光学变焦镜头。21.—种装置，其包含根据权利要求20的光学电润湿设备以及用于控制分界面的驱动器或电子器具。22.如权利要求21所述的装置，其中所述驱动器或电子器具进一步包含对所述导电流体施加A.C.电压的器具。23.如权利要求22所述的装置，其是照相机、手机、测距仪、内窥镜或牙科摄像机。24.—种光学电润湿设备，其包含导电流体和非导电流体，所述流体不可混合，以及在其上所述两种流体相互接触并且形成三重分界面的绝缘衬底，其中所述绝缘衬底包含ParyleneF或AF-4或者PaiyleneVT-4。25.根据权利要求24的光学电润湿设备，其是一种由电润湿驱动的光学透镜。26.—种光学电润湿设备，其包含导电流体和非导电流体，所述流体不可混合，以及在其上所述两种流体相互接触并且形成三重分界面的绝缘衬底，其中所述绝缘衬底包含芳族乙烯基硅氧烷型聚合物，优选二乙烯基硅氧垸-苯并环丁烯(DVS-BCB)聚合物。27.根据权利要求26的光学电润湿设备，其是一种由电润湿驱动的光学透镜。28.—种光学电润湿设备，其包含导电流体和非导电流体，所述流体不可混合，以及在其上所述两种流体相互接触并且形成三重分界面的绝缘衬底，其中所述绝缘衬底包含通过全氟(烯基乙烯基醚)的环化聚合而获得的全氟聚合物。29.根据权利要求28的光学电润湿设备，其是一种由电润湿驱动的光学透镜。全文摘要本发明涉及一种光学电润湿设备，其包含导电流体(5；101)和非导电流体(4；102)，所述流体不可混合，以及在其上所述两种流体相互接触且形成三重分界面的绝缘衬底(2；103)，其中在导电流体(101)的存在下，绝缘衬底(103)上非导电流体(102)的自然接触角(105)介于0°和约20°之间。该设备可以是可变焦的液体透镜、光学薄膜、光学变焦镜头。本发明进一步涉及一种例如照相机、手机、内窥镜或牙科摄像机的装置，其包含所述电润湿设备以及用于控制透镜的驱动器或电子器具。文档编号G02B3/14GK101395495SQ200780007347公开日2009年3月25日申请日期2007年1月31日优先权日2006年2月1日发明者B·伯格,G·利奥吉耶阿德于伊,J·勒格朗,M·梅拉德申请人:瓦里奥普蒂克公司