KR100790732B1 - 신뢰성이 확보된 액체 렌즈용 절연액 및 그 절연액을사용한 액체 렌즈 - Google Patents
신뢰성이 확보된 액체 렌즈용 절연액 및 그 절연액을사용한 액체 렌즈 Download PDFInfo
- Publication number
- KR100790732B1 KR100790732B1 KR1020060014535A KR20060014535A KR100790732B1 KR 100790732 B1 KR100790732 B1 KR 100790732B1 KR 1020060014535 A KR1020060014535 A KR 1020060014535A KR 20060014535 A KR20060014535 A KR 20060014535A KR 100790732 B1 KR100790732 B1 KR 100790732B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- group
- liquid
- insulating
- liquid lens
- compound
- Prior art date
Links
- 239000007788 liquid Substances 0.000 title claims abstract description 118
- 229920002545 silicone oil Polymers 0.000 claims abstract description 53
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims abstract description 26
- 125000001997 phenyl group Chemical group [H]C1=C([H])C([H])=C(*)C([H])=C1[H] 0.000 claims abstract description 19
- 125000000217 alkyl group Chemical group 0.000 claims abstract description 18
- 125000003545 alkoxy group Chemical group 0.000 claims abstract description 9
- 239000006259 organic additive Substances 0.000 claims description 35
- 239000003792 electrolyte Substances 0.000 claims description 19
- 239000008151 electrolyte solution Substances 0.000 claims description 8
- 125000005372 silanol group Chemical group 0.000 claims description 8
- 239000000243 solution Substances 0.000 claims description 8
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 7
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 4
- 230000005611 electricity Effects 0.000 claims description 3
- 238000009413 insulation Methods 0.000 claims description 3
- BLRPTPMANUNPDV-UHFFFAOYSA-N Silane Chemical group [SiH4] BLRPTPMANUNPDV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 6
- 125000001475 halogen functional group Chemical group 0.000 abstract 1
- SCPYDCQAZCOKTP-UHFFFAOYSA-N silanol Chemical compound [SiH3]O SCPYDCQAZCOKTP-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract 1
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 16
- 230000000704 physical effect Effects 0.000 description 8
- 125000005843 halogen group Chemical group 0.000 description 5
- 230000002209 hydrophobic effect Effects 0.000 description 4
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 4
- 125000001424 substituent group Chemical group 0.000 description 4
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 3
- 125000000484 butyl group Chemical group [H]C([*])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])[H] 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 125000001449 isopropyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])(*)C([H])([H])[H] 0.000 description 3
- QARVLSVVCXYDNA-UHFFFAOYSA-N bromobenzene Chemical compound BrC1=CC=CC=C1 QARVLSVVCXYDNA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 2
- 238000010295 mobile communication Methods 0.000 description 2
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 2
- SAWCWRKKWROPRB-UHFFFAOYSA-N 1,1-dibromohexane Chemical compound CCCCCC(Br)Br SAWCWRKKWROPRB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RBBNTRDPSVZESY-UHFFFAOYSA-N 1,10-dichlorodecane Chemical compound ClCCCCCCCCCCCl RBBNTRDPSVZESY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OCJBOOLMMGQPQU-UHFFFAOYSA-N 1,4-dichlorobenzene Chemical compound ClC1=CC=C(Cl)C=C1 OCJBOOLMMGQPQU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- QBELEDRHMPMKHP-UHFFFAOYSA-N 1-bromo-2-chlorobenzene Chemical compound ClC1=CC=CC=C1Br QBELEDRHMPMKHP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- JRGGUPZKKTVKOV-UHFFFAOYSA-N 1-bromo-3-chlorobenzene Chemical compound ClC1=CC=CC(Br)=C1 JRGGUPZKKTVKOV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- JTPNRXUCIXHOKM-UHFFFAOYSA-N 1-chloronaphthalene Chemical compound C1=CC=C2C(Cl)=CC=CC2=C1 JTPNRXUCIXHOKM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- MEKOFIRRDATTAG-UHFFFAOYSA-N 2,2,5,8-tetramethyl-3,4-dihydrochromen-6-ol Chemical compound C1CC(C)(C)OC2=C1C(C)=C(O)C=C2C MEKOFIRRDATTAG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000002597 Solanum melongena Nutrition 0.000 description 1
- 244000061458 Solanum melongena Species 0.000 description 1
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 1
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 1
- -1 and thus Substances 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 229940117389 dichlorobenzene Drugs 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 125000003187 heptyl group Chemical group [H]C([*])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])[H] 0.000 description 1
- VLKZOEOYAKHREP-UHFFFAOYSA-N hexane Substances CCCCCC VLKZOEOYAKHREP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000006193 liquid solution Substances 0.000 description 1
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 1
- 230000006641 stabilisation Effects 0.000 description 1
- 238000011105 stabilization Methods 0.000 description 1
- 238000009736 wetting Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07F—ACYCLIC, CARBOCYCLIC OR HETEROCYCLIC COMPOUNDS CONTAINING ELEMENTS OTHER THAN CARBON, HYDROGEN, HALOGEN, OXYGEN, NITROGEN, SULFUR, SELENIUM OR TELLURIUM
- C07F7/00—Compounds containing elements of Groups 4 or 14 of the Periodic Table
- C07F7/02—Silicon compounds
- C07F7/08—Compounds having one or more C—Si linkages
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B26/00—Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements
- G02B26/004—Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements based on a displacement or a deformation of a fluid
- G02B26/005—Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements based on a displacement or a deformation of a fluid based on electrowetting
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07F—ACYCLIC, CARBOCYCLIC OR HETEROCYCLIC COMPOUNDS CONTAINING ELEMENTS OTHER THAN CARBON, HYDROGEN, HALOGEN, OXYGEN, NITROGEN, SULFUR, SELENIUM OR TELLURIUM
- C07F7/00—Compounds containing elements of Groups 4 or 14 of the Periodic Table
- C07F7/02—Silicon compounds
- C07F7/08—Compounds having one or more C—Si linkages
- C07F7/0834—Compounds having one or more O-Si linkage
- C07F7/0838—Compounds with one or more Si-O-Si sequences
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07F—ACYCLIC, CARBOCYCLIC OR HETEROCYCLIC COMPOUNDS CONTAINING ELEMENTS OTHER THAN CARBON, HYDROGEN, HALOGEN, OXYGEN, NITROGEN, SULFUR, SELENIUM OR TELLURIUM
- C07F7/00—Compounds containing elements of Groups 4 or 14 of the Periodic Table
- C07F7/02—Silicon compounds
- C07F7/08—Compounds having one or more C—Si linkages
- C07F7/18—Compounds having one or more C—Si linkages as well as one or more C—O—Si linkages
- C07F7/1804—Compounds having Si-O-C linkages
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B3/00—Simple or compound lenses
- G02B3/12—Fluid-filled or evacuated lenses
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B3/00—Simple or compound lenses
- G02B3/12—Fluid-filled or evacuated lenses
- G02B3/14—Fluid-filled or evacuated lenses of variable focal length
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
- Automatic Focus Adjustment (AREA)
- Lubricants (AREA)
- Detergent Compositions (AREA)
- Mechanical Light Control Or Optical Switches (AREA)
- Silicon Polymers (AREA)
Abstract
하기의 구조식을 갖는 화합물로서,
식 중, R1 및 R2는 각각 독립적으로 알킬기, 알콕시기, 실란기, 실란올기, 및 페닐기로 구성된 군으로부터 선택되고, R3 및 R4는 각각 독립적으로 알킬기, 실란기, 및 페닐기로 구성된 군으로부터 선택되는 화합물인 액체렌즈용 절연액으로 사용되는 실리콘 오일이 제공되며, 이와 같은 실리콘 오일을 포함하는 액체렌즈용 절연액은 액체렌즈용 유체로서 요구되는 밀도, 굴절률, 표면장력 및 점도를 만족하며, 유기 첨가물을 최소량으로 첨가할 수 있게 한다.
액체렌즈, 절연액, 실리콘 오일, 굴절률, 점도, 밀도, 표면장력
Description
도 1은 본 발명의 식 (4)로 표시되는 실리콘 오일을 포함하는 절연액을 사용한 액체렌즈용 유체의 구동특성을 도시한 개략도이다.
본 발명은 액체 렌즈의 유체에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 액체 렌즈용 절연성 유체에 적용될 수 있는 실리콘 오일의 분자 구조 및 이를 포함하는 절연액에 관한 것이다.
최근 모바일 통신기기 및 컴퓨터 산업의 급격한 발전과 함께 소비자의 다양한 요구에 따라, 렌즈를 이용한 자동초점조절기능(A/F)과 광학 줌 기능 구현에 대한 개발 경쟁이 세계적으로 치열한 상태에 있다. 일반적으로 자동초점 및 줌 기능 을 위해서는, 크게 ⑴ 기계적 렌즈 이동방식과 ⑵ 렌즈의 곡률을 변경하는 방식, 및 ⑶ 렌즈의 물성을 변화시키는 방식이 있다. 일반적으로 디지털 카메라 등에 상용화되어 있는 기존의 다초점 광학 렌즈의 경우, 고정된 굴절률을 갖는 여러 장의 렌즈를 사용하여 렌즈 사이의 거리를 기계적으로 변화시켜야 하므로, 가격대가 높고 공간을 많이 차지하는 제약이 있다. 따라서 부피에 대한 제약이 큰 노트북이나 핸드폰 카메라의 경우, 대부분 포커스 조절 기능이 없는 렌즈를 장착하고 있는 실정이다.
한편, 액체 렌즈(liquid lens or fluid lens)의 경우 전기습윤현상(electro-wetting)을 이용하여 렌즈의 곡률을 변경함으로써 자동초점과 줌 기능을 렌즈 자체에서 구현할 수 있는 새로운 기술로서, 소비전력의 감소 및 부피 최소화로 많은 카메라, 모바일 통신 기기 등의 초소형 광학 줌 렌즈로 사용할 수 있으며, 또한 컴퓨터 관련 부품과 광학 제품에 응용될 수 있다.
절연성 유체(절연액)의 경우 화학적으로 안정하여야 하고, 액체 렌즈의 작동 온도 및 보존 온도 구간에서 안정적으로 구동해야 하며, 전도성 유체(전해액)와의 상호관계에 있어서 밀도 및 점도가 비슷한 특성치를 가져야 전압의 인가에 따라 용이하게 구동할 수 있으며, 전해액과 절연액과의 계면을 유지할 수 있다. 표면장력과 굴절률의 조절에 있어서도 전해액과의 상호관계를 고려하여 표면장력 차이는 작을수록, 그리고 굴절률 차이는 클수록 계면의 안정성과 소자의 특성이 향상될 수 있다.
종래 액체렌즈와 관련된 특허문헌에는 액체렌즈에 사용될 수 있는 절연액으로서 단지 실리콘 오일이 사용될 수 있음에 대하여 개시하고 있을 뿐이고, 액체렌즈용으로서 적합한 절연액에 대하여 구체적으로 개시되어 있는 문헌은 없다. 따라서 액체렌즈의 절연액으로서는 상용의 실리콘 오일이 사용되고 있는 실정이다.
그러나 상용의 실리콘 오일은 액체렌즈용 절연액으로서 요구되는 조건, 즉, 밀도, 굴절률 및 점도 조건을 만족하지 않는 문제가 있었다. 따라서 상용의 실리콘 오일에 유기 첨가물 등을 과량 첨가하여 액체렌즈용 절연액으로서 요구되는 상기 조건들을 충족시키고 있는 실정이다.
그러나 본 발명자들은 연구를 거듭한 결과, 이와 같이 과량으로 첨가되는 유기 첨가물은 소수성으로서, 같은 소수성인 액체렌즈의 내부 표면에 대한 부착특성이 강하여 충분한 구동특성을 나타내지 않는 등, 액체렌즈의 구동에 여러 가지 악영향을 끼치는 주요인임을 발견하고, 상기 유기 첨가물의 첨가량을 최소화시킬 필요가 있음을 알아냈다.
본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결할 수 있는 액체렌즈용 절 연액으로 적합한 실리콘 오일의 분자구조를 제시함을 목적으로 하며, 나아가 액체렌즈의 작동 온도 및 보존 온도 구간에서 안정적으로 구동하고, 소량의 유기 첨가물 첨가에 의해서도 전해액과의 상호관계에 있어서 밀도 및 점도가 비슷한 특성치를 갖는 액체렌즈용 절연액을 제공함을 목적으로 한다.
상기와 같은 상기 액체렌즈용 절연액으로 적합한 실리콘 오일 및 최소한의 유기첨가물을 포함하는 절연액 조성물을 제공함으로써, 과량의 유기 첨가물로 인한 액체렌즈의 구동에 미치는 악영향을 최소화함을 목적으로 한다.
나아가, 본 발명에서 제공되는 절연액 조성물로 된 절연액 및 전도성 유체를 포함하는 액체렌즈모듈을 제공함을 목적으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제1 구현예로서,
식 (1) 내지 (3) 중 어느 하나의 식으로 표현되며,
(1) (2) (3)
식 중 R1 내지 R6는 서로 동일하거나 상이할 수 있으며, -o, -m, -p 위치에 알킬기 및 할로겐기로 치환될 수 있는 페닐기, 또는 분자량이 200 이하인 실란올기, 알킬기 및 알콕시기로 이루어진 군으로부터 선택되는 적어도 하나의 치환기를 포함하는 액체렌즈용 절연액으로 사용되는 실리콘 오일이 제공된다.
본 발명의 제2 구현예로서,
상기 실리콘 오일 85 내지 90중량%; 및
유기 첨가물 10 내지 15중량%;
를 포함하는 액체렌즈용 절연액 조성물이 제공된다.
본 발명의 제3 구현예로서,
상기 실리콘 오일 및 유기 첨가물을 포함하는 액체렌즈용 절연액이 제공된다.
본 발명의 제4 구현예로서,
투명 덮개;
상기 절연액 및 전해액으로 구성되는 액체렌즈용 유체를 담고 있는 케이스;
상기 전해액에 전기를 공급하는 전극; 및
전해액과 접하는 한쪽 전극을 덮는 절연막;
을 포함하는 액체렌즈모듈이 제공된다.
이하, 본 발명을 보다 구체적으로 설명한다.
본 발명자들은 실리콘 오일의 경우 사용하고자 하는 전해액과의 상관관계를 고려하여 유체의 밀도, 점도 및 굴절률을 조절함으로써 액체렌즈의 절연액으로 사용할 수 있음을 발견하고, 이에, 실리콘 오일의 기초적인 물성을 체계적으로 확립하고 적용하기 위하여 분자계산화학을 도입하여 각 구조의 오일이 가질 수 있는 예상 물성 값을 계산하여 실제 측정치와 비교 검토함으로써 액체렌즈용 절연액으로 적용가능한 실리콘 오일 구조의 최적화를 도모하였다.
본 발명에 있어서, 액체렌즈용 절연액으로 사용되는 실리콘 오일은 다음 식 (1) 내지 (3)으로 표시되는 화합물로부터 선택된 적어도 하나의 실리콘 오일일 수 있다.
(1) (2) (3)
단, 상기 식 (1) 내지 (3)에서 R1 내지 R6는 서로 동일하거나 상이할 수 있으며, -o, -m 또는 -p 위치에 알킬기 및 할로겐기로 치환될 수 있는 페닐기, 또는 분자량 200 이하인 실란올기, 알킬기 및 알콕시기로부터 선택되는 적어도 하나의 치환기이다.
액체렌즈용 절연액으로서 보다 바람직하게 사용될 수 있는 실리콘 오일은 상기 식 (2)로 표시된 구조를 갖는 화합물을 들 수 있다.
더욱 바람직하게는 상기 식 (2)에서 R1 및 R2는 서로 동일하거나 상이할 수 있으며, -o, -m, -p 위치에 알킬기 또는 할로겐기로 치환될 수 있는 페닐기이고, R3 및 R4는 서로 동일하거나 상이할 수 있으며, 분자량이 200 이하인 실란올기, 알킬기 및 알콕시기로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 하나일 수 있다.
이와 같은 식 (1) 내지 (3)의 구조를 갖는 실리콘 오일은 밀도가 0.945 내지 0.995g/㎤이고, 점도가 8.0 내지 21.5mPa·s이며, 굴절률이 1.50 내지 1.51nD20의 값을 갖는다.
더욱 바람직한 실리콘 오일의 예로서는, 상기 식 (2)로부터 유도되는 다음 식 (4) 내지 (6)으로 표시되는 실리콘 오일 중 어느 하나일 수 있다. 보다 바람직하게는 식 (4) 및 (5)의 구조를 갖는 실리콘 오일을 들 수 있으며, 식 (4)의 실리콘 오일이 가장 바람직하다.
(4) (5) (6)
상기 식 (4) 내지 (6)의 구조를 갖는 실리콘 오일에 대한 밀도, 점도, 표면 장력 및 굴절률을 측정하여 그 값을 다음 표 1에 나타내었다.
| 실리콘 오일 | 밀도 | 점도 | 표면장력 | 굴절률 |
| 화합물 (4) R1, R2=페닐기 R3, R4=이소프로필기 | 0.992 | 8.04 | 29.0 | 1.508 |
| 화합물 (5) R1, R2=페닐기 R3, R4=부틸기 | 0.973 | 12.5 | 25.3 | 1.505 |
| 화합물 (6) R1, R2=페닐기 R3, R4=헵틸기 | 0.948 | 21.1 | 29.5 | 1.501 |
일반적으로 액체렌즈용 절연액은 밀도가 1g/㎤ 이상이고, 점도 10mPa·s 이하이며, 굴절률이 1.5nD20 이상 값을 갖는 것이 바람직하다. 이와 같이 절연액의 바람직한 물성 범위와 본 발명에서의 실리콘 오일의 물성의 차이는 유기 첨가물과 같은 첨가물을 소량 첨가하여 적절하게 조절함으로써 액체렌즈용 절연액으로 최적화를 도모할 수 있다.
상기 표 1로부터, R3 및 R4의 분자량이 클수록 밀도가 낮아지고, 점도가 증가함을 알 수 있다. 액체렌즈로서 적합한 밀도 및 점도와 비교하여 밀도가 낮을수록, 그리고 점도가 클수록 유기첨가물의 함량을 증가시켜야 액체렌즈용 절연액으로 적합하게 사용할 수 있으므로, R3 및 R4의 분자량은 90 이하의 값을 갖는 것이 보다 바람직함을 알 수 있다.
이와 같이 액체렌즈에 사용하기에 적합하도록 절연액의 물성을 조절하기 위해 첨가되는 유기 첨가물은 디브로모헥산, 디클로로벤젠, 1-브로모-3-클로로벤젠, 1-브로모-2-클로로벤젠, 브로모벤젠, 테트라브로모-헥산, 1,10-디클로로데칸 또는 1-클로로나프탈렌 등을 들 수 있다.
상기와 같은 유기 첨가물을 실리콘 오일에 첨가함으로써 실리콘 오일의 밀도를 높이거나, 점도를 낮출 수 있다. 이와 같이 실리콘 오일에 유기첨가물을 첨가하여 밀도 및 점도를 조절함으로써 액체렌즈에 사용하기에 적합한 물성을 갖는 절연액을 제공할 수 있다.
즉, 상기 식 (4)의 화합물에 있어서 유기 첨가물을 첨가함으로써 밀도를 1g/㎤ 이상으로 상승시킬 수 있으며, 식 (5)의 화합물에 있어서는 유기 첨가물을 첨가함으로써 밀도 상승 및 점도 저하를 유도할 수 있다.
그러나 종래 상용의 실리콘 오일을 사용할 경우 유기 첨가물을 30중량% 정도로 과량 첨가함으로써 밀도, 점도, 표면장력 및/또는 굴절률을 액체렌즈용 절연액으로 적합하도록 조절하였다. 그러나 이와 같이 절연액에 첨가된 유기 첨가물은 소수성이므로, 과량 첨가할 경우 유기첨가물은 이와 동일한 소수성인 액체렌즈의 내부 표면에 대한 부착특성이 강하여, 렌즈의 구동특성 및 계면 안정화에 악영향을 끼치게 된다. 따라서 유기 첨가물은 사용하지 않는 것이 가장 바람직할 것이나, 실리콘 오일만으로는 액체렌즈의 절연액으로 적합한 물성을 갖지 않으므로 사용할 수 밖에 없는 실정이다.
따라서 이와 같은 유기 첨가물은 가능한 한 적은 량을 사용하는 것이 바람직하다. 본 발명은 상기와 같은 절연액으로 사용되는 실리콘 오일의 분자 구조를 특성화함으로써 유기 첨가물의 사용을 최소 량으로 줄일 수 있는 것이다.
본 발명에 따른 액체렌즈용 절연액 조성물은 상기 식 (1) 내지 (3)으로부터 선택된 적어도 하나의 구조를 갖는 실리콘 오일 85 내지 90중량% 및 유기첨가물 10 내지 15중량% 포함할 수 있다. 유기 첨가물이 10 중량% 미만으로 첨가되는 경우 본 발명의 실리콘 오일에 대한 밀도 및 점도를 조절하는 능력이 충분하지 않으며, 15중량%를 초과하는 경우에는 밀도 및 점도의 과도한 증감을 초래하며, 과량의 유기 첨가물을 사용할 경우에 나타나는 문제점을 동반하여 바람직하지 않게 된다.
상기 식 (1) 내지 (3)의 실리콘 오일에 있어서, R1 내지 R6는 서로 동일하거나 상이할 수 있으며, -o, -m 또는 -p 위치에 알킬기 또는 할로겐기로 치환될 수 있는 페닐기, 또는 분자량 200 이하인 실란올기, 알킬기 및 알콕시기로 이루어진 군으로부터 선택되는 적어도 하나의 치환기이다.
상기 실리콘 오일로서는 식 (2)의 구조를 갖는 화합물이 보다 바람직하며, 한층 더 바람직하게는 식 (2)에서 R1 및 R2는 -o, -m 또는 -p 위치에 알킬기 또는 할로겐기로 치환될 수 있는 페닐기이고, R3 및 R4는 분자량 200 이하인 실란올기, 알킬기 및 알콕시기로 이루어진 군으로부터 선택되는 적어도 하나의 치환기를 갖는 실리콘 오일이다.
상기 식 (2)의 실리콘 오일에 대한 구체적인 예로서는 상기 식 (4) 내지 (6)의 구조를 갖는 화합물을 들 수 있으며, 식 (4) 또는 (5)의 구조를 갖는 화합물이 더욱 바람직하며, 식 (4)의 구조를 갖는 화합물이 가장 바람직하다.
본 발명에 의한 실리콘 오일로부터 액체렌즈용 절연액을 제조할 수 있다. 상기 실리콘 오일은 유기 첨가물을 포함할 수 있으며, 이에 의해 얻어진 액체렌즈용 절연액은 밀도가 1g/㎤ 이상으로서 전해액과 동일하며, 굴절률이 1.5nD20 이상으로서 전해액보다 크며, 점도가 10mPa·s 이하로서 전해액과 차이가 0.5mPa·s 이내로 거의 동일하며, 표면 장력이 30mN/m 이하로서, 절연액으로서 요구되는 조건을 충족시킬 수 있다.
이와 같은 결과는 종래에 비해 적은 량의 유기 첨가물을 첨가하더라도 보다 효과적으로 얻을 수 있으며, 따라서 유기 첨가물에 의해 야기되는 구동특성을 불안정하게 하는 문제점을 해결할 수 있게 된다.
또한, 본 발명에 의한 절연액을 사용하여 액체렌즈용 유체를 제공할 수 있다. 상기 액체렌즈용 유체는 본 발명에 의한 절연액 및 전기전도성 전해액으로 구성되며, 상기 절연액과 전해액 간에 계면이 형성된다. 이와 같은 계면은 유기 첨가물을 종래보다 적은 량으로 사용함으로써 계면 안정성이 향상되어 액체렌즈의 구동시 계면을 안정적으로 유지시키는 효과를 부여한다.
나아가, 본 발명에 의해 얻어진 액체렌즈용 유체를 사용하여 액체렌즈모듈을 제공할 수 있다. 상기 액체렌즈모듈은 투명 덮개; 전해액과 절연액을 담고 있는 케이스; 상기 전해액에 전기를 공급하는 전극; 및 전해액과 접하는 한쪽 전극을 덮는 절연막;을 포함하며, 상기 절연액은 본 발명에 의해 제공되는 절연액이 사용될 수 있다.
실시예
상기 식 (4) 및 (5)의 구조를 갖는 실리콘 오일과 상용 실리콘 오일의 밀도, 굴절률, 점도 및 표면장력을 측정하여 이들을 비교하고, 전기전도성을 띄는 전해액과 대비하여 전해액과 절연액 간의 상관관계에 있어서 절연액으로서 요구되는 조건을 만족하는지 여부를 판단하였다.
비중병을 이용하여 밀도를 측정하고, 아베굴절기를 이용하여 굴절률을 측정하고, 단일 원통형 회전 점도계를 이용하여 점도를 측정하며, KRUSS k10ST를 이용하여 표면장력을 측정하였다.
본 발명의 식 (4) 및 (5)로 표시되는 실리콘 오일로서, 식 (4)의 실리콘 오일은 R1, R2=페닐기이고, R3, R4=이소프로필기이며, 식 (5)의 실리콘 오일은 R1, R2=페닐기이고, R3, R4=부틸기인 실리콘 오일이며, 신에쯔사에서 시판하는 상품명 KF56의 실리콘 오일을 절연액으로 물성을 측정하였으며, 전해액으로서 상품명 SEL02를 사용하여 물성을 측정하였다.
밀도가 1g/㎤ 이상이고, 굴절률이 1.5nD20 이상, 점도가 10mPa·s 이하이며, 표면장력이 30mN/m 이하의 값을 갖는 경우에 액체렌즈용 절연액으로서 적합한 것으로 평가되며, 전해액과의 상관관계에서 밀도가 상호 동일하고, 굴절률이 전해액보다 크며, 점도가 전해액과 비슷한 값으로서 그 차가 0.5 미만인 경우에 액체렌즈용 유체로서 적합한 것으로 평가된다. 상기 시료에 대한 상기 물성의 측정 결과는 다음 표 2와 같았다.
| 종류 | 밀도 (g/㎤) | 굴절률 (nD20) | 점도 (mPa·s) | 표면장력(mN/m) | 비고 |
| 화합물 (4) R1, R2=페닐기 R3, R4=이소프로필기 | 0.991 | 1.508 | 8.04 | 29.0 | 굴절률 및 점도 우수 |
| 화합물 (5) R1, R2=페닐기 R3, R4=부틸기 | 0.973 | 1.505 | 12.5 | 25.3 | 굴절률 및 점도 우수 |
| KF56 | 0.995 | 1.497 | 14.6 | 26.5 | 굴절률 불만족 |
| SEL02 | 1.092 | 1.402 | 8.2 | 47.7 | - |
상기 표 2로부터 알 수 있는 바와 같이, 본 발명에 따른 실리콘 오일은 밀도, 굴절률, 점도 및 표면 장력이 절연액으로서 요구하는 값과 거의 유사한 값을 가지며, 따라서 밀도 및 점도를 조절하기 위해 유기 첨가물을 소량 첨가하더라도 용이하게 상기 조건을 만족할 수 있으며, 또한, 전해액과의 상관관계에 있어서도 충족할 수 있음을 알 수 있다.
반면, KF56은 밀도, 점도 및 표면장력에 대하여는 요구조건을 충족하나, 굴절률에 있어서는 불충분하여 절연액으로서 적합하지 않음을 알 수 있다. 또한, 유기 첨가물을 포함하더라도 굴절률에 대하여는 미치는 영향이 거의 없으며, 과량을 첨가해야 하는 문제점이 있어 바람직하지 않다.
도 1은 본 발명의 화학식 5의 (4)의 화합물 및 전해액으로서 SEL02를 사용하여 액체렌즈용 유체를 제작하여 그 구동 특성을 도시한 것으로서, 실제 제작되어 진 액체렌즈용 유체에 대한 구동이 안정하고 우수한 특성을 나타내었다.
본 발명에서 제공되는 실리콘 오일을 액체렌즈용 절연액으로 사용함으로써, 종래에 비하여 유기 첨가물을 소량으로 사용할 수 있으며, 소량의 유기 첨가물을 사용하더라도 절연액으로서 요구되는 조건을 용이하게 충족시킬 수 있으며, 과량의 유기 첨가물 사용으로 인해 야기되는 액체렌즈용 유체의 구동 안정성을 확보할 수 있다.
Claims (14)
- 삭제
- 삭제
- 삭제
- 삭제
- 하기의 구조식을 갖는 화합물로서,
상기 식 중, R1 및 R2는 각각 독립적으로 알킬기, 알콕시기, 실란기, 실란올기, 및 페닐기로 구성된 군으로부터 선택되고,R3 및 R4는 각각 독립적으로 알킬기, 실란기, 및 페닐기로 구성된 군으로부터 선택되는 화합물인 실리콘 오일을 포함하는 액체렌즈용 절연액으로서,상기 화합물은 하기의 (4) 내지 (6) 중 어느 하나의 구조식을 갖는 것을 특징으로 하는 실리콘 오일을 포함하는 액체렌즈용 절연액:
(4) (5) (6) - 제 5항에 있어서,상기 화합물은 밀도 0.945 내지 0.995g/㎤, 굴절률 1.50 내지 1.51nD20 및 점도 8 내지 21.5mPa·s의 값을 갖는 것을 특징으로 하는 액체렌즈용 절연액.
- 삭제
- 삭제
- 하기의 구조식을 갖는 화합물로서,
상기 식 중, R1 및 R2는 각각 독립적으로 알킬기, 알콕시기, 실란기, 실란올기, 및 페닐기로 구성된 군으로부터 선택되고,R3 및 R4는 각각 독립적으로 알킬기, 실란기, 및 페닐기로 구성된 군으로부터 선택되는 화합물인 실리콘 오일을 포함하는 액체렌즈용 절연액 85 내지 90중량%; 및유기 첨가물 10 내지 15중량%;를 포함하는 액체렌즈용 절연액 조성물로서,상기 화합물은 하기의 (4) 내지 (6) 중 어느 하나의 구조식을 갖는 화합물인것을 특징으로 하는 액체렌즈용 절연액 조성물:
(4) (5) (6) - 삭제
- 삭제
- 하기의 구조식을 갖는 화합물로서,
상기 식 중, R1 및 R2는 각각 독립적으로 알킬기, 알콕시기, 실란기, 실란올기, 및 페닐기로 구성된 군으로부터 선택되고,R3 및 R4는 각각 독립적으로 알킬기, 실란기, 및 페닐기로 구성된 군으로부터 선택되는 화합물인 실리콘 오일을 포함하는 액체렌즈용 절연액; 및유기 첨가물;을 포함하는 액체렌즈용 절연액으로서,상기 화합물은 하기의 (4) 내지 (6) 중 어느 하나의 구조식을 갖는 화합물인것을 특징으로 하는 액체렌즈용 절연액:
(4) (5) (6) - 제 12항에 있어서,상기 절연액은 밀도가 1g/㎤ 이상으로서 전해액의 밀도와 동일하고, 굴절률이 1.5nD20 이상으로서 적어도 전해액의 굴절률보다 크며, 점도가 10mPa·s 이하의 값을 가지며 전해액과의 점도차가 0.5mPa·s 이내인 것을 특징으로 하는 액체렌즈용 절연액.
- 투명 덮개;전해액과 절연액을 담고 있는 케이스;상기 전해액에 전기를 공급하는 전극; 및전해액과 접하는 한쪽 전극을 덮는 절연막;을 포함하며,상기 절연액은 제 9항의 절연액 조성물로 된 것임을 특징으로 하는 액체렌즈모듈.
Priority Applications (7)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020060014535A KR100790732B1 (ko) | 2006-02-15 | 2006-02-15 | 신뢰성이 확보된 액체 렌즈용 절연액 및 그 절연액을사용한 액체 렌즈 |
| CNA2007100793520A CN101020752A (zh) | 2006-02-15 | 2007-02-15 | 具有高可靠性用于液体透镜的绝缘溶液以及使用该绝缘溶液的液体透镜 |
| AT07250633T ATE482963T1 (de) | 2006-02-15 | 2007-02-15 | Hochzuverlässige isolierlösung für flüssiglinsen und flüssiglinse damit |
| EP07250633A EP1820802B1 (en) | 2006-02-15 | 2007-02-15 | Insulating solution for liquid lens with high reliability and liquid lens using the same |
| DE602007009437T DE602007009437D1 (de) | 2006-02-15 | 2007-02-15 | Hochzuverlässige Isolierlösung für Flüssiglinsen und Flüssiglinse damit |
| JP2007034903A JP4343964B2 (ja) | 2006-02-15 | 2007-02-15 | 信頼性が確保された液体レンズ用絶縁液及びその絶縁液を用いた液体レンズ |
| US11/706,204 US7551364B2 (en) | 2006-02-15 | 2007-02-15 | Insulating solution for liquid lens with high reliability and liquid lens using the same |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020060014535A KR100790732B1 (ko) | 2006-02-15 | 2006-02-15 | 신뢰성이 확보된 액체 렌즈용 절연액 및 그 절연액을사용한 액체 렌즈 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20070087940A KR20070087940A (ko) | 2007-08-29 |
| KR100790732B1 true KR100790732B1 (ko) | 2008-01-02 |
Family
ID=38110416
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020060014535A KR100790732B1 (ko) | 2006-02-15 | 2006-02-15 | 신뢰성이 확보된 액체 렌즈용 절연액 및 그 절연액을사용한 액체 렌즈 |
Country Status (7)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US7551364B2 (ko) |
| EP (1) | EP1820802B1 (ko) |
| JP (1) | JP4343964B2 (ko) |
| KR (1) | KR100790732B1 (ko) |
| CN (1) | CN101020752A (ko) |
| AT (1) | ATE482963T1 (ko) |
| DE (1) | DE602007009437D1 (ko) |
Families Citing this family (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2010013347A1 (ja) * | 2008-08-01 | 2010-02-04 | Jsr株式会社 | 液体レンズ用液体及び液体レンズ |
| US8366001B2 (en) * | 2008-08-14 | 2013-02-05 | Varioptic S.A. | Calibration methods for imaging systems and imaging systems using such |
| TW201022730A (en) * | 2008-12-09 | 2010-06-16 | Ind Tech Res Inst | Liquid optical lens and liquid optical lens modules |
| KR101912092B1 (ko) | 2010-10-05 | 2018-10-26 | 삼성전자 주식회사 | 액체 렌즈 |
| KR101912093B1 (ko) | 2010-10-29 | 2018-10-26 | 삼성전자 주식회사 | 광학 장치 |
| CN103293571B (zh) * | 2012-02-24 | 2015-11-25 | 叶哲良 | 应用于介电式液态透镜的液体组合 |
| KR20180133403A (ko) * | 2016-04-05 | 2018-12-14 | 에이지씨 가부시키가이샤 | 유리판 구성체 |
| US11191636B2 (en) | 2017-08-22 | 2021-12-07 | Verily Life Sciences Llc | Electrowetting lenses having oleophobic surfaces |
| TW201939070A (zh) * | 2018-03-09 | 2019-10-01 | 美商康寧公司 | 包括液體透鏡及加熱裝置的相機模組 |
| KR102156378B1 (ko) * | 2019-05-24 | 2020-09-15 | 엘지이노텍 주식회사 | 액체 렌즈 및 이 액체 렌즈를 포함하는 렌즈 어셈블리 |
| WO2021121681A1 (en) * | 2019-12-20 | 2021-06-24 | Optotune Consumer Ag | Liquid lens having a fixed lens shaping element and a movable transparent window |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58108529A (ja) | 1981-12-23 | 1983-06-28 | Fujitsu Ltd | ドライ現像ポジ型レジスト組成物 |
| JPS59142237A (ja) | 1983-02-03 | 1984-08-15 | Hitachi Cable Ltd | 耐放射線性樹脂組成物 |
| KR890002262A (ko) * | 1987-07-02 | 1989-04-10 | 고니시 히꼬이찌 | 실리콘 함유 폴리아세탈 공중합체 및 그의 제조방법 |
| JPH04120196A (ja) * | 1990-09-07 | 1992-04-21 | Nippon Seiko Kk | 電気粘性流体 |
| JP2000248126A (ja) | 1998-12-28 | 2000-09-12 | Fujikura Ltd | ノンハロゲン難燃性樹脂組成物および難燃性電線・ケーブル |
Family Cites Families (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB971598A (en) | 1961-12-29 | 1964-09-30 | Monsanto Chemicals | Improvements in or relating to functional fluids |
| US4006226A (en) * | 1975-06-16 | 1977-02-01 | Dow Corning Corporation | Anticonvulsant diphenylsilanes |
| JP2979174B2 (ja) * | 1990-01-30 | 1999-11-15 | 株式会社リコー | 樹脂の製造方法 |
| JP2981331B2 (ja) * | 1991-11-29 | 1999-11-22 | 東レ・ダウコーニング・シリコーン株式会社 | 光学用マッチングオイル |
| JP3306496B2 (ja) * | 1997-10-23 | 2002-07-24 | 積水化成品工業株式会社 | 発泡性スチレン系樹脂粒子と発泡成形体 |
| JP2000219694A (ja) * | 1999-01-28 | 2000-08-08 | Dow Corning Toray Silicone Co Ltd | 光学用高屈折率シリコーンオイルおよびその製造方法 |
| JP2001013306A (ja) * | 1999-06-28 | 2001-01-19 | Canon Inc | 可変焦点レンズ装置 |
| US20030069351A1 (en) * | 2000-03-28 | 2003-04-10 | Masato Kishihara | Antifouling coating composition |
| KR101101400B1 (ko) * | 2003-05-06 | 2012-01-02 | 코닌클리케 필립스 일렉트로닉스 엔.브이. | 전기습윤 렌즈 |
| JP4110402B2 (ja) * | 2003-06-19 | 2008-07-02 | 信越化学工業株式会社 | シリコーン系コーティング剤組成物 |
-
2006
- 2006-02-15 KR KR1020060014535A patent/KR100790732B1/ko not_active IP Right Cessation
-
2007
- 2007-02-15 US US11/706,204 patent/US7551364B2/en not_active Expired - Fee Related
- 2007-02-15 DE DE602007009437T patent/DE602007009437D1/de active Active
- 2007-02-15 EP EP07250633A patent/EP1820802B1/en not_active Not-in-force
- 2007-02-15 CN CNA2007100793520A patent/CN101020752A/zh active Pending
- 2007-02-15 JP JP2007034903A patent/JP4343964B2/ja not_active Expired - Fee Related
- 2007-02-15 AT AT07250633T patent/ATE482963T1/de not_active IP Right Cessation
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58108529A (ja) | 1981-12-23 | 1983-06-28 | Fujitsu Ltd | ドライ現像ポジ型レジスト組成物 |
| JPS59142237A (ja) | 1983-02-03 | 1984-08-15 | Hitachi Cable Ltd | 耐放射線性樹脂組成物 |
| KR890002262A (ko) * | 1987-07-02 | 1989-04-10 | 고니시 히꼬이찌 | 실리콘 함유 폴리아세탈 공중합체 및 그의 제조방법 |
| JPH04120196A (ja) * | 1990-09-07 | 1992-04-21 | Nippon Seiko Kk | 電気粘性流体 |
| JP2000248126A (ja) | 1998-12-28 | 2000-09-12 | Fujikura Ltd | ノンハロゲン難燃性樹脂組成物および難燃性電線・ケーブル |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US7551364B2 (en) | 2009-06-23 |
| US20070199454A1 (en) | 2007-08-30 |
| DE602007009437D1 (de) | 2010-11-11 |
| ATE482963T1 (de) | 2010-10-15 |
| CN101020752A (zh) | 2007-08-22 |
| KR20070087940A (ko) | 2007-08-29 |
| JP4343964B2 (ja) | 2009-10-14 |
| EP1820802A1 (en) | 2007-08-22 |
| JP2007219521A (ja) | 2007-08-30 |
| EP1820802B1 (en) | 2010-09-29 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR100790732B1 (ko) | 신뢰성이 확보된 액체 렌즈용 절연액 및 그 절연액을사용한 액체 렌즈 | |
| US7656588B2 (en) | Liquid for liquid lens with high reliability | |
| US9164272B2 (en) | Electrowetting optical device | |
| JP2009525503A (ja) | 多相液体組成物およびそれを組み込んだエレクトロウェッティングにより駆動される可変焦点光学レンズ | |
| US7729057B2 (en) | Use of bromine anions in an optical electrowetting device | |
| TWI651550B (zh) | 透明光學裝置元件 | |
| US20210223442A1 (en) | Negative optical power liquid lens | |
| EP1816490A1 (en) | Use of bromine anions in an electrowetting device | |
| US11204492B2 (en) | Naphtyl based high index hydrophobic liquids and transmission recovery agents for liquid lens formulations | |
| US8017709B2 (en) | Fluorinated polymer and fluorinated polymer composition containing it | |
| US20150338637A1 (en) | Non-aqueous conductive liquids for liquid lenses | |
| KR100714561B1 (ko) | 구동 특성이 안정화된 전기 습윤 장치 | |
| TW201945377A (zh) | 用於液體透鏡調配的透射回復劑 | |
| RU2505569C1 (ru) | Кремнийорганическая композиция | |
| JP6989188B1 (ja) | 樹脂組成物、硬化物、電子部品、２成分キット及び硬化物の製造方法 | |
| CN115505404A (zh) | 液晶组合物、液晶透镜以及液晶显示装置 | |
| JP2011257501A (ja) | 液体型光学素子及びその製造方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A201 | Request for examination | ||
| E902 | Notification of reason for refusal | ||
| AMND | Amendment | ||
| E601 | Decision to refuse application | ||
| J201 | Request for trial against refusal decision | ||
| AMND | Amendment | ||
| E902 | Notification of reason for refusal | ||
| B701 | Decision to grant | ||
| GRNT | Written decision to grant | ||
| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20101011 Year of fee payment: 4 |
|
| LAPS | Lapse due to unpaid annual fee |