KR20080076931A

KR20080076931A - 유체 초점 렌즈에서의 용액 흐름 방지

Info

Publication number: KR20080076931A
Application number: KR1020087013831A
Authority: KR
Inventors: 로엘 엠. 티제이버그; 아나 엘. 보우캄프-위놀츠; 티몬 알. 그롭; 고데프리두스 제이. 베르호에엑크스; 피에터 반 데르 미르
Original assignee: 코닌클리케 필립스 일렉트로닉스 엔.브이.
Priority date: 2005-12-12
Filing date: 2006-12-05
Publication date: 2008-08-20
Also published as: WO2007069132A2; EP1963893A2; JP2009518676A; CN101331411A; US20080316587A1; WO2007069132A3

Abstract

유체 초점 렌즈(ffl: fluid focus lens)에서, 구조화된 소수성 층(415)이 친수성 유리 기판(406)상에 적용된다. 소수성 층(415) 및 친수성 층(406)은 친수성 유리 기판(406)상에 놓인 물 비말(water droplet)로 하여금 한정된 위치(또는 영역)에 남도록 한다. 소수성 층은 ffl의 코어(408)가 기판(406)에 접착되지 않는 경우, 누설을 방지한다. 또한 소수성 층(415)은 비말 모양으로 물을 유지시키도록 장벽으로서 기능하며, 이는 ffl 제품의 조립을 단순화시킨다.

렌즈, 초점, 유체, 소수성, 친수성

Description

유체 초점 렌즈에서의 용액 흐름 방지{SOLUTION FLOW PREVENTION IN FLUID FOCUS LENSES}

본 출원은 2005년 12월 12일자로 출원된 미국 가출원 제60/749,475호(대리인 관리 번호 제004165US1호)의 이익을 주장하며, 2005년 5월 3일자로 출원된 제PCT/WO/IB2005/051435호(대리인 관리 번호 제NL050252호)의 일부계속출원이다.

본 발명은 전자 습식 셀의 소수성 층에 대한 것이고, 또한 이 층을 병합한 전자-습식 셀, 특히 유체 초점 렌즈의 전자-습식 셀 및 이 셀을 조립하는 방법에 관한 것이다.

전자-습식 셀에서, 전압은 재료의 습식 능력을 수정하기 위해 사용된다. 셀에서의 2개의 섞이지 않는 유체는 메니스커스에서 접촉상태에 있으며, 이 2개의 유체 중 하나는 전기적으로 절연성이고, 다른 하나는 전기적으로 전도성이다. 이 메니스커스의 형상은 2개 전극 사이의 전압 영향하에서 변동적이며, 이 중 하나는 전자-습식 셀의 일 구성에서, 전기적으로 전도성 유체에 연결되고, 다른 하나는 유체 접촉층에 의해 유체로부터 분리된 표면에 연결된다. 전압은 메니스커스의 모양이 변경되는 전자-습식 효과를 야기한다. 유체 초점 렌즈는 광이 전자-습식 셀에서 2개의 섞이지 않는 유체 사이의 메니스커스에 의해 굴절되는 렌즈이다.

이러한 유체 초점 렌즈는 예를 들면, 2003년 1월 24일자로 공개된 PCT 공개 특허 출원 제W0-03/069380 A1호로부터 공지되어 있다. 이 출원에서, 공개된 렌즈 구조는 실질적으로 실린더형으로, 유체는 실린더-형상 내부 공간에 포함되고, 먼저 유체 접촉층에 의해 둘러싸이고 이후 전기적 절연 물질의 층으로 코팅된 금속성 전극 재료의 고리 모양 코어에 의해 둘러싸인다.

전자-습식 셀의 유체 체임버 내에 있는 소수성 층은 예를 들면, 국제 특허 출원 제WO-03/069380A1호로부터 알려져 있는데, 이 출원에서 유체 접촉층은 비말(droplet)을 위치시키는데, 왜냐하면 유체 접촉층 부분은 소수성이고 인접한 부분은 친수성이기 때문이다.

전자-습식 셀이 광특성을 가지고 유체를 포함하므로, 그 조립 프로세스에서 품질 및 셀의 적합한 동작을 위하여, 셀의 완전한 충진(filling)이 달성되고, 유체가 조립 동안 셀로부터 새지 않는 것이 아주 중요하다. 출원인의 이전, 공동계류중이고 본 발명이 일부계속출원인 출원번호 제PCT/WO/IB2005/051435호의 명세서는 그 전체가 참고로 여기에 병합되고, 특히 완전한 충진 및 완성된 전자-습식 셀에서의 유체 누설 방지를 달성하기 위한 방법을 공개하고 있다.

이를 위해, 본 발명은 전자-습식 셀을 포함하는 유체 초점 렌즈 또는 다른 디바이스를 추가로 제공하되, 이 디바이스는 용이하게 조립될 수 있으며, 저장 및 사용 동안 누설에 덜 영향을 받는다.

일 실시예에서, 소수성 층이 전자-습식 유체를 포함하는 역할을 하는 코어 또는 다른 구조에 대면한 기판 영역 상에 마련된다. 한 가지 측면에서, 주위에 코어 또는 다른 구조가 위치되는 셀 유체 체임버에 대면한 기판의 영역은 친수성이거나 친수성으로 만들어진다.

다른 실시예에서, 구조화된 소수성 층은 비교적 친수성 기판 상에 마련된다. 이 소수성 층은 유체를 제한하거나 또는 기판 및 유체의 조립 동안 유체 흐름이 전자-습식 디바이스로 되지 않도록 저지하도록 배열되도록 구조화된다. 소수성 층은 조립동안 및 완성된 디바이스에서, 전자-습식 유체를 포함하는 코어 또는 다른 구조에 접촉할 수 있다.

본 발명의 일실시예에 따르면, 소수성 물질의 패턴화된 층은 적어도 기판 부분 상에 마련되며, 이때 이 기판은 소수성 재료가 존재하지 않는 일부 영역에서 그 자체로 친수성이거나 또는 노출된 친수성 재료의 표면층을 갖는다.

본 발명은 전자-습식을 사용하는 유체 초점 렌즈 또는 다른 디바이스의 조립 방법을 제공하며, 이 경우 전자-습식 유체를 포함하도록 도움되는 코어 또는 다른 구조가 기판의 소수성 영역 상에 놓이게 된다.

한 가지 측면에서, 본 발명의 방법은 소수성 층을 가지는 기판 상에 친수성 표면 또는 표면들을 제공하는 단계를 포함하되, 이 친수성 표면 또는 표면들 및 소수성 층은 완성된 디바이스에서의 코어 또는 다른 구조내에 있도록 하는 영역에 대응하는 영역으로 전자-습식 유체를 유지하도록 배열된다.

본 발명은 추가로 셀의 코어내에 있는 공간의 액체에 의해 완전한 충진을 보장하기 위해 셀의 조립동안 유체의 이동 및 누설을 방지함으로써 전자-습식 셀의 품질에서 개선을 제공한다.

본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 코어, 전면 및 후면 구성요소 또는 커버 플레이트 내에 있는 유체 체임버, 이 유체 체임버 내에 있는 제 1 및 제 2 섞이지 않고 메니스커스에 의해 분리되는 유체, 코어 형태의 제 1 전극, 유체 체임버 내의 제 1 유체 및 제 2 유체와 코어 사이의 코어상의 소수성 재료의 적어도 하나의 층, 제 2 유체와 접촉상태에 있는 제 2 전극, 및 코어와 후면 구성요소 사이의 후면 구성요소상의 소수성 층으로서 가장자리에서만 노출되고 유체 체임버의 내부에는 노출되지 않는 소수성 층을 포함하는 유체 초점 렌즈가 제공된다.

본 발명의 실시예에 따르면, 친수성 영역은 기판이 소수성 재료로 코팅된 이후, 당업자에게 공지된 이러한 다른 구조화 방법, 또는 자외선 방사, UV/오존 처리에 의해 기판 부분상에 형성된다.

소수성 재료는 플루오르화물, 실리콘 또는 탄화플루오르와 같은, 물에 대하여 비교적 낮은 친화도를 가지는 임의 재료가 될 수 있다. 본 발명의 실시예에 따르면, 소수성 층의 재료는 예를 들면, 플루오르-실란(fluoro-silane) 또는 가령 테프론 AF1600(듀퐁 또는 사이톱사 제품), 아사히 글라스사의 비결정성 플루오르폴리머와 같은 비결정성 탄화플루오르 폴리머가 될 수 있다.

본 발명의 유체 초점 렌즈 실시예는 단독으로 사용되거나, 또는 카메라, 광레코딩 장치 또는 임의의 다른 광학 장비에서의 다른 레즈와 조합되하여 사용될 수 있다. 이 유체 초점 렌즈는 필요에 따라 광경로를 획득하거나 또는 심지어 줌 렌즈를 얻기 위해서 추가 렌즈와 함께 조립될 수 있다. 대안적으로, 유체 초점 렌즈는 반사형 디스플레이와 같은 디스플레이에서 사용될 수 있는데, 이 경우 기판들 중 하나만 광학적으로 투명할 필요가 있다. 또한, 이 유체 초점 렌즈는 센서로서도 사용될 수 있다. 유체 초점 렌즈는 또한 다양한 초점 렌즈와 같은 이러한 응용에서 언급될 수 있으며, 이 의미는 여기서 바꿀 수 있게 사용될 수 있다.

패턴화된 기판, 구조화된 소수성 층, 유체 초점 렌즈 또는 다른 전자-습식 디바이스의 이들 및 다른 측면과, 본 발명의 방법은 이후 설명과 도면을 참조하면 명백하고 더 명료하게 될 것이다.

도 1은 본 발명의 유체 초점 렌즈의 일실시예에 대한 개략적인 단면도를 보여주는 도면.

도 2는 본 발명의 유체 초점 렌즈의 다른 실시예에 대한 개략적인 단면도를 보여주는 도면.

도 3은 본 발명의 유체 초점 렌즈의 바람직한 실시예에 대한 개략적인 단면도를 보여주는 도면.

도 4a, 4b 및 4c는 본 발명에 따른 유체 초점 렌즈의 조립에 대한 다른 스테이지를 보여주는 도 3의 코어의 좌측면 부분에 대한 도면.

도면은 개략적이며, 축적 비율로 도시되지 않았다. 다른 도면에서의 동일한 참조 번호는 유사한 부분을 언급한다.

도 1은 2개의 유체를 포함하는 유체 체임버(105)를 둘러싸도록, 실린더 튜브를 형성하고, 투명한 정면 구성요소(104) 및 투명한 후면 구성요소(106) 형태의 기판에 의해 밀봉된 코어(108)를 포함하는 유체 또는 가변 초점 렌즈(100)를 도시한다. 이 코어(108)는 튜브의 내부벽에 도포된 전도성 코팅을 가질 수 있다.

2개의 유체는 2개의 섞이지 않는 유체, 즉 실리콘 오일 또는 알칸과 같은 제 1 전기적 절연성 유체(101), 및 염용액을 포함하는 물과 같은 제 2 전기적 전도성 유체(102)이다. 본 실시예에서의 유체는 제 1 유체(101)가 제 2 유체(102) 보다 더 높은 회절율을 갖도록 선택된다.

코어(108)는 제 1 전극으로서, 여기서는 일반적으로 1mm와 20mm사이의 내부 반경의 실린더 형태이다. 이 코어(108)는 금속성 재료로부터 형성되고, 예를 들면 파릴렌으로 형성된 절연층(135)에 의해 코팅된다. 그러나, 코어(108)는 비전도성이고, 코어와 절연층(135) 사이에 황동 또는 인듐 주석 산화물(ITO:Indium Tin Oxide)과 같은 전도성 재료의 전도성 코팅(도 1에 미도시)을 가질 수 있다. 따라서, 이 재료가 특정 응용의 요구조건, 예를 들면 코팅 접착력, 팽창 계수, 표면 평탄도, 제조 비용 등에 대해 만족한다면, 코어(108)는 예를 들면, 폴리메틸메타크릴레이트(PMMA: PolyMethylMethAcrylate), 유리 또는 세라믹으로 만들어질 수 있다.

이 절연층은 50nm와 10㎛ 사이, 즉 1㎛와 10㎛ 사이의 일반적인 값의 두께를 갖는다. 이 절연층은 유체 접촉층(110)으로 코팅되고, 이는 유체 체임버의 실린더 벽과 메니스커스의 접촉각도에서 히스테리시스(hysteresis)를 감소시킨다. 이 유체 접촉층(110)은 바람직하게는 소수성 재료, 예를 들면 듀퐁^TM에 의해 생산된 테프론^TM AF1600과 같은 비결정성 탄화플루오르로부터 형성된다. 이 유체 접촉층(110)은 5nm과 500nm 사이의 두께를 갖는다.

파릴렌 코팅은 실제적으로 균일한 두께의 재료의 균일층을 형성하기 위해 코어(108)를 코팅함으로써 생산될 수 있다. 파릴렌 코팅은 화학적 증기 증착을 사용하여 도포될 수 있다. 유체 접촉층의 습윤도는 전압이 제 1 및 제 2 전극 사이에 인가되지 않는 경우, 유체 접촉층(110)과 메니스커스(114)의 교차의 양면에서 실질적으로 동일하다.

제 2 전극(112)은 이 경우, 후면 구성요소(106)에 근접한 유체 체임버의 한 말단에서 배열된다. 제 2 전극(112)은 전극이 제 2 유체(102)에 영향을 미치도록 유체 체임버에서 적어도 하나의 부분으로 배열된다.

이 2개 유체(101 및 102)는 메니스커스(114)에 의해 분리된 2개 유체 몸체로 분리되기 쉽도록 섞이지 않는다. 전압(V1)이 제 1 및 제 2 전극 사이에 인가되지 않는 경우, 유체 접촉층은 제 2 유체(102) 보다 제 1 유체(101)에 대하여 더 높은 습도성을 갖는다. 전자-습식으로 인해, 제 2 유체(102)에 의한 습윤도는 제 1 전극과 제 2 전극 사이의 전압 인가 하에 변동되며, 이는 3개 위상선(유체 접촉층(110)과 2개의 유체(101 및 102) 사이의 접촉선)에서 메니스커스의 접촉각도를 변화시키 기 쉽다. 따라서, 메니스커스의 모양은 인가된 전압에 의존하여 변화가능하다.

본 발명에 따르면, 제 1 소수성 층(115)은 코어(108)를 받치고 있는 후면 구성요소(106)상에 마련된다. 사용된 소수성 재료는 플루오르화물, 실리콘 또는 AF1600 또는 플루오르-실란과 같은 탄화플루오르가 될 수 있다. 소수성 재료는 인쇄가능한 코팅의 형태로 적용되거나, 또는 수소성으로 만들어지지 않은 후면 구성요소(106)표면의 이들 부분으로부터, 자외선 방사, 유사한 프로세스 또는 UV/오존 처리에 의해 결과적으로 제거된 소수성 재료로 후면 구성요소(106)에 연속적으로 도포될 수 있다. 제 1 소수성 층(115)은 일반적으로, 예를 들면 플루오르-실란에 대하여 1nm와 10㎛ 사이의 모노 분자층 두께를 갖는다.

제 2 소수성 층(116)은 코어(108)에 대면하는 영역의 전면 구성요소(104)상에 존재할 수 있다.

가변 초점 렌즈(100)의 조립동안, 제 1 소수성 층(115)은 유체(102)를 적소에 유지하며, 반면에 코어(108)는 제 1 소수성 층(115)이 존재하는 후면 구성요소(106)의 영역에 걸쳐 위치된다. 완성된 가변 초점 렌즈(100)는 당업자에게 알려져 있는 바와 같이, 단단한 맞음새(tight fit)를 달성하고 유지하게 될, 밀봉 재료의 도포 또는 크램핑, 또는 접착제와 같은 임의 방법 또는 방법들에 의해 결합된다.

도 2는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 유체(가변) 초점 렌즈(200)에 대한 그림이다. 렌즈(200)는 제 1 전기 절연성 유체(201) 및 제 2 전기 전도성 유체(202)를 포함하되, 둘 다는 유체 체임버(205) 내에서 포함된다. 제 1 유체(201) 와 제 2 유체(202)는 섞이지 않으며, 메니스커스(214)에 걸쳐 서로 접촉상태에 있다. 제 1 유체(201)는 본 예에서 실리콘 오일, 알칸, 또는 다른 적합한 전기 절연성 유체이다. 제 2 유체(202)는 본 예에서, 염용액 또는 다른 적합한 전기 전도성 유체를 포함하는 물이다.

유체 체임버(205)는 전면과 후면 커버 플레이트(204 및 206) 사이에 고리모양 코어(208)를 샌드위치식으로 놓음으로써 형성된다. 체임버(205)의 측벽은 고리모양 코어(208)의 실질적으로 실린더 내부 벽 또는 표면(217)에 의해 형성되고, 반면에 상단 및 하단벽은 광학적으로 투명한 전면과 후면 커버 플레이트(204 및 206)에 의해 형성된다.

고리모양 코어(208)를 둘러 싸고 디바이스의 외곽벽을 형성하는 것은 실린더 벽부분(218)이다. 외곽벽 내로 코어/어셈블리를 유지시키는 것은 링-모양 밀폐 부재(221 및 222)이다. 유체(202)로부터 절연된 고리모양 코어(208)는 제 1 전극을 형성하고, 반면에 유체(202)와 접촉상태에 있는 금속막은 유체 초점 렌즈 디바이스(200)의 제 2 전극(212)을 형성한다.

본 발명의 이러한 실시예에 따르면, 소수성 층(215)은 가변 초점 렌즈(200)가 조립되는 경우, 코어(208)에 대면한 영역의 일부 또는 모두상의 후면 커버 플레이트(206) 표면에 형성된다. 제 2 소수성 층(216)은 고리모양 코어(208)와 대향하고 접촉상태에 있는 영역상의 정면 커버 플레이트(204) 상에 존재할 수 있다.

또한, 본 발명에 따르면, 소수성 층은 유리하게는 소수성 층(215)에 대향하는 코어(208)상에 위치될 수 있다.

도 2에 도시된 실시예는 렌즈(200)가 밀봉하여 실링되고, 공기, 물 또는 다른 유체의 확산에 영향을 쉽게 받지 않는 패키지로서 형성되는 것을 허용한다. 밀폐 부재(221 및 222)는 고정적으로 벽부분(218)에 부착되고 커버 플레이트(204 및 206) 및 코어(208)를 결합한다. 벽부분(218) 및 밀폐 부재(221 및 222)는 전도성 및 유연성 재료, 예를 들면 인듐 또는 구리와 같은 금속, 또는 플라스틱과 금속의 전도성 복합재료의 층(미도시)을 가질 수 있다. 조립을 완성하기 위해, 고무, 에폭시의 폴리머 코팅 또는 보호성 코팅의 밀봉층, 또는 금속과 같은 전도성 재료는 커버 플레이트(204 및 206) 부분뿐만 아니라, 전도성 및 유연성 재료의 층을 오버코팅하고 캡슐로 쌀 수 있다.

도 3은 또한 셀의 조립동안 및 이후 유체 누설이 회피되고 또한 완전히 충진될 수 있는 전자-습식 셀을 병합하는 가변 초점 렌즈의 실시예를 보여준다. 이러한 도 3에서, 부분 단면도가 도시되는데, 즉 가변 초점 렌즈(300)의 좌측 부분만이 도시된다. 그러나, 가변 초점 렌즈(300)는 도시되지는 않았지만 우측 부분이 여기에 도시된 좌측 부분의 미러가 되도록 대칭적이다. 렌즈(300)는 메니스커스(314)에 걸쳐 서로 섞이지 않고 접촉하는 제 1 전기 절연성 유체(301)와 제 2 전기 전도성 유체(302)를 구비하는 유체 체임버(305)를 포함한다. 이 체임버의 측면에는 전기 절연성 층(335)과 유체 접촉층(310)이 마련된다. 이 유체 접촉층(310)은 또한, 바람직하게는, 여기서 소수성이다.

본 실시예에 따르면, 몸체 부분은 내부벽(380)과 외부벽(390), 및 후면 커버 플레이트(306)의 제 2 면(323)에서 금속화(328)를 포함한다. 내부벽(380)은 유체 접촉층(310)으로 코팅되는 코어(308)를 포함한다. 내부벽(380)은 또한 말단부의 일부분을 포함한다. 이 말단부(또는 정면 커버 플레이트)(304)는 확장가능한 조인트(325)를 통하여, 내부 부분에 연결된 링-모양 유리 부재(324)를 포함한다. 이 링-모양 유리 부재(324)와 말단부(304)의 내부부분은 단일 유리 플레이트로부터 제조될 수 있다. 내부벽(380)은 후면 커버 플레이트(306)의 말단(326)을 추가로 포함한다. 이 후면 커버 플레이트(306)에는 관통홀(327), 전극(312), 및 금속화(328)이 마련된다. 대안적인 실시예에서, 플레이트(306)는 가변 초점 렌즈(300)의 제 1 면(329)에서의 구성, 즉 링-모양 유리 부재, 확장가능한 조인트 및 커버 플레이트에서의 그것과 유사 또는 동일한 구성으로 대체될 수 있다.

내부벽(380)의 이들 3개 부분 ━ 링-모양 유리 부재(324), 또한 링-모양 절연성 부재(308), 및 말단(326)━은 외부벽(390)의 돌출부(330)와 링-모양 밀폐 부재(331) 사이에 크램핑된다. 밀폐 부재(331)는 여기에 금속 조각이지만, 그러나 전기 전도성 표면을 구비하는 어떤 것도 될 수 있다. 외부벽(390)은 금속화된 표면(333)이 마련된 플라스틱 또는 다른 재료의 내부 코어(332)를 포함한다. 이 금속화된 표면(333)은 또한 제 2 커버 플레이트(306)의 금속화(328)를 커버한다. 이러한 방식으로, 기계적 안정 연결이 제공된다.

내부벽(380) 및 외부벽(390)은 조인트(325)와 말단부(304)뿐만 아니라 서로에 연결되며, 밀봉층(334)은 그 주위에 존재한다는 점에서, 밀봉층(334)은 임의의 적합한 재료로 만들어질 수 있다. 예를 들면, 보호 코팅과 같이 그 자체로 잘 알려진 바와 같이, 고무, 에폭시 등의 폴리머 코팅이 사용될 수 있다. 그러나, 밀봉 층(334)은 금속, 예를 들면, 전기 도금에 의해 증착된 금속을 포함하는 것이 바람직하다. 이는 밀봉적이고, 공기, 물 또는 유체의 확산에 영향을 쉽게 받지 않는 패키지의 제공을 허용한다.

본 발명의 이러한 실시예에서, 소수성 층(315)은 코어(308)를 받치고 있는 제 2 커버 플레이트(306)의 말단(326) 영역상에 존재한다.

제 2 소수성 층(316)은 코어(308)에 접촉하는 말단부(304)의 부재(324)상에 존재할 수 있다.

도 4a는 전기 전도성 유체(402)가 기판(406)의 제 2 면(413)상의 외부벽(490) 내에 마련된 이후, 유체 초점 렌즈의 일 제조 스테이지에 있는 조립체(400)를 보여준다. 외부벽(490)의 돌출부(430)를 포함하는 금속층(433)은, 외부벽(490)에 걸쳐 확장된고, 기판(406)의 접착층(428)에 연결된다. 유체(402)는 본 예에서 수용성 염용액이다. 알콜 등이 추가 용매로서 사용될 수 있다. 이 유체는 홀(427)까지 연장되며, 이를 가지고 전극(412)을 접촉시킨다. 전극(412)은 셀의 닫는 것(closure)으로서 기능한다. 전기 전도성 유체(402)의 비말(droplet)은 위치될 코어(408)에 대향하는 제 2 면(413)의 영역상의 제 1 소수성 층(415)에 의해 억제된다.

도 4b는 전기 절연성 유체(401)의 제공 이후, 조립(400)을 보여준다. 이는 오일, 예를 들면 알칸 또는 실리콘 오일이다. 오일로 친수성 유리 표면의 오염을 방지하기 위해, 이 오일은 전기 전도성 유체(402) 이후 제공된다. 메니스커스(414)의 도시된 모양과 기판(406)의 제 2 면(413)에 대한 접착은 순전히 개략적이며 임 의의 물리적 효과에 반드시 대응하지 않는다.

도 4c는 코어(408)의 삽입후 결과를 보여준다. 이 코어(408)는 이 경우, 파릴렌의 전기 절연층(410)이 마련되는 링-모양 전기 전도성 부재(408)이다. 코어(408)는 여기서는, 적어도 제 1 소수성 층(415) 부분과 함께 전기 절연층(410)의 일부 상에 놓이고, 이는 또한 소수성이고 제 1 소수성 층(415)의 일부와 대향할 수 있다.

여기에 기술된 실시예는 유체 초점 렌즈에 관한 것이다. 본 발명은 그러나, 유리하게는 광 스위치, 마이크로유체 펌프 또는 마이크로액추에이터와 같은 전자-습식 셀을 포함하는 다른 디바이스에서 사용된다.

본 발명은 기판상의 단일 전자-습식 셀에 제한되지 않는다. 본 발명에 따른 친수성 층은 예를 들면, 유리하게는 전자-습식 유체를 포함하는 2개 이상의 어레이 구조가 고정되는 기판의 표면에 적용될 수 있다.

비록 본 발명이 특정 실시예를 참조하여 기술되었을 지라도, 많은 변형예가 첨부된 청구항에 기술된 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않으면서도 가능함을 이해해야 할 것이다. 따라서, 명세서 및 도면은 예시적인 방식일 뿐으로 첨부된 청구항의 범위를 제한하려는 의도는 아니다.

첨부된 청구항을 해석함에 있어서, 다음을 이해해야만 한다.

a) "포함"이라는 용어는 주어진 청구항에 리스팅된 것이외 또는 다른 구성요소의 존재를 배제하는 것이 아니다.

b) 구성요소 앞에 위치하는 "단수"라는 용어는 이러한 복수의 구성요소에 대 한 존재를 배제하지 않는다.

c) 청구항에서의 임의의 참조기호는 이들의 범위를 제한하지 않는다.

d) 수개의 "수단"은 구조 또는 기능을 구현한 동일한 아이템 또는 하드웨어 또는 소프트웨어로 표현될 수 있다.

e) 공개된 디바이스 또는 이들의 부분에 어떤 것도 그밖에 특별하게 언급되지 않는다면, 추가 부분으로 분리 또는 결합될 수 있다.

f) 행위의 특정 시퀀스는 특별하게 표시되지 않는다면, 요구되는 것으로 의도되지 않는다.

본 발명은 전자 습식 셀의 소수성 층에 이용가능하다.

또한, 본 발명은 이 소수성 층을 병합한 전자-습식 셀, 특히 유체 초점 렌즈의 전자-습식 셀 및 이 셀을 조립하는 방법에 이용가능하다.

Claims

전자-습식 셀로서,

기판(106,206,306,406)과,

기판(106,206,306,406)의 표면에 전자-습식 유체(102,202,302,402)를 실질적으로 제한하는 구조(108,208,308,408)와,

기판(106,206,306,406)과 구조(108,208,308,408) 사이의 기판(106,206,306,406)상의 소수성 재료의 제 1 층(115,215,315,415)

을 포함하는, 전자-습식 셀.
제 1 항에 있어서,

구조(108,206)는 공동(hollow) 실린더를 포함하는, 전자-습식 셀.
제 1 항에 있어서,

구조(308,408)는 링을 포함하는, 전자-습식 셀.
제 1 항에 있어서,

소수성 유체 접촉층(110,310,410)은 구조(108,308,408)의 일부 상에 존재하는, 전자-습식 셀.
제 4 항에 있어서,

소수성 유체 접촉층(110,310,410)의 부분은 소수성 재료(115,315,415)의 제 1 층의 적어도 일부분에 접하는, 전자-습식 셀.
제 1 항에 있어서,

소수성 재료(115,215,315,415)의 제 1 층은 플루오르-실란(fluoro-silane) 또는 비결정 탄화플루오르 폴리머인 재료를 포함하는, 전자-습식 셀.
유체 초점 렌즈로서,

정면 커버 플레이트(204), 후면 커버 플레이트(206) 및 일공간을 에워싸는 코어(208)에 의해 형성된 유체 체임버(205)로서, 유체 체임버(205)는 제 1 유체(201) 및 축방향으로 변위된 제 2 유체(202)를 포함하고, 유체(201,202)는 섞이지 않고, 메니스커스(214)에 걸쳐 접촉상태에 있는, 유체 체임버(205)와,

코어(208)의 표면에 대향하는 영역 상의 후면 커버 플레이트(206)에 위치된 소수성 층(215)

을 포함하는, 유체 초점 렌즈.
제 7 항에 있어서,

소수성 층(215)은 소수성 층(215)의 가장자리에서만 제 2 유체(202)와 접촉상태인, 유체 초점 렌즈.
전자-습식 셀 제조 방법으로서,

기판(406)을 제공하는 단계;

기판(406)의 제 1 영역상에 소수성 층(415)을 제공하는 단계로서, 상기 제 1 영역은 구조(108,208,308,408)의 접촉 표면의 적어도 일부에 대응하도록 형상화되며, 구조(108,208,308,408)는 일공간을 에워싸는, 소수성 층을 제공하는 단계;

기판(406)의 제 2 영역상에 전자-습식 유체(402)를 위치시키는 단계; 및

상기 기판상에 구조(108,208,308,408)를 위치시키는 단계로서, 상기 접촉 표면은 적어도 상기 제 1 영역의 적어도 일부분을 접촉하고, 이에 의해 상기 공간은 상기 제 2 영역을 포함하는, 구조를 위치시키는 단계

를 포함하는, 전자-습식 셀 제조 방법.
제 9 항에 있어서,

상기 기판(406)상에 구조(108,208,308,408)를 위치시키는 단계는 기판(406)의 제 2 영역상에 전자-습식 유체(402)를 위치시키는 단계 이후인, 전자-습식 셀 제조 방법.
제 9 항에 있어서,

상기 기판(406)상에 구조(108,208,308,408)를 위치시키는 단계는 기판(406)의 제 2 영역상에 전자-습식 유체(402)를 위치시키는 단계 이전인, 전자-습식 셀 제조 방법.
제 9 항에 있어서,

상기 친수성 기판(406)을 제공하는 단계를 포함하는, 전자-습식 셀 제조 방법.
제 12 항에 있어서,

친수성 기판(406)은 유리인, 전자-습식 셀 제조 방법.
제 9 항에 있어서,

상기 소수성 층(415)을 제공하는 단계는 기판(406)의 표면상에 소수성 재료를 위치시키고 상기 표면 부분으로부터 소수성 재료를 제거하는 단계를 포함하는, 전자-습식 셀 제조 방법.
제 9 항에 있어서,

소수성 층(415)은 비결정 탄화플루오르 폴리머를 포함하는, 전자-습식 셀 제조 방법.
제 9 항에 있어서,

소수성 층(415)은 플루오르-실란을 포함하는, 전자-습식 셀 제조 방법.
제 9 항에 있어서,

구조(108,208,308,408)는 소수성 유체 접촉층(110,310,410)을 가지며, 소수성 유체 접촉층(110,310,410)은 접촉 표면의 적어도 일부 상에 존재하는, 전자-습식 셀 제조 방법.
전자-습식 셀의 콤포넌트로서,

상기 폼포넌트는 기판(406) 및 기판(406) 부분상에 소수성 재료 층(415)을 포함하되, 상기 소수성 재료는 기판(406)과 완성된 전자-습식 셀의 대향하는 부재(408)사이의 접촉 영역에 대응하는 패턴으로 배열되는, 전자-습식 셀의 콤포넌트.
제 18 항에 있어서,

상기 콤포넌트는 전자-습식 셀의 커버 플레이트인, 전자-습식 셀의 콤포넌트.
제 18 항에 있어서,

상기 콤포넌트는 유체 초점 렌즈(30)를 위한 부품인, 전자-습식 셀의 콤포넌트.