(57)【要約】  光伝達キャリア（１５）に設けられた光伝達電極層（２）を備えた光デバイス（３）であって、導電性層（６）は電極層（２）に設けられ、導電性層（６）は接続領域（４）を確立し、導電性層（６）は、電極層（２）の厚さよりも顕著に大きい厚さを有し、電極層（２）およびキャリア（１５）は、接続領域内の穿孔を見えるようにしており、穿孔は、少なくとも部分的に導電性材料（７）で満たされ、導電性材料はさらに導電性要素（１）に接続されて、それにより電極層（２）と導電性要素（１）との間の、導電性層（６）および導電性材料（７）を通じた電気的接続を確立している。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光学デバイス（３）内において、導電性要素（１）と、光伝達キャリア（１５）により担持された光伝達電極層（２）と、の間に電気的接続を確立するための方法であって、前記光学デバイス（３）は接続領域（４）を備え、前記方法は、
−  導電性層（６）を前記接続領域（４）内の前記電極層（２）に付着させるステップであって、前記導電性層（６）は、前記電極層（２）の厚さよりも顕著に大きい厚さを有する、ステップと、
−  前記接続領域内のキャリア（１５）を穿孔するステップと、
−  前記接続領域内の電極層（２）を穿孔するステップと、
−  前記導電性層（６）を付着させた後に、前記接続領域内の導電性層（６）を穿孔するステップであって、
結果として、前記キャリア（１５）、前記電極層（２）、および前記導電性層（６）を通じて伸びた穿孔を形成するステップと、を含み、
前記方法は引き続き、
−  前記キャリア（１５）、前記電極層（２）、および前記導電性層（６）を通じて伸びた前記穿孔を、導電性材料（７）により少なくとも部分的に満たし、前記導電性要素（１）を前記導電性材料（７）に接続して、それにより前記電極層（２）と前記導電性要素（１）との間の、前記導電性層（６）および前記導電性材料（７）を通じた電気的接続を確立するステップ、を含んでいる、方法。
【請求項２】
前記光学デバイス（３）は機能領域（５）を備え、前記光学デバイス（３）は、前記電極層（２）から所定の距離（ｄ）において設けられた、少なくとも１つのさらなる光伝達電極層（８）を備え、前記方法はさらに、
−  前記接続領域（４）と前記機能領域（５）との間の、前記少なくとも１つのさらなる電極層（８）内に電気的遮断部（９）を設けるステップを含んでいる、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記光学デバイス（３）はさらなる接続領域（１０）を備え、前記方法は、前記少なくとも１つのさらなる電極層（８）の各々に関して、さらなる光伝達キャリア（１５）により担持されることを含み、前記方法は、
−  さらなる導電性層（１１）を、さらなる接続領域（１０）内においてさらなる電極層（８）に付着させるステップであって、前記さらなる導電性層（１１）は、前記さらなる電極層（８）の厚さよりも顕著に大きい厚さを有する、ステップと、
−  さらなる電気的遮断部（１４）を、前記さらなる接続領域（１０）と前記機能領域（５）との間の前記電極層（２）内に設けるステップと、
−  さらなる穿孔を設けるステップであって、前記さらなる接続領域（１０）内のキャリアをさらに穿孔して、前記さらなる接続領域（１０）内の前記さらなる光伝達キャリア（１５）に穴または穿孔を設け、前記さらなる接続領域（１０）内に前記さらなる電極層（８）をさらに穿孔することを含んだ、ステップと、を含み、
前記方法は引き続き、
−  前記さらなる穿孔をさらなる導電性材料（１２）により少なくとも部分的に満たし、さらなる導電性要素（１３）を前記さらなる導電性材料（１２）に接続して、それにより前記さらなる電極層（８）と前記さらなる導電性要素（１３）との間の、前記さらなる導電性層（１１）および前記さらなる導電性材料（１２）を通じた電気的接続を確立するステップを含んでいる、請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記方法はさらに、前記キャリア（１５）、前記電極層（２）、および前記導電性層（６）を、さらなる光伝達キャリア（１５）、該さらなる光伝達キャリア上のさらなる電極層（８）、および少なくとも１つの前記キャリア（１５）上の１つ以上の中間層と、前記穿孔の形成前に組み立てるステップを含んでいる、請求項１から３のいずれか一項に記載の方法。
【請求項５】
前記中間層は、フレネルレンズ（１９）、液晶材料、および電気的絶縁材料を備え、前記フレネルレンズ（１９）は、前記電極層（２）および前記さらなる電極層（８）のうちの一方に設けられ、前記液晶材料は、前記フレネルレンズ（１９）と、前記電極層（２、８）の他方と、の間に設けられ、前記フレネルレンズ（１９）および前記液晶材料は、前記機能領域（５）内に存在しており、前記電気的絶縁材料は、前記フレネルレンズ（１９）および前記液晶材料の側方に隣接して存在しており、前記電気的絶縁材料は前記接続領域（４）へと伸びて、前記電極層（２、８）および前記導電性層（６、１１）を穿孔する間に穿孔される、請求項４に記載の方法。
【請求項６】
前記方法はさらに引き続き、組み立てのステップの後に、前記接続領域（４）内の前記キャリア（１５）、前記電極層（２）、および前記導電性層（６）を同時に穿孔するステップを含んでいる、請求項４または５に記載の方法。
【請求項７】
前記キャリア（１５）が穿孔され、および／または前記さらなる光伝達キャリア（１５）には、前記組み立ての前に、好適に個々の前記電極層（２、８）および導電性層（６、１１）を付着させる前に、穴または穿孔が設けられる、請求項４または５に記載の方法。
【請求項８】
導電性要素（１、１３）を前記導電性材料（７、１２）に接続する前記ステップは、キャリア、任意のさらなる光伝達キャリア、１つ以上の電極層、導電性層、および中間層の形成されたシステムを、透明な本体の間に挟むステップ、前記透明な本体を通じた穴を設けるステップであって、前記穴は満たされた穿孔と位置合わせされ、且つ前記穿孔の直径よりも小さい直径を有する、ステップ、補助的導電性材料を形成された前記穴内に適用するステップ、およびそのような透明な本体の外側において、前記導電性要素をそのような補助的導電性材料に接続するステップ、を含んでいる、請求項１から７のいずれか一項に記載の方法。
【請求項９】
導電性要素を前記導電性材料に接続する前記ステップは、少なくとも部分的に満たされた前記穿孔まで側方から伸びた穴を設けるステップと、前記導電性要素（１、１３）に接続するために、補助的導電性材料を提供するステップと、を含んでいる、請求項１から７のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１０】
光伝達キャリア（１５）に設けられた光伝達電極層（２）を備えた光デバイス（３）であって、導電性層（６）は前記電極層（２）に設けられ、前記導電性層（６）は接続領域（４）を確立し、前記導電性層（６）は、前記電極層（２）の厚さよりも顕著に大きい厚さを有し、前記電極層（２）、キャリア（１５）、および導電性層（６）は、前記接続領域内の穿孔を見えるようにしており、前記穿孔は前記キャリア（１５）を通じて伸びており、前記電極層（２）および前記導電性層（６）は、少なくとも部分的に導電性材料（７）で満たされ、前記導電性材料はさらに導電性要素（１）に接続されて、それにより前記電極層（２）と前記導電性要素（１）との間の、前記導電性層（６）および前記導電性材料（７）を通じた電気的接続を確立している、光学デバイス（３）。
【請求項１１】
前記電極層（２）から所定の距離（ｄ）の位置に設けられた、少なくとも１つのさらなる光伝達電極層（８）を備え、該少なくとも１つのさらなる電極層（８）には、前記接続領域（４）と機能領域（５）との間に電気的遮断部（９）が設けられている、請求項１０に記載の光学デバイス（３）。
【請求項１２】
さらなる導電性層（１１）は前記さらなる電極層（８）に設けられ、前記さらなる導電性層（１１）はさらなる接続領域（１０）を確立し、前記さらなる導電性層（１１）は、前記さらなる電極層（８）の厚さよりも顕著に大きい厚さを有し、前記さらなる電極層（８）およびキャリア（１５）は、前記さらなる接続領域内のさらなる穿孔を見えるようにしており、前記さらなる穿孔は少なくとも部分的にさらなる導電性材料（１２）で満たされ、前記さらなる導電性材料はさらにさらなる導電性要素（１３）に接続されて、それにより前記さらなる電極層（８）と前記さらなる導電性要素（１３）との間の、前記さらなる導電性層（１１）および前記さらなる導電性材料（１２）を通じたさらなる電気的接続を確立している、請求項１１に記載の光学デバイス。
【請求項１３】
前記導電性層（６）、および存在する場合、任意のさらなる導電性層（１１）は、前記機能領域（４）内には存在しておらず、前記キャリアに対して平行に広がっている、請求項１０または１１に記載の光学デバイス。
【請求項１４】
前記導電性層は、前記穿孔の断面積の少なくとも２倍の大きさの表面積を有する、請求項１０から１３のいずれか一項に記載の光学デバイス。
【請求項１５】
前記導電性層は、前記接続領域内に複数の導電性パターンを含んだパターン的に提供され、前記複数の導電性パターンは、穿孔の表面積の少なくとも３倍、好適に少なくとも４倍の大きさの表面積を覆っている、請求項１０から１３のいずれか一項に記載の光学デバイス。
【請求項１６】
請求項９から１５のいずれか一項に記載の光学デバイスを備えた、眼鏡等の光学機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、導電性要素と、光伝達キャリアにより担持された光伝達電極層と、の間の光学デバイス内の電気的接続を確立するための方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１は、適応液晶レンズシステムを記載している。このレンズシステムにおいて、透明な基板は光伝達キャリアとして設けられている。この光伝達キャリア上には、導電性層が設けられている。導電性層は、光伝達電極層を形成している。適応液晶レンズシステムは、視力矯正のための眼鏡に使用される。
【０００３】
適応液晶レンズシステム等のそのような光学デバイスにおいては、極めて薄い電極層を備えることが有利であり、それは、電極層が光学デバイスの外観を改善し、且つ使用者のための透明性の知覚を改善するためである。薄い電極層を備えることの欠点は、この層への電気的接続を実現することに関連している。特許文献１において、電気的接続は概略的に示されており、電極層と共に線で示されている。しかしながら、極めて薄い電極層を使用する場合、そのような線による層との接続は、実際には不可能であるか、または少なくとも極めて扱いにくい。したがって、従来の液晶ディスプレイまたは他の適応液晶レンズにおいては、これらの薄い電極層は、一般的にはデバイスの側部に、それらが互いに横方向に配置されたキャリアをシフトすることにより露出されており、外部コネクタが電極層の上部に固定されることを可能にしている。このことは図１２に示されており、電極層の露出された領域は、参照符号２１により示されている。電極がデバイスの側部のみに露出されているので、外部コネクタのための位置は、これらの特別に露出された領域のみに限定される。
【０００４】
したがって、眼鏡のような光学機器内に適応液晶レンズを統合することを所望した場合、外部コネクタを配置するための制限された位置は、コネクタとレンズとの間の距離、およびメガネフレームに対するレンズの位置のような、デザインバリエーションを大幅に減少させる。一般的なメガネの使用者が、寸法が変化するフレームの多数のセットから好みを選択することを望んでおり、各レンズ位置は、最適な機能を発揮するために、使用者の瞳孔の位置へと個別に合わせられるべきであるので、デザインバリエーションは、商業的に可変の製品に関して不可欠である。代替的に、多様なデザインのバリエーションを事前に製造できるが、このことは、人口の大部分にサービスを提供するために、大量の在庫を必要とするにつながる。
【０００５】
追加の困難性は、電気的接続を実現する場合に、接続の視覚影響を最小化することである。眼鏡のような光学機器においては、電気的接続がデバイスに与える視覚影響は、最小であることが好適である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】米国特許出願公開第２０１０／０２２５８３４号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明の目的は、電極層が極めて薄く、一方で多数のデザインバリエーションを可能とする場合に、光学デバイス内で電極層を導電性要素と接続することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
この目的のために、本発明は、導電性要素と、光伝達キャリアにより担持された光伝達電極層と、の間の光学デバイス内における電気的接続を確立するための方法であって、光学デバイスは接続領域を備えた方法を提案することを目的としており、この方法は、
−  導電性層を接続領域内の電極層に付着させるステップであって、導電性層は、電極層よりも顕著に大きい厚さを有する、ステップと、
−  接続領域内のキャリアを穿孔するステップと、
−  接続領域内の電極層を穿孔するステップと、
−  導電性層を付着させた後に、接続領域内の導電性層を穿孔するステップと、を含み、
この方法は引き続き、
−  穿孔を導電性材料により少なくとも部分的に満たして、導電性要素を導電性材料に接続し、それにより導電性層および導電性材料を通じた、電極層と導電性要素との間の電気的接続を確立するステップを含んでいる。
【０００９】
本発明によれば、電極層と導電性要素との間の接続は、導電性層および導電性材料を通じて実現され、これにより２つのステップは、本発明の接続形成工程において認められることが可能である。第１ステップにおいて、電気的接続は、電極層と導電性層との間に実現される。電極層は、光学デバイスの接続領域内の電極層に付着される。導電性層を電極層に付着させることにより、導電性層と電極層との間の接続が形成された表面領域が十分に大きいので、信頼性の高い電気的接続が実現されることが可能である。これにより、接触抵抗は十分に小さくなる。換言すると、動作中に、電極層に対して横方向に電流が流れる。導電性層は、電極層の厚さよりも顕著に大きい厚さを有する。このことは、導電性層に平行な方向の、より具体的には、導電性層と、導電性プラグ、すなわち少なくとも部分的に穿孔を満たした導電性材料と、の間の界面におけるさらなる電気的接続を実現することを可能にしている。この界面は、導電性層を通じた穿孔、およびそれに続いた導電性プラグの導電性材料の付着により生成されている。したがって、本発明の接続形成工程の第２ステップにおいて、導電性材料は穿孔内に提供される。穿孔は、導電性層が付着させられた接続領域内のキャリアおよび電極層の両方に形成される。結果的に、導電性材料は、その顕著に大きい厚さにより、接続の平行な方向ににもかかわらず、導電性層との信頼性の高い接続を実現している。「顕著に大きい厚さ」との用語は、本発明の観点においては、導電性層と電極層との間の厚さの比が、少なくとも５、好適に少なくとも１０、または少なくとも１００のような、少なくとも２であることを参照していることが観察される。１０００までの比が除外されるものではない。
【００１０】
導電性要素は、キャリアの外面において導電性材料に容易に接続されることが可能である。この様式において、信頼性の高い電気的接続は、光学デバイス内において、外部導電性要素と、極めて薄い電極層と、の間に得られることが可能である。電気的接続を使用することにより、外部電子回路および電源は、光学デバイスを制御するための電極層に接続されることが可能である。
【００１１】
外部導電性要素は、適切にフレキシブル印刷回路、導電性ワイヤ等である。外部導電性要素はさらに、コネクタ部品もしくはスイッチを含んだ電気部品の電極であり得るか、またはそれらを含み得る。導電性要素は一般的に、マイクロコントローラ、ドライバ、またはそれ自体既知の他のコントローラ回路に連結されている。一例は、例えばボタンのようなユーザインターフェイスからの検知信号を受信して、この検知信号を電極層への制御信号に変換するように構成された回路である。そのような制御信号は、例えば１つ以上の所定の電圧の信号パルスとして実行される。一つ以上の導電性要素が存在している場合、すべてのそのような要素は、単一のマイクロコントローラ、ドライバ、または他のコントローラ回路に通じ得る。しかしながら、各導電性要素が、別個のコントローラデバイスまたは回路に通じることは除外されない。
【００１２】
本発明は、少なくともいくつかのステップの順序を変更することが可能なように構成されている。穿孔のステップは、組み合わせられ、同時に実行されることが可能であるか、または順に実行されることが可能である。キャリアは、導電性層の穿孔の前に穿孔され得る。ここで、電極層は、キャリアと共にまたは導電性層と共に穿孔されることが可能であり、後者のオプションが好適である。導電性層の付着の後、且つキャリア、電極層、および導電性層の穿孔の後、導電性材料が穿孔を少なくとも部分的に満たすために穿孔内に導入される。複数の例が、方法内の異なったステップがどのようにして順序入れ替え可能であるかの詳細な記載に与えられている。穿孔を「少なくとも部分的に満たす」との用語は、本発明の観点においては、穿孔が導電性材料により完全には満たされないことであると理解される。例えば、導電性材料は、穿孔がその内部をまたはそれを通じて伸びた構造体の上面よりも低い高さに広がり得る。代替的に、導電性材料は、内部領域の空間を残して、穿孔の側壁に適用され得る。さらに、空間領域は、充填工程により生成されてもよく、穿孔を満たすために使用された材料の一部は、後に消失するか、または除去される。
【００１３】
キャリアは、電極層と直接接触し、キャリアの上に電極層が付着される層として好適に広く解釈されることが、さらに理解される。実際に、ポリマ層は、ポリマ層がキャリアを形成した適応液晶レンズの製造工程において、電極層を担持するために設けられることが可能である。代替的に、透明な無機材料は、キャリアとして設けられ得る。再び代替的な実施形態においては、電極層は、レンズシステムの眼鏡レンズまたはレンズ材料に直接付着され、その場合、眼鏡レンズまたはレンズ材料は、キャリアを形成する。再び異なった実施形態においては、導電性層、および適応液晶レンズの形成のために使用されるさらなる任意の層は、１つ以上の層を備えたキャリア上に付着され得る。製造のさらなるステージにおいて、少なくともいくつかのキャリアの層は、次いで除去され、１つ以上の光伝達キャリアおよび／または眼鏡レンズもしくはレンズ材料と随意的に置き換えられる。
【００１４】
好適な実施形態においては、適応液晶レンズは、電極層を担持したポリマ層と共に最初に製造され、次いでより大きいレンズシステム内に統合されて、適応液晶レンズシステムを眼鏡レンズまたはレンズ材料に接続するか、／それらの間に挟むことにより光学機器を形成する。
【００１５】
さらなる実施形態においては、電極層に直接接触したポリマ層および眼鏡レンズまたはレンズ材料の組み合わせは、キャリアとして使用される。そのような解釈において、キャリアは、その内部に液晶レンズが統合されたレンズまたはレンズ半体と共に広がっている。適応液晶レンズ、それらのキャリア、および完成した光学デバイスは、ポリマの外側に形成されることが可能であるので、それらのいずれかの穿孔は、例えばドリル、レーザ切断、打ち抜き、または鋭利な工具を使用した切断により、容易に得られることが可能である。
【００１６】
好適に、光学デバイスは機能領域を備え、光学デバイスは、光学デバイスの軸方向において第１の電極層から所定の距離（ｄ）の位置に設けられた、少なくとも１つのさらなる光伝達電極層を備え、方法は、接続領域と機能領域との間の少なくとも１つのさらなる電極層内の電気的遮断部を設けることをさらに含んでいる。機能領域は、フレネルレンズおよび液晶材料を適切に備えている。電気的絶縁材料および光学的に透明な材料は、液晶材料の周りに側方に適切に存在している。この電気的絶縁材料は、好適に接続領域内に伸び、導電性層および電極層を接続領域と共に覆っている。好適に、この電気的絶縁材料は、電極層と、さらなる電極層またはさらなる光伝達キャリアと、の間の距離を形成したスペーサとして使用されているか、またはスペーサを備えている。フレネルレンズは、電極層またはさらなる電極層のうちの一方に設けられている。液晶材料は、そのフレネルレンズと電極層の他方との間に設けられている。電気的絶縁材料は、フレネルレンズおよび液晶材料の側方に隣接して存在しており、接続領域およびさらなる接続領域へと広がって、電極層および導電性層を穿孔する間に穿孔される。例えば、適応液晶レンズシステムとして形成された光学デバイス内において、光学デバイスは、互いに略平行な２つの電極層を備えている。好適に、電極層は、各々が光伝達キャリア上に形成されて、互いに向かい合って配置されている。実際に、これらの電極層は互いに接近して広がっている。これらの層が互いに接近して広がっているので、第１の電極層が穿孔された場合、第２の電極層は等しく穿孔される可能性が高い。第２の電極層には導電性層が設けられていないとしても、導電性材料が第２の電極層とまったく接触しないことを保証することは不可能である。したがって、導電性材料と第２の電極層との間の電気的接続が実現されないことを確実にするために、電気的遮断部が、接続領域と機能領域との間のさらなる電極層内に設けられている。電気的遮断部により、導電性要素が機能領域内において第２の電極層から隔離され、一方で機能領域内において第１の電極層に接続されることが保証されている。この方法を使用することにより、選択された１つの電極層は、光学デバイスの外部の導電性要素に確実に接続され、一方で他の層は、この電気的要素から隔離される。
【００１７】
好適に、光学デバイスはさらなる接続領域を備え、方法はさらに、少なくとも１つのさらなる電極層の各々に関して、
−  さらなる導電性層をさらなる接続領域内においてさらなる電極層に付着させるステップであって、さらなる導電性はさらなる電極層の厚さよりも顕著に大きい厚さを有する、ステップと、
−  キャリアをさらなる接続領域内でさらに穿孔するステップと、
−  さらなる電極層をさらなる接続領域内でさらに穿孔するステップと。
−  さらなる接続領域と機能領域との間の電極層内に、さらなる電気的遮断部を設けるステップと、を含み、
その方法は引き続き、
−  さらなる導電性材料によりさらなる穿孔を少なくとも部分的に満たし、さらなる導電性要素をさらなる導電性材料と接続して、それによりさらなる電極層とさらなる導電性要素との間の、さらなる導電性層おおよびさらなる導電性材料を通じた電気的接続を確立するステップを含んでいる。
【００１８】
第２の電極層を第２の導電性要素に接続する機構は、第１の電極層を第１の導電性要素に接続する、前述の方法に類似している。好適な方法によれば、２つの電極層は、電極層が極めて薄い場合でさえ、および電極層が互いに物理的に接近している場合でさえも、独立して個々の導電性要素に接続されることが可能である。そのような接続は、電子回路および電源が電極層の間の電圧を制御することを可能にしている。好適に、さらなる接続領域は接続領域に隣接して配置され、さらなる接続領域は接続領域との重なりを見せない。
【００１９】
電気的遮断部は、電極層の付着の間に、またはその後に得られ得る。電極層のパターン化された付着のための技術は、印刷、レジストを使用したパターン化されためっき、および無電解めっき／電解めっきを利用したような下層テンプレートへの電気めっきを含んでいる。付着された層の一部を除去するための技術は、例えばエッチング、打ち抜き、切断を含んでいる。一実施形態においては、電気的遮断部は、接続領域においてさらなる電極層を切り離すことにより得られ、さらなる電気的遮断部は、さらなる接続領域において電極層を切り離すことにより得られる。他の電極層には、同じ領域内に接続面が設けられているので、切り離しの視覚影響は無視され得る。電極層の切離しは、その領域内においてその層との望まれない接続を実現する可能性が排除されるので、非常に効果的である。
【００２０】
好適に、導電性層はパターンにしたがって、すなわち限定された広がりと共に適用される。例えば、導電性層の側方の広がりは、導電性層の表面積が、その後に形成される穿孔の表面積の少なくとも２倍となるように設定され得る。好適に、導電性層は、（下層キャリアに平行な平面において）穿孔の直径の少なくとも２倍の直径を有する。導電性層および／または穿孔が円形表面領域を有する場合、直径は最短の直径を引用する。それと共に公差領域が生成され、穿孔ステップのあらゆる不均衡を打開する。導電性層の直径は、穿孔の直径の２倍より大きく、例えば少なくとも４倍の大きさ、少なくとも５倍の大きさとさえされることが可能であり、これにより穿孔の位置合わせにおける正確さのレベルを合致させる。
【００２１】
導電性層は、あらゆる下層に損傷を与えない、任意の適切な付着技術により付着されることが可能であり、その技術は例えば電解めっき、スクリーン印刷、ソルダペーストの塗布、導電性接着剤の塗布を含み、例えば銀ペーストまたは導電性フィラーを含んだ他の材料を含んでいる。しかしながら、かなり均質の層の生成が好適であり、これにより穿孔内に導電性材料を付着させて導電性表面積を最大化する。
【００２２】
好適な実施形態においては、方法は、穿孔および随意的なさらなる穿孔を形成する前に、キャリア、電極層、および導電性を、さらなる光伝達キャリア、さらなる光伝達キャリア上のさらなる電極層、および少なくとも１つのキャリア上の１つ以上の中間層と組み立てるステップをさらに含んでいる。
【００２３】
中間層はフレネルレンズ、液晶材料、および電気的絶縁材料を備えていてもよく、フレネルレンズは、電極層およびさらなる電極層のうちの一方に設けられてもよく、液晶材料は、フレネルレンズと電極層の他方との間に設けられてもよく、フレネルレンズおよび液晶材料は、機能領域内に存在していてもよく、電気的絶縁材料は、フレネルレンズおよび液晶材料の側方に隣接して存在していてもよく、この電気的絶縁材料は、接続領域に広がって、電極層および導電性層を穿孔する間に穿孔されてもよい。
【００２４】
このことは、キャリア、電極層、および導電性層が、組み立てられた後にのみ穿孔されることを意味している。その顕著に大きい厚さにより、導電性層は、実際に容易に視覚的に認識可能である。したがって、穿孔される位置は、組み立てられた後に検出されることが可能である。
【００２５】
好適に、方法はさらに引き続いて、組み立てのステップの後に、接続領域内のキャリア、電極層、および導電性層を同時に穿孔するステップを含んでいる。この様式において、穿孔は一度に実行されることが可能である。導電性層の位置に対する穿孔のずれを防止するために、導電性層は、穿孔の意図された直径よりも大きい幅を好適に有する。信頼性の高い電気的接続を確立するために、穿孔は、導電性層を少なくとも部分的に穿孔することを必要とされる。パターンにしたがって導電性を設けることにより、作業者は、穿孔がパターン化された導電性層を少なくとも部分的に穿孔する限り、光学デバイスを穿孔する位置を選択することが可能である。
【００２６】
大きい面積を有する導電性層の視覚を限定するために、そのような導電性層を複数の導電性パターンに再分割することが、実行可能である。ここで、導電性層は、接続領域内に複数の導電性パターンを含んだパターン的に提供され、それらの複数の導電性パターンは、穿孔の表面積の少なくとも３倍、好適に少なくとも４倍の大きさの表面積を覆っている。導電性パターンは例えば細長いストリップであり、例えば０．５ミクロンの長さおよび０．１ミクロンの幅を有する。複数のそのようなパターンが互いに隣り合わせに配置された場合、より大きい表面積が満たされることが可能である。そのようなより大きい表面領域内に穿孔を形成する際に、少なくともいくつかの前述の導電性パターンは、部分的に除去される。このことは、そのような導電性パターンと、導電性プラグすなわち穿孔を満たした導電性材料と、の間の界面の形成に最終的に帰結するだろう。理解されるように、この実施形態においては、各導電性パターンは、下にある電極層に接続される。さらに理解されるように、導電性パターンのデザインは変化されてもよく、いくつかの実現可能なパターンは、図５Ｂおよび図５Ｄに示されている。
【００２７】
さらなる実施形態においては、光学デバイスには複数の接続領域が設けられ、すべての接続領域は電極層に接続されており、および／またはさらなる電極層に接続された複数のさらなる接続領域が設けられている。代替的に、接続領域およびさらなる接続領域は、細長い形状を有する。
【００２８】
論じられたすべての実施形態（複数の導電性パターン、各々が導電性層および細長い導体を備えた、一連の別個の接続領域）は、異なった寸法を有する眼鏡のような、光学機器のバラエティに関して、光学デバイスの製造の標準化を容易にしている。穿孔に関して複数の位置が存在しているので、その位置は、製造の進んだ段階において選択され得る。このことは、作業者が例えば眼鏡のようなより大きいシステム内に光学デバイスを統合するための自由度を与え、一方で電極層の接続の位置に関して所定の自由度を有する。さらに、例えば眼鏡に光学デバイスを統合するためのデザインの自由度は、穿孔を通じた光学デバイスを接続することにより顕著に改善されることが理解される。光学デバイスの端縁において実現された接続は、デザインの自由度を必然的に制限することは明確である。
【００２９】
代替的な実施形態においては、キャリアは穿孔され、および／または光伝達キャリアには、組み立ての前に、好適には個々の電極層および導電性層の付着の前に、穴または穿孔が設けられる。この実施形態においては、穿孔の位置は視認でき、そのことは位置合わせの問題を最小化する。さらに、キャリア内の穿孔の存在により、残りの穿孔ステップは最小化され、狭い穿孔の創造を可能にした技術を伴って、効率的に実行されることが可能である。その一例は、湿式化学エッチング、または乾式エッチング、もしくは針の使用である。特にこの実施形態においては、キャリアの１つには、穿孔よりもむしろ穴が単に設けられ、穴はキャリア内の凹部であり、部分的のみに、すなわち不完全に、その軸方向にキャリアを通じて伸びていることが可能であることが、明確化のために観察される。「底部を備えた」穿孔、すなわち溝の全体的な形成は、「電気的な」導電性材料の堆積を容易にするための興味深いオプションであるとみなされる。
【００３０】
再び、さらなる実施形態においては、導電性要素を導電性材料に接続するステップは、形成されたキャリアのシステム、任意のさらなる光伝達キャリア、１つ以上の電極層、導電性層、および中間層を、透明な本体の間に挟むステップ、少なくとも１つの透明な本体およびその間に挟まれたシステムを通じた穴を設けるステップであって、この穴は、満たされた穿孔と位置合わせされ、より小さい直径を有する、ステップ、形成された穴内に補助的導電性材料を適用するステップ、および導電性要素をそのような補助的導電性材料に、そのような透明な本体の外側で接続するステップ、を含んでいる。換言すると、補助的導電性材料は、導電性材料の内側に形成されたボア内に提供されている。しかしながら、この補助的導電性材料はさらに、導電性要素への接続を容易にするために、一般的には穴の外側に広がっている。導電性材料が穿孔を満たさない場合、任意の残りの空間は、このステップにおいて満たされることが可能である。導電性要素への接続を容易にするために、手段は、補助的導電性材料が内部に広がり得る穴のような、１つ以上の透明な本体の外側に設けられ得る。補助的な透明な材料は、例えば導電性接着剤であるが、別のタイプの導電性材料が使用されることも可能である。
【００３１】
導電性プラグ（したがって少なくとも部分的に満たされた穿孔）への垂直接続を設けるよりも、側方接続を適用することが可能である。側方接続は、追加の穴および補助的導伝性材料を通じた汚染の危険性を最小化するために、有利であるとみなされる。この代替的な実施形態においては、穴は、導電性プラグに達するように横向きに設けられている。例えば、０．５から１．３ｍｍのような、０．２から２ｍｍの直径、および１００から３００ミクロンの高さ等のそのサイズにより、任意の穴は導電性プラグと容易に位置合わせされることが可能である。さらに、導電性プラグは均一な表面を備え、その面に補助的導電性材料が塗布され且つ接着されることが可能である。そのような側方接続は、光学デバイスをレンズ半体のような２つの透明な本体の間に挟んだ後に好適に適用される。
【００３２】
本発明はさらに、光伝達キャリアに設けられた光伝達電極層を備えた光学デバイスにも関し、導電性層は第１の電極層に設けられ、導電性層は接続領域を確立し、導電性層は、電極層の厚さよりも顕著に大きい厚さを有し、電極層およびキャリアは、接続領域内の穿孔を見えるようにしており、穿孔は少なくとも部分的に導電性材料で満たされ、導電性材料はさらに導電性要素に接続されて、それにより電極層と導電性要素との間の、導電性層および導電性材料を通じた電気的接続を確立している。
【００３３】
本発明の光学デバイスにおいては、電極層は、例えばワイヤのような導電性要素に光学デバイス内の穿孔を通じて接続されている。この穿孔は、光学デバイスに対して側方に且つ電極層に対して側方に伸びている。実際に、電極層は極めて薄くすることが可能であるので、信頼性の高い電気的接続は、電極層上に導電性層を最初に設けることにより実現される。導電性層は、電極層の厚さよりも顕著に大きい厚さを有する。このことは、信頼性の高い接続を得ることを可能にし、そこには２つのステップが認識され得る。第１ステップにおいて、接続は、穿孔を満たした導電性材料と、電極層に付着された導電性層と、の間に実現される。第２ステップにおいて、信頼性の高い電気的接続は、導電性層と電極層との間に実現される。これにより、信頼性の高い電気的接続は、導電性材料を通じた導電性要素と、電極層を伴った導電性層と、の間に実現される。
【００３４】
光学デバイスの製造および光学デバイスの眼鏡等のより大きい構造物への統合は、標準化されることが可能であり、一方で光学デバイスのインテグレータに関するデザインの自由度を増大させることが可能である。光学デバイスのインテグレータは、光学デバイスを端縁でさらなる導電性要素に接続するように形成されておらず、これにより光学デバイスの端縁は、自由に取り扱われることが可能である。さらに、導電性層が電極層にどのように付着されるかにより、自由度は、穿孔の位置を選択するようにインテグレータに与えられる。
【００３５】
好適に、少なくとも１つのさらなる光伝達電極層は、電極層から所定の距離の位置に光学デバイス内に設けられており、少なくとも１つのさらなる電極層には、接続領域と機能領域との間に電気的遮断部が設けられている。本発明に関連してこれまでに説明したように、さらなるまたは第２の電極層を設けることは、例えば適応液晶レンズシステムを形成することを可能にしている。電気的遮断部は、導電性材料が第１の電極層のみに電気的に接続され、第２のまたはさらなる電極層には接続されないことを確実にしている。
【００３６】
好適に、さらなる導電性層はさらなる電極層に設けられ、さらなる導電性層はさらなる接続領域を確立し、さらなる導電性層は、さらなる電極層の厚さよりも顕著に大きい厚さを有し、さらなる電極層およびキャリアは、さらなる接続領域内のさらなる穿孔を見えるようにしており、さらなる穿孔は少なくとも部分的にさらなる導電性材料で満たされ、さらなる導電性材料はさらに、さらなる導電性要素に接続されて、それによりさらなる電極層とさらなる導電性要素との間の、さらなる導電性層およびさらなる導電性材料を通じたさらなる電気的接続を確立している。
【００３７】
好適な光学デバイスにおいては、第１の電極層は、先に説明したような信頼性の高い方法において、第１の導電性要素に接続されている。さらなるまたは第２の電極層は、類似した信頼性の高い方法において、さらなるまたは第２の導電性要素に接続されている。このことは、第１のおよび第２の電極層を電子回路および電源に接続することを可能にしており、これにより電圧は、電極層間で制御されることが可能である。この方法において、光学デバイスは動作されることが可能である。効果的な製造および改良されたデザインの自由度の利点は、２つの電極層が個々の導電性要素に接続された場合に、等しく維持される。
【００３８】
好適に、導電性層およびさらなる導電性層は、側方の広がりを有し、その表面積は、穿孔の断面積の少なくとも２倍の大きさである。さらに好みにより、（複数の）導電性層の直径は、穿孔の直径の少なくとも２倍である。これに関連して、表面は、パターン化された導電性表面を通じて電極層との接続を確立するために、穿孔が形成されることが可能な全領域として定義されている。この定義によれば、導電性層が、例えば導電性層の側縁において部分的にのみ穿孔された場合に、接続が実現されることが可能であるので、表面は導電性層よりも広い領域に広がっている。また、この実施形態によれば、導電性層の表面積は、例えばパターンが１つ以上の細い線により形成された場合に、接続が実現されることが可能な表面積よりも顕著に小さくすることが可能である。特に、キャリアデバイス、電極層、および導電性層が組み立てられた後に、これらの要素に穿孔が形成される場合、穿孔が形成される位置を選択するために、より大きな構造体内の光学デバイスのインテグレータに自由度が与えられる。穿孔は、導電性層の全体にわたって、且つ導電性層の端縁においても形成されることが可能である。信頼性の高い接続を得るために、穿孔は少なくとも部分的に導電性層を穿孔するべきである。
【００３９】
これまでにおよび／または方法に関する請求項内に論じられたあらゆる特徴は、結果として得られる光学デバイスにも適用可能である。本発明は、いくつかの本発明の好適な実施形態を記載した図に関連して、より詳細にここに記載されている。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】本発明の第１実施形態を示した断面図である。
【図２】本発明の第２実施形態を示した断面図である。
【図３】電気的接続のステップを示した図である。
【図４Ａ】より大きい構造体内への統合がどのように柔軟であるかを示した、本発明の第２実施形態を示した正面図である。
【図４Ｂ】より大きい構造体内への統合がどのように柔軟であるかを示した、本発明の第２実施形態を示した正面図である。
【図４Ｃ】より大きい構造体内への統合がどのように柔軟であるかを示した、本発明の第２実施形態を示した正面図である。
【図４Ｄ】より大きい構造体内への統合がどのように柔軟であるかを示した、本発明の第２実施形態を示した正面図である。
【図５】接続表面の複数のパターンを示した図である。
【図６】本発明の方法の異なった実施形態を示した図である。
【図７】本発明の方法の異なった実施形態を示した図である。
【図８】本発明の方法の異なった実施形態を示した図である。
【図９】本発明の方法の異なった実施形態を示した図である。
【図１０Ａ】垂直接続を使用して導電性要素を接続するための、図９のいくつかのステップをより詳細に示した図である。
【図１０Ｂ】垂直接続を使用して導電性要素を接続するための、図９のいくつかのステップをより詳細に示した図である。
【図１０Ｃ】垂直接続を使用して導電性要素を接続するための、図９のいくつかのステップをより詳細に示した図である。
【図１１Ａ】水平接続を使用して導電性要素を接続するための実施形態を、線図的に示した断面図である。
【図１１Ｂ】水平接続を使用して導電性要素を接続するための実施形態を、線図的に示した断面図である。
【図１１Ｃ】水平接続を使用して導電性要素を接続するための実施形態を、線図的に示した断面図である。
【図１１Ｄ】水平接続を使用して導電性要素を接続するための実施形態を、線図的に示した断面図である。
【図１２】先行技術の状況を示した図である。
【発明を実施するための形態】
【００４１】
図において、同じ参照符号は、同じまたは類似した要素に割り当てられている。
【００４２】
図１は、キャリア１５上の電極層２を示している。キャリア１５は光を伝達し、電極層を支持するために製造工程において使用されるポリマ層またはシートとして好適に形成されている。代替的に、キャリア１５は、レンズまたはレンズの少なくとも一部として形成されている。これに関連して、電極層２は、レンズまたはレンズの少なくとも一部に直接付着され得ることが理解される。代替的に、電極層２はポリマシート上に最初に製造されてもよく、次いでポリマシートと一体にレンズまたはレンズの少なくとも一部に付着され得る。そのような場合、キャリアは拡張され、レンズまたはレンズの一部と組み合わせてポリマシートとして形成されることが可能である。レンズは、例えば眼鏡、またはカメラのレンズシステム、もしくは別のレンズシステムのようなより大きい構造体内に統合されることが可能である。キャリア１５は、（単一の）キャリアとして参照される一部品に、または拡張キャリアとして参照される複数部品に形成されることが可能である。キャリア１５は、ガラス製またはプラスチック製とすることが可能である。キャリア１５を拡張する技術は、光学デバイスを形成するとともに、２つのガラスまたはプラスチック部品の間に複数の電極層を挟むために使用されてもよく、それにより大きいレンズ構造体内に光学デバイスを統合する。図２の実施形態は、そのような状態を示している。
【００４３】
電極層２は、キャリア１５により支持されている。電極層２は、キャリア１５に接続、例えば接着、または他の方法により取り付けられることが可能である。電極層２は極めて薄く、実際には約１００ｎｍの厚さを有し得る。電極層２を外部導電性要素１に接続するために、導電性層６が電極層２に付着されている。キャリアにおよび電極層にならびに導電性層６には、穿孔が形成されている。導電性材料７は、少なくとも部分的に穿孔を通じて広がっている。導電性材料７は導電性要素１に接続されることが可能であり、それにより導電性層６を通じて、電極層２を導電性要素１と相互接続している。導電性材料７は、塗布後に穿孔内で硬化する液体塗布材料により形成されることが可能である。代替的に、導電性材料は、ピン、またはリベット、もしくは接続を確立するために穿孔内へと押圧またはクランプもしくは他の方法により力を加えられる他の要素により形成されることが可能である。導電性材料がピン、リベット、または他の要素により形成されている場合、これらは中空とされ得る。
【００４４】
電極層２およびキャリア１５は、光学デバイス３と一体に形成されている。光学デバイス３内において、接続領域４、および機能領域５が区別されている。接続領域４および機能領域５は、領域４と領域５との間の明確な境界無しに、非常に類似した特性および構造を備えていてもよい。接続領域４および機能領域５は物理的に離間されていてもよく、または代替的にそれらの意図された機能によってのみ区別され得る。接続領域４において、導電性要素１と電極層２との間の接続が実現されている。この電気的接続は、光学デバイス３の透明度を妨げる少なくともいくつかの要素の存在を必要とする。すなわち、導電性層６は一般的には透明でない。また、キャリアおよび電極層内の穿孔を満たした導電性材料７は、一般的に透明でない。電極層２は領域４および領域５の両方に一体的に形成され、これにより単一の電極層２は、接続領域４内に接続されることが可能であり、機能領域５内においてその機能を発揮することが可能である。
【００４５】
光学デバイス３の機能領域５内において、透明度は、視覚的妨害要素の影響を最小化することにより最適化されている。この機能領域５内において、電極層２は電力供給されることが可能であり、これにより電極層２はその機能を発揮することが可能である。この機能の一例は、本明細書内にさらに記載されており、好適に制御可能なフレネルレンズに関連しており、そのレンズの機能は、液晶技術の使用を開始するまたは動作停止することを可能にしている。代替的に、電子部品は電極層に接続されて、機能領域５内において１つ以上の所定の機能を発揮することが可能である。例またはそのような部品は、スイッチ入切可能なＬＥＤである。
【００４６】
図２は、本発明の好適な実施形態による光学デバイス３を示している。図２の光学デバイス３内において、液晶レンズシステムは、２つのキャリア１５の間に挟まれている。液晶レンズシステムは、電極層２およびさらなる電極層８を備え、これらの電極層は、互いの間に所定の距離が設けられている。機能領域５内において、フレネルレンズ１９は、電極層２とさらなる電極層８との間に配置されている。フレネルレンズ１９は、図２の実施形態においては、さらなる電極層８に隣接して設けられている。電極層２とフレネルレンズ１９との間には、液晶が提供されている。フレネルレンズ、液晶、および電極層２、８は、液晶への電力供給および電力切断により、フレネルレンズ１９が起動または動作停止可能であるように設けられている。この態様において、切り替え可能レンズシステムが得られている。
【００４７】
図２の光学デバイスにおいて、接続領域４が設けられ、電極層２は導電性要素１に接続されている。電極層２と導電性要素１とを接続するための基本原理は、図１に関連して先に記載されたものと同じである。図２の実施形態において、穿孔および導電性材料７は、電極層２を通じて広がっているだけではなく、さらなる電極層８を通じて広がっている。接続領域４内において、電極層には導電性層のみが設けられているが、電気的接続が導電性材料７とさらなる電極層８との間に実現されるということは、排除されることが不可能である。望まれない接続が実現されないことを確実にするために、電気的遮断部９が、接続領域４と、さらなる電極層内の機能領域５と、の間に設けられている。この遮断部９は、さらなる電極層８は極めて薄いためにあり得ないが、導電性材料７がさらなる電極層８と接触した場合であっても、導電性材料７と、さらなる電極層８と、の間の機能領域５内における接触が発生しないことを確実にしている。
【００４８】
接続領域４内では、電極層２が導電性要素１に接続され、接続領域４は、図の左手側に示されている。図の右手側には、非常に類似した接続が示されており、さらなる電極層８をさらなる導電性要素１３と相互接続している。このさらなる接続は、前述の技術と同じ技術を使用して実現されている。特に、さらなる導電性層１１はさらなる電極層８に接触して設けられている。キャリア１５、およびさらなる電極層８、ならびにさらなる導電性層１１には、穿孔が形成されており、さらなる導電性材料１２は、少なくとも部分的に穿孔を満たしている。さらなる導電性要素１３は、さらなる導電性材料１２に接続されることが可能である。さらなる導電性材料１２はさらなる導電性層１１と相互接続しており、続いてさらなる電極層８と接続している。この態様において、さらなる電極層８は、さらなる導電性材料１２およびさらなる導電性層１１を通じて、さらなる導電性要素１３に接続されている。さらなる導電性材料と電極層２との間の電気的接続が実現されないことを確実にするために、さらなる電気的遮断部１４が、機能領域５とさらなる接続領域１０との間に設けられている。図２の実施形態において、機能領域が示されており、２つの接続領域４および１０が示されている。図２の実施形態において、機能領域５は、接続領域４と接続領域１０との間に形成されている。しかしながら、接続領域が、用途のための利得として、光学デバイス３内に自由に配置されることが可能であることを、当業者は実現するだろう。
【００４９】
先の記載に基づいて、当業者はさらに電極層を追加し、電極層のスタックであって、各電極層が異なった導電性要素に接続された電極層のスタックを備えた光学デバイスに到達することが可能であろう。
【００５０】
図３は、導電性要素１と電極層２との間の電気的接続がどのように実現されているかを示している。導電性材料７は、光学デバイス３の穿孔を少なくとも部分的に満たしている。穿孔は、一般的にキャリア１５および電極層２に対して側方に伸びている。導電性材料７は、電極層に対して側方に伸びているので、導電性材料７の周囲の非常に薄い薄片のみが、電極層２とともに直線状に直接配置されている。製造装置において、電極層２と導電性材料７との間の直接的な信頼性の高い電気的接続を得ることが、非常に困難であるということが、試験により明確にされた。信頼性の高い接続を得るために、導電性層６は電極層２に付着されている。導電性層は、良好なその導電特性を知られている、例えば銀インクにより形成されることが可能である。そのようなインクは、層を損傷することなく電極層上に印刷されることが可能である。光学デバイス、特にレンズとの関連で、これらのレンズは一般的にプラスチック材料から形成されており、高温に耐えることが不可能であることが理解される。換言すると、本発明のキャリアは、高温に耐えることが不可能なプラスチック材料から一般的に形成されている。
【００５１】
導電性層６の厚さは、電極層の厚さよりも極めて大きい。例えば導電性層は、０．５ミクロンよりも大きい、好適に１ミクロンよりも大きい、より好適に５ミクロンよりも大きい厚さを有し、且つ５０ミクロンよりも小さい、好適に４０ミクロンよりも小さい、より好適に３０ミクロンよりも小さい厚さを有する。最も好適に、導電性層は約１０ミクロンの厚さを有する。導電性要素１と電極層２との間の電気的接続は、導電性層６を通じて実現されている。この電気的接続６において、２つのステップが認識されることが可能である。第１ステップ１６において、導電性材料７と導電性層６との間の電気的接続が実現される。第２ステップ１７において、導電性層と電極層との間の電気的接続が実現される。二段階の接続は、電気的接続の簡易化された論理的説明であることが明らかである。この説明から、導電層は部分的に穿孔が形成されているか、または導電性層の端縁において穿孔が形成されており、これにより導電性材料７は、その周囲の部分に沿って導電性層のみに接触していることが明らかである。
【００５２】
図４は、より大きい構造体内に統合されるように形成された、より大きいキャリア１５を備えた光学デバイス３を示している。さらに図４において、接続領域４およびさらなる接続領域１０が機能領域５に対してどのように位置決めされているかを示している。図４の実施形態の導電性層６およびさらなる導電性層１１は、細長い形状を有する。この形状は、機能領域５からキャリア１５の端縁に向かって伸びている。導電性層６およびさらなる導電性層１１は、互いに略平行に伸びている。機能領域５は、キャリアの中央部内に設けられている。この構成は、キャリア１５をより大きい構造体内に統合する場合に、顕著な利点を有する。拡張された接続領域は、キャリアを穿孔する位置を選択するために、インテグレータにデザインの自由度を与える。穿孔は、導電性層６およびさらなる導電性層１１に沿って，任意の位置に形成されることが可能である。穿孔が導電性層６、１１を少なくとも部分的に穿孔している限り、接続は実現されることが可能である。
【００５３】
図４Ａの構成は、機能領域５の周囲にキャリア取り扱いゾーン１８を形成しており、そのゾーン内において、キャリア１５は切断されることが可能である。このことは、図４のキャリアが、小さいフレームを備えた眼鏡と同様に、大きいフレームを備えた眼鏡に統合されることを可能にしている。このことは、光学デバイスのための生産工程を標準化することを可能にしている。統合の際に、標準の光学デバイスは、より大きい構造体に依存して製作される。このことは、光学デバイス３の生産を最適化することと同様に、デザインの自由度を高める。図４Ｂおよび図４Ｃは、キャリア取り扱いゾーン１８が、液晶レンズシステムの機能領域５が配置された眼鏡の最終位置に関連した自由度を、どのようにして提供するかを示している。図４Ｄは、キャリア取り扱いゾーン１８が、液晶レンズシステムを異なった形状を有する眼鏡に統合することをどのようにしてさらに可能にしているかを示している。これらの例に基づいて、レンズをより大きい構造体内に統合する場合に、この構成がデザインの自由度を与えることが明確になるだろう。
【００５４】
図５は、導電性層６／１１に関する複数のパターンを示している。図５Ａにおいて、直線的且つ連続的な層が設けられている。導電性材料が銀インクである場合、図５Ａの層を通して見ることは不可能であり、したがって導電性層の視覚影響は大きい。図５Ｂ、図５Ｃ、および図５Ｄは、不連続層として形成された代替的なパターンであり、導電性層６を通して少なくとも部分的に見ることが可能なままである。図５Ｂにおいて、導電性層は格子として形成されている。図５Ｃにおいて、導電性層は複数の隣接したリングとして形成されている。それにより、リングは、穿孔の直径よりも小さい内径および穿孔の直径よりも大きい外径を有するようにデザインされている。リング内またはリング上に正確に穿孔する必要はなく、２つのリングの間に穿孔することも可能であることが理解される。図５Ｄにおいて、短い線のパターンが設けられている。これらのパターンの各１つは、信頼性の高い電気的接続を実現し、図３に関連して記載された二段階の接続を容易にすることが可能である。導電性層６／１１と導電性材料７／１２との間の電気的接続は、図５Ｂ、図５Ｃ、または図５Ｄの導電性層が使用された場合、図５Ａの導電性層に比べて顕著に小さくなるだろう。接続は、導電性材料７／１２の周囲に沿って連続的に実現されることが不可能である。しかしながら、そのようなパターンが、信頼性の高い接続を実現することを、試験は示した。
【００５５】
図６から図９は、図２および図３の光学デバイス３を製造するための方法の、異なった実施形態を示している。ステップ１において、電極層２、８が設けられる。この電極層は、透明なシートに設けられた極めて薄い層の取り扱いを可能にするための実施である。透明なシートはキャリアを形成する。電極層２、８上に、導電性層６／１１が付着される。この導電性層は、好適に印刷により付着される。さらに、電気的遮断部９／１４が、ステップ３において形成される。
【００５６】
ステップ４において、導電性層および電気的遮断部を備えた２つの電極層は、その間にフレネルレンズ１９を組み込まれる。組み立ての間、電極層２、８の位置合わせは、電極層の導電性層６がさらなる電極層８の電気的遮断部９と位置合わせされることを確実にするために、重要である。それに等しく、さらなる電極層８上の導電性層１１は、電極層２の電気的遮断部１４と位置合わせされる。ステップ４において、液晶レンズシステムが形成される。この液晶レンズシステムは、薄片として好適に形成される。ステップ５において、この薄片は２つのレンズ半体の間に統合され、それによりキャリア１５を拡張する。ステップ５は、例えば光学技術者により遠隔設備において実行され得る。
【００５７】
ステップ６において、キャリアは穿孔されて、これにより穴２０が形成される。穴２０は、キャリアおよび電極層に対して略側方に伸びている。穴２０は導電性層６、１１に配置されて、少なくとも部分的にこれらの導電性層６、１１を穿孔している。ステップ７において、穴２０は少なくとも部分的に導電性材料７／１２により満たされ、それにより外部導電性要素１、１３を接続する（図６から図８には図示略）。
【００５８】
図７は、図６の方法に概して一致している代替的な方法を示しているが、キャリア１５は二段階において穿孔されている。ステップ５において、電極層は、予備穿孔されたキャリア１５の拡張部の間に挟まれる。このステップ５において、予備穿孔されたキャリア１５の拡張部は、液晶レンズシステムと位置合わせされる。ステップ６において、電極層およびキャリアが穿孔され、ステップ７において、導電性材料が穴に加えられる。図７の実施形態において、穴は止まり穴であり、一方で図６の実施形態においては、穴は貫通穴である。
【００５９】
図８はさらに別の実施形態を示しており、ステップ２において、２つの穴は電極層およびキャリア内に切られる。ステップ３において、接続領域が１つの穴の上、特に１つの穴の端縁上に印刷される。ステップ４において、２つの電極層およびキャリアは、レンズシステム内に組み込まれる。ステップ５において、アセンブリは２つのレンズ半体の間に挟まれ、それによりキャリア１５を拡張する。ステップ６において、穴が導電性層６を通じて形成され、ステップ７において、導電性材料が加えられる。
【００６０】
図６、図７、および図８の異なった方法は、ステップの順序が、本発明の範囲から逸脱することなく変更されることが可能であることを示している。これらの図が、限定された数の実施形態を示しているのみであり、他の順序が同一のまたは類似した結果となり得ることは、当業者は理解するだろう。
【００６１】
図９は、別の好適な方法を示している。図９の方法が、最も信頼性の高い電気的接続を提供することを、試験は示した。図９においては、第１ステップにおいて、電極層２、８はポリマキャリア１５上に設けられる。電極層２、８には、個々に導電性面６、１１が、および対応した電気的遮蔽部９、１４が設けられる。これらの電極層２、８は、それらの間にフレネルレンズのような回折構造体を伴って、およびそれらの間に液晶を伴って組み立てられる。この組み立てにより、液晶レンズシステムとみなされるスタックが形成される。このレンズシステムは、ポリマキャリア１５により可撓性を有し、眼鏡のレンズ半体のようなより大きい構造体内に統合されることが可能である。
【００６２】
可撓性レンズシステムをより大きい構造体内に統合する前に、レンズシステムは、図９のステップ２に示したように、穿孔される。図９のステップ２は、導電性層６、１１の位置における２つの穴２０を示している。ステップ３において、これらの穴は導電性材料７により満たされる。導電性材料は液体の形式で塗布されるか、またはプラグ形状とすることが可能である。中心領域は空のままであり、導電性材料７の環状層を形成し得ることは、除外されない。
【００６３】
第４ステップにおいて、可撓性レンズシステムは、より大きい構造体内に統合される。特に第４ステップにおいて、満たされた穴のスタックは、例えば眼鏡のレンズのレンズ半体のような２つの透明な本体の間に挟まれる。これらのレンズ半体は、キャリアを拡張している。
【００６４】
第５ステップにおいて、拡張されたキャリアは、導電性材料の位置において穿孔される。少なくとも１つの拡張されたキャリアが穿孔されることは、除外されない。付着された本体は透明であるので、作業者または装置には、これらの新しい穿孔を設ける位置が見えている。穿孔は、第６ステップにおいて補助的導電性材料により満たされ、電極層２、８との外部接続を確立する。充填は、導電性接着剤のような液体状のプラグにより行われ得る。洗面器または穴が、補助的導電性材料のために拡張されたキャリア１５の外側に形成されてもよく、これにより導電性材料を、ワイヤまたはフレキシブル印刷回路のような導電性要素に接続する。
【００６５】
図１０Ａから図１０Ｃは、補助的導電性材料を用いた接続の形成を示している。その開始点は、図８に示された工程の結果であるか、または代替的に図９の第３ステージの結果である光学デバイスである。この光学デバイスは、第１のキャリアおよびさらなる光伝達キャリアのアセンブリを備えている。これらのキャリアは、図１０Ａに明示的に示されていないことが観察される。好適に、キャリはポリマキャリアである。第１のキャリアには、電極層２、１つの導電性パターンまたは複数の導電性パターンの形式における導電性層６、フレネルレンズ１９、電気的絶縁性材料２６、および液晶材料２９が設けられている。さらなる光伝達キャリアには、さらなる電極層８、および（図１０Ａに示されたような）単一の導体の形式または複数の導電性パターンの形式とされ得るさらなる導電性層１１が設けられている。穿孔は、接続領域と（図１０Ａには示されていない）さらなる接続領域との間に設けられ、導電性プラグ２７、２８に帰結している。
【００６６】
その後、レンズ薄片としても参照されるこの適応レンズシステムは、第１の透明な本体体２１と第２の透明な本体２２との間に挟まれる。図示された例においては、これらの透明な本体２１、２２は、例えば眼鏡またはサングラスのような、所定のレンズタイプに従ったレンズ半体である。透明な本体２１、２２およびレンズ薄片のアセンブリは、接着剤を用いて形成される。保護接着剤３９は、レンズ薄片の自由端縁に提供される。明らかに、代替的なオプションがそのような保護のために獲得可能である。上部透明な本体２２には、液体接着剤または導電性インクのような、液体接続材料を収容するように構成されたキャビティ４５が設けられている。
【００６７】
さらに、穴３５は、導電性プラグ２７、２８を通じて伸びるように設けられている。一般的に、導電性プラグ２７、２８は、少なくとも０．３ｍｍ、好適に少なくとも０．５ｍｍ、または０．８ｍｍから１．５ｍｍの直径を有し、これによりその内部に穴を設けることが可能である。この図１０Ａに示されたように、穴３５は、両方の透明な本体２１、２２を完全に穿孔していないことが好適である。
【００６８】
図１０Ｂはさらなるステージを示しており、穴は導電性材料により満たされ、垂直導体３７を形成している。絶縁層５１および内部導体５２を備えた導電性要素は、垂直導体３７に取り付けられている。図示された実施形態においては、絶縁層５１は局所的に除去されて、垂直導体３７に先端において接続を提供している。代替的に、導電性材料は、導電性要素との電気的接続を供給するために、（図１０Ａに示されたように）キャビティ４５内に広がっていてもよい。
【００６９】
図１０Ｃは、完了のさらなるステージにおけるデバイスを最終的に示しており、導電性要素および垂直導体３７は、カバー２３を用いて保護されており、このカバーは透明な本体２２の形状に対応する形状で適切に設けられている。
【００７０】
図１１Ａから図１１Ｄは、導電性プラグ２７、２８を備えたレンズ薄片を導電性要素に接続するためのさらなる実施形態を、図式的に且つ断面図で示している。この図示された実施形態において、導電性要素５０は、側方とも称される横向きに適用される。図示された実施形態は、電極層２、８に略平行な方向を開示している。しかしながら、接続が傾斜して形成されることは排除されない。
【００７１】
図１１Ａは、レンズ薄片が、第１の透明な本体２１と第２の透明な本体２２との間に挟まれた状態を示している。
【００７２】
図１１Ｂは、引き続いたステージの後のデバイスを示しており、導電性プラグ２７、２８に対して側方にあり、且つフレネルレンズ１９および液晶材料２９を備えた機能領域から離れるように向いた材料は、導電性プラグ２７、２８まで除去される。一実施形態において、穴５０は打ち抜き、レーザ除去等の手段を用いて形成されている。設けられた穴５０は、円筒形、円錐形、ブロック形状等の、任意の適切な形状とすることが可能である。図１１Ａおよび図１１Ｂには示されていないが、穴は、第１のおよび第２の透明な本体２１、２２を付着する前、または第１のおよび第２の透明な本体２１、２２のうちの１つのみを提供した後に、効果的に形成されることが可能である。
【００７３】
図１１Ｃに示されたように、導電性要素は、これ以降に穴５０内に挿入される。また、この実施形態においては、内部導体５２および外部絶縁層５１を備えた絶縁ワイヤまたはケーブルを提供することが、好適であることがわかる。しかしながら、導電性要素は柔軟な薄片であるか、または穴５０は、導電性インク、導電性接着剤等の導電性材料により終端まで満たされることは、除外されない。そのような終端において、導電性要素は付着され得る。
【００７４】
図１１Ｄに示されたように、不動態化材料５３は、導電性要素と透明な本体２１、２２との間に塗布される。不動態化材料５３は、穴５０内における導電性要素の保護および固定を提供する。導電性要素が、クリップおよび／または溝のような機械的固定手段によりさらに固定され得ることが、理解されるだろう。いくつかの導電性接着剤が、導体５２と導電性プラグ２７、２８との間に塗布されて、正確な電気的接続を保証することは、除外されるべきではない。再度、さらなる実施形態によれば、導電性プラグ２７、２８の材料は、加熱により流動性を有するようになるように選択され得る。そのとき、導電性要素は導電性プラグ内に押し込まれ、続いて凝固することが可能である。
【００７５】
前述の図は、単一のレンズ薄片が第１の透明な本体２１と第２の透明な本体２２との間に統合されたことを示している一方で、１つより多いレンズ薄片、例えば２つのレンズ薄片が統合されることは、除外されない。それらの２つのレンズ薄片は、組み合わされたスタックが偏光独立であるように、好適に配置される。このことは、従来の眼鏡に関して好適であるとみなされる。しかしながら、サングラスに関して、単一のレンズ薄片の統合は、その内部の偏光フィルタの存在の観点から、好適であるとみなされる。
【００７６】
図および記載に基づいて、当業者は、本発明およびその多様な実施形態の動作および利点を理解することが可能であるだろう。しかしながら、記載および図は、本発明の理解を単に意図したものであり、それらに使用された特定の実施形態または例に本発明を限定することを意図していない。したがって、本発明の範囲は、請求項によって定義されるのみであることが強調される。
【符号の説明】
【００７７】
１  ・・・外部導電性要素
２  ・・・電極層
３  ・・・光学デバイス
４  ・・・接続領域
５  ・・・機能領域
６  ・・・導電性層
７  ・・・導電性材料
８  ・・・さらなる電極層
９  ・・・電気的遮断部
１０  ・・・さらなる接続領域
１１  ・・・さらなる導電性層
１２  ・・・さらなる導電性材料
１３  ・・・さらなる導電性要素
１４  ・・・さらなる電気的遮断部
１５  ・・・キャリア
１６  ・・・第１ステップ
１７  ・・・第２ステップ
１８  ・・・キャリア取り扱いゾーン
１９  ・・・フレネルレンズ
２０  ・・・穴
２１  ・・・第１の透明な本体
２２  ・・・第２の透明な本体
２３  ・・・カバー
２６  ・・・電気的絶縁性材料
２７、２８  ・・・導電性プラグ
２９  ・・・液晶材料
３５  ・・・穴
３７  ・・・垂直導体
４５  ・・・キャビティ
５０  ・・・穴
５１  ・・・絶縁層
５２  ・・・内部導体
５３  ・・・不動態化材料
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図４Ｃ】
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【図４Ｄ】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図５Ｃ】
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【図５Ｄ】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０Ａ】
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【図１０Ｂ】
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【図１０Ｃ】
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【図１１Ａ】
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【図１１Ｂ】
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【図１１Ｃ】
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【図１１Ｄ】
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【図１２】
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【国際調査報告】
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