KR100843370B1

KR100843370B1 - Liquid lens module

Info

Publication number: KR100843370B1
Application number: KR1020060105102A
Authority: KR
Inventors: 정하용; 양진혁
Original assignee: 삼성전기주식회사
Priority date: 2006-10-27
Filing date: 2006-10-27
Publication date: 2008-07-02
Also published as: KR20080037871A

Abstract

본원발명은 전기 습윤 현상을 이용한 액체 렌즈에 관한 발명으로, 특히, 액체 렌즈에 있어 발생하는 히스테레시스를 줄이는 것에 의해 액체 렌즈의 성능을 향상시킨 것을 기술적 특징으로 한다. The present invention relates to a liquid lens using an electrowetting phenomenon, and in particular, the technical feature of improving the performance of the liquid lens by reducing the hysteresis generated in the liquid lens.

액체 렌즈, 계면, 전극, 히스테레시스, 디옵터 Liquid lens, interface, electrode, hysteresis, diopter

Description

LIQUID LENS MODULE {LIQUID LENS MODULE}

도 1은 일반적인 전기습윤 시스템을 설명하기 위한 도면이다. 1 is a view for explaining a general electrowetting system.

도 2는 도 1에 따른 일반적인 전기습윤 시스템에 있어 히스테레시스가 발생하는 것을 도시하고 있는 도면이다. FIG. 2 is a diagram illustrating hysteresis occurring in the general electrowetting system according to FIG. 1.

도 3은 종래의 액체 렌즈 모듈을 도시하고 있는 도면이다. 3 is a view showing a conventional liquid lens module.

도 4는 도 3에 따른 종래의 액체 렌즈 모듈에 있어 전압의 인가에 따른 계면의 변화를 도시하고 있는 도면이다. 4 is a view showing a change in the interface according to the application of the voltage in the conventional liquid lens module according to FIG.

도 5는 종래의 액체 렌즈 모듈에 있어서의 히스테레시스의 발생을 설명하고 있는 그래프이다. 5 is a graph illustrating the occurrence of hysteresis in the conventional liquid lens module.

도 6은 유체 챔버를 열처리하기 전과 열처리를 행한 후의 히스테레시스의 변화를 도시한 그래프이다. 6 is a graph showing changes in hysteresis before and after heat treatment of the fluid chamber.

도 7은 액체 렌즈 모듈을 고온 안정화 처리를 행하기 전과 고온 안정화 처리를 행한 후의 히스테레시스의 변화를 도시한 그래프이다. 7 is a graph showing the change in hysteresis before the liquid lens module is subjected to the high temperature stabilization treatment and after the high temperature stabilization treatment.

<도면의 주요 부분의 부호의 설명><Explanation of symbols of main parts in drawings>

20 : 액체 렌즈 모듈 21 : 상부 커버20 liquid lens module 21 top cover

22 : 유체 챔버 23 : 하부 커버22: fluid chamber 23: lower cover

24 : 절연막 25 : 전극24: insulating film 25: electrode

A : 전해액 B : 절연액A: electrolyte B: insulation

본원발명은 전기 습윤 현상을 이용한 액체 렌즈에 관한 발명으로, 보다 구체적으로는 상기 액체 렌즈에 있어 발생하는 히스테레시스를 감소시킨 액체 렌즈 모듈 및 그 방법에 관한 발명에 관한 것이다. The present invention relates to a liquid lens using an electrowetting phenomenon, and more particularly to a liquid lens module and a method for reducing the hysteresis generated in the liquid lens.

현재, 초점 조정 기능이 포함된 카메라는 이동통신 단말기, 소형 디지털 카메라, 자동카메라 등 다양한 휴대용 멀티미디어 기기에 적용되고 있으며, 기술이 점점 발전하게 됨에 따라 상기 카메라와 같은 다양한 장치를 하나의 휴대용 장치에 일체로 집적하는 것과 동시에 보다 소형화하려는 노력이 계속적으로 진행되고 있다. Currently, a camera including a focus adjustment function is applied to various portable multimedia devices such as a mobile communication terminal, a small digital camera, and an automatic camera, and as the technology develops, various devices such as the camera are integrated into one portable device. At the same time, efforts are being made to make them more compact.

종래 초점 조정 기능이 포함된 카메라의 경우, 상기 렌즈 요소에 초점 조정 기능을 행하기 위해 요구되는 기계적 운동 때문에, 종래의 초점 조정 기능 렌즈는 상기 렌즈의 광학 축을 따라 이동하도록 구성되어 있어 어느 정도 큰 치수를 가져야 할 필요가 있었으며, 또한, 상기 렌즈의 구동에 요구되는 별도의 모터 등의 구성을 별도로 장착하여야 하기 때문에 그 크기에 있어 소형화를 실현하는 데 장애가 되고 있었다. In the case of a camera including a conventional focusing function, due to the mechanical motion required to perform the focusing function on the lens element, the conventional focusing lens is configured to move along the optical axis of the lens so that the dimension is somewhat larger In addition, since it is necessary to separately attach a configuration such as a separate motor required for driving the lens, it has been an obstacle to achieving miniaturization in size.

또한, 최근 초점 조정 기능 렌즈가 장착된 카메라가 휴대용 단말기 등에 부착되게 됨에 따라 그 크기에 있어 소형화를 실현하여야 한다는 문제는 더욱 필수적으로 요구되고 있으며, 부가하여 종래와 같이 기계적 방식으로 상기 초점 조정 렌즈를 구동하는 경우에는, 상술한 바와 같은 문제 외에도, 상기 초점 조정 렌즈를 구동하기 위해 설치되는 전기모터는 상당한 양의 베터리 전력을 소모하기 때문에 휴대용 단말기에 상기 초점 조정 렌즈를 장착한다는 것은 상당한 기술적 곤란성을 가져야 한다는 문제가 있고, 이에 더해, 종래의 기계적인 방식을 사용하여 렌즈의 초점 조정을 실행하기 위해서는 특정한 양의 시간을 필요로 한다는 문제가 있었다. In addition, as a camera equipped with a focusing lens has recently been attached to a portable terminal or the like, the problem of miniaturization in size is required more. In addition, the focusing lens may be mechanically operated. In the case of driving, in addition to the above-described problems, since the electric motor installed to drive the focusing lens consumes a considerable amount of battery power, mounting the focusing lens on a portable terminal should have considerable technical difficulty. In addition, there has been a problem that a certain amount of time is required to perform the focus adjustment of the lens using a conventional mechanical method.

따라서, 이러한 문제를 해결하기 위한 한 방법으로, 최근 전기습윤(electrowetting) 방식을 이용한 액체 렌즈를 종래의 기계적인 방식의 줌 렌즈에 대체하여 사용하도록 하는 방식이 제안되고 있으며, 이에 대한 활발한 연구가 현재 계속하여 진행되고 있다. Therefore, as a way to solve this problem, a method of recently using a liquid lens using the electrowetting method to replace the conventional mechanical zoom lens has been proposed, and active research on this It is going on.

우선, 액체 렌즈에 관한 발명의 기본 원리가 되는 전기 습윤현상에 대해 살 펴보기로 한다. 도 1에는 일반적인 전기습윤 현상에 관한 시스템이 도시되어 있다. 도 1을 참조하면, 절연체(11) 상에 전해질(10)을 마련하고, 상기 전해질(10)과 상기 절연체(11) 하면에 마련된 전극(12)에 각각 전압을 인가하는 것에 의해 상기 전해질(10)의 계면의 접촉각(α)의 변화를 가져오도록 한다. 즉, 전기 습윤이란 계면에 존재하는 전하에 따라 계면의 표면 장력이 변화되어 접촉각(α)이 변화되는 현상에서 파생된 것으로, 특히 계면에 작용하는 전위차가 높도록 계면에 얇은 절연체가 존재하는 경우를 의미한다.First, the electrowetting phenomenon, which is the basic principle of the invention regarding a liquid lens, will be described. 1 shows a system for a general electrowetting phenomenon. Referring to FIG. 1, an electrolyte 10 is provided on an insulator 11, and a voltage is applied to the electrolyte 10 and an electrode 12 provided on a lower surface of the insulator 11, respectively. To change the contact angle α of the interface of In other words, the electrowetting is derived from a phenomenon in which the surface tension of the interface changes according to the electric charges present at the interface and the contact angle α changes. In particular, there is a case where a thin insulator exists at the interface so that the potential difference acting on the interface is high. it means.

구체적으로, 전해질(10) 내에 존재하는 전하는 화학적 특성에 의해 경계면으로 이동하려는 특성을 가지고 있다. 이 때, 외부에서 전기장을 인가하게 되면, 이러한 특성은 더욱 강하게 되며, 특히 경계면이 만나게 되는 TCL(triple contact line)에서 전하의 농도는 크게 증가하게 된다. 이러한 현상은 전하 간 존재하는 반발력을 증가시키며, 이는 유체의 에지(edge)에서 표면장력이 낮아지는 결과를 가져오게 된다. 이러한 전기습윤 현상은 미소 유체의 이송, 혼합, 코팅속도의 증가, 디스플레이 장치, MEMS 등의 분야에서 그 적용을 위해 많은 연구가 활발히 진행되고 있다. Specifically, the charge present in the electrolyte 10 has a property of moving to the interface by chemical properties. At this time, when the electric field is applied from the outside, this property becomes stronger, especially the concentration of charge in the TCL (triple contact line) where the interface meets greatly increases. This phenomenon increases the repulsive force present between charges, which results in lower surface tension at the edge of the fluid. The electrowetting phenomenon has been actively researched for its application in the fields of microfluidic transfer, mixing, coating speed increase, display device, MEMS, and the like.

상술한 바와 같은 전기습윤 현상을 이용한 장치를 구현하기 위해서는 기본적으로 하나 혹은 그 이상의 유체가 요구되며, 특히 전기적인 특성을 지니며 실질적인 구동역할을 행하는 전도성 유체의 특성이 매우 중요하다. 일반적으로, 이러한 전해액은 순수한 물에 전기적인 성질을 부가하기 위해 염(Na₂SO₄, LiCl 등)을 첨가하여 사용하고 있다. In order to implement the apparatus using the electrowetting phenomenon as described above, one or more fluids are basically required, and in particular, the characteristics of the conductive fluid having electrical characteristics and performing a substantial driving role are very important. Generally, these electrolytes are used by adding salts (Na ₂ SO ₄ , LiCl, etc.) to add electrical properties to pure water.

도 2는 상기 도 1에 도시된 전기습윤 시스템에 전압을 인가하는 경우, 전해액이 동작하는 모습을 도시하고 있다. 즉, 전기습윤 시스템 내의 절연막(11)이 코팅되어 있는 전극 위에 전해액 방울을 떨어뜨린 후 전압을 인가하게 되면, 전해액(10) 내의 전하의 이동으로 인하여, 상기 도면에 도시되어 있는 바와 같이, 전해액(10)은 화살표 방향으로 이동하게 된다. 그러나, 이때 인가한 전압을 끊는 경우, 상기 전해액(10)의 계면은 원래의 위치로 돌아가지 못하고 벌어지게 되는 현상이 발생하게 되는 데, 이를 히스테레시스(hysteresis)라고 하며, 이러한 히스테레시스는 액체 렌즈를 비롯한 전기습윤 현상을 이용하는 여러 전기 습윤장치에서 크게 문제가 되고 있는 상황이다. FIG. 2 illustrates an operation of an electrolyte when voltage is applied to the electrowetting system shown in FIG. 1. That is, when a drop of electrolyte is dropped on an electrode coated with the insulating film 11 in the electrowetting system and a voltage is applied, as shown in the drawing, due to the movement of charge in the electrolyte 10, the electrolyte ( 10) moves in the direction of the arrow. However, in this case, when the applied voltage is cut off, the interface of the electrolyte solution 10 does not return to its original position and is caused to occur. This is called hysteresis, which is called hysteresis. It is a situation that is a big problem in a number of electrowetting devices using the electrowetting phenomenon, including the liquid lens.

상술한 바와 같이 발생하는 히스테레시스의 문제를 액체 렌즈의 경우에 살펴보도록 한다. 도 3에는 일반적인 액체 렌즈의 기본적인 구조가 도시되어 있는 바, 상부 커버(21), 내부에 소정의 공간부를 구비하고 있는 유체 챔버(22) 및 하부 커버(23)를 포함하여 구성되는 액체 렌즈(20)가 개시되어 있다. 상기 유체 챔부(22)의 공간부에는 전해액(A)과 절연액(B)이 삽입되어 형성된다. 또한, 상기 도면에는, 전해액(A)과 유체 챔버(22)가 만나는 부분의 확대도가 개시되어 있는 바, 상기 공간부 내의 유체는 전극(25) 상면에 형성된 절연막(22)을 통해 유체 챔버(22)와 접촉하도록 구성되어 있음을 알 수 있다. The problem of hysteresis generated as described above will be described in the case of a liquid lens. 3 illustrates a basic structure of a general liquid lens, and includes a liquid lens 20 including an upper cover 21, a fluid chamber 22 having a predetermined space therein, and a lower cover 23. ) Is disclosed. An electrolyte solution A and an insulation solution B are inserted into the space portion of the fluid chamber 22. In addition, in the drawing, an enlarged view of a portion where the electrolyte A and the fluid chamber 22 meet each other is disclosed, and the fluid in the space portion is formed through the insulating film 22 formed on the upper surface of the electrode 25. It can be seen that it is configured to contact 22.

이렇게 형성된 액체 렌즈(20)에 마련되는 두 개의 전극을 통하여 상기 액체 렌즈(20)에 전압을 인가하게 되면, 상기 액체 렌즈(20) 내의 유체는 도 4에 도시되어 있는 바와 같이 화살표 방향으로 유체의 형상이 변화하게 되고, 이러한 유체의 형상 변화에 따라 상기 유체와 상기 유체 챔버(22)가 접촉하는 계면 역시, 변화하게 됨을 알 수 있다. 이렇게 변화한 상태의 유체는 상기 유체에 가한 전압이 끊어지게 되면 원래의 형상으로 돌아가야 하나, 실제로는 상기 액체의 계면이 원래의 위치로 돌아가지 않는 현상이 발생하게 되는 바, 이를 히스테레시스라 한다. 이러한 히스테레시스는 액체 렌즈에 있어 유체의 계면 변화를 통한 정밀한 오토포커스를 실현하는 데에 있어 많은 기술적 장애가 되고 있다. When voltage is applied to the liquid lens 20 through the two electrodes provided in the liquid lens 20 thus formed, the fluid in the liquid lens 20 is discharged in the direction of the arrow as shown in FIG. 4. The shape changes, and as the shape of the fluid changes, the interface between the fluid and the fluid chamber 22 also changes. The fluid in such a changed state should return to its original shape when the voltage applied to the fluid is cut off, but in fact, the interface of the liquid does not return to its original position, which is called hysteresis. . Such hysteresis has been a technical obstacle for realizing precise autofocus through the change of the interface of a fluid in a liquid lens.

도 5에는 액체 렌즈에서 발생하는 히스테레시스를 그래프를 통하여 설명하고 있다. 상기 도면에서는 액체 렌즈에서 0V에서 40V로 전압을 인가하는 경우와, 40V에서 0V로 전압을 낮추는 경우의 그래프의 형상이 다르게 도시되고 있는 것을 확인할 수 있는 바, 이는 상술한 바와 같은 히스테레시스에 의한 결과에 의해 나타나게 되는 결과이다. 즉, 액체 렌즈를 이용하여 오토포커스를 실행하기 위해서는 동일한 전압, 예를 들면 20V에서 전압을 인가하는 경우의 디옵터와 전압을 낮추는 경우의 디옵터 간의 간격이 거의 차이가 없거나 같게 나와야 하나, 상술한 바와 같이 액체 렌즈 내의 유체에서 발생하는 히스테레시스에 의해 유체의 진입각과 후퇴각이 다르게 발생하는 경우에는 상술한 바와 같이 정밀한 오토포커스를 실행하기 위한 상술한 바와 같은 결과를 얻을 수 없다는 문제가 있다. 5 illustrates the hysteresis generated in the liquid lens through a graph. In the figure, it can be seen that the shape of the graph when the voltage is applied from the liquid lens to 0V to 40V and when the voltage is lowered from 40V to 0V is shown differently, which is caused by the hysteresis as described above. The result is the result. That is, in order to perform autofocus using a liquid lens, the distance between the diopter when applying the voltage at the same voltage, for example, 20 V and the diopter when lowering the voltage should be almost no difference or the same. When the entry angle and the retraction angle of the fluid are different from each other due to the hysteresis generated in the fluid in the liquid lens, there is a problem in that the result as described above for performing the precise autofocus as described above cannot be obtained.

따라서, 본 출원인은 상술한 바와 같은 문제를 해결할 수 있는 방안을 강구하게 되었다. Accordingly, the present applicant has come up with a way to solve the above problems.

본원발명은 상술한 바와 같은 문제를 해소하기 위해 마련한 것으로, 본원발명은 액체 렌즈 모듈을 제작하기 전에 미리 열처리하거나 또는 제작한 후 고온 안정화 처리를 행하도록 하는 것에 의해 상기 액체 렌즈 모듈에 발생하는 히스테레시스를 감소시키도록 한 것을 기술적 특징으로 한다. The present invention is provided to solve the above problems, the present invention is a hysteresis generated in the liquid lens module by heat treatment in advance before manufacturing the liquid lens module or by performing a high temperature stabilization treatment after manufacturing The technical feature is to reduce the sheath.

이와 같은 목적을 달성하기 위한 본원발명의 전기 습윤 방식을 사용하여 초점을 제어하는 액체 렌즈 모듈에 있어, 개방된 공간부를 구비하며, 절연막이 형성된 상태에서 열처리가 행해진 유체 챔버; 상기 유체 챔버 내에 주입되고, 상기 유체 챔버에 형성된 절연막과 접촉하는 계면에 의해 분리되는 서로 다른 굴절률을 구비하는 2개의 유체; 상기 유체 챔버의 개방된 부분을 접착수단을 통하여 밀봉 결합하는 상, 하부 커버; 및 상기 유체 챔버 내의 유체에 작용하도록 배치되는 두 개의 전극;을 포함하여 형성된 것을 기술적 특징으로 하고, A liquid lens module for controlling focus using an electrowetting method of the present invention for achieving the above object, comprising: a fluid chamber having an open space and heat-treated in the state where an insulating film is formed; Two fluids injected into the fluid chamber and having different refractive indices separated by an interface in contact with an insulating film formed in the fluid chamber; Upper and lower covers for sealingly coupling the opened part of the fluid chamber through an adhesive means; And two electrodes disposed to act on the fluid in the fluid chamber.

본원발명의 다른 목적을 달성하기 위한 액체 렌즈 모듈은, 전기 습윤 방식을 사용하여 초점을 제어하며 내부 공간에 서로 다른 굴절률을 갖는 두 개의 유체를 구비하는 유체 챔버와, 상기 유체 챔버의 상, 하부를 밀봉하는 상, 하부 커버를 포함하여 구성되는 액체 렌즈 모듈에 있어, 상기 액체 렌즈 모듈을 고온 안정화 처리를 행하도록 하는 것에 의해 상기 두 개의 유체 및 유체 챔버와의 사이에 형성되는 불균일한 계면을 균일하게 하도록 한 것을 기술적 특징으로 한다. A liquid lens module for achieving another object of the present invention is a fluid chamber having two fluids having different refractive indices in an internal space by controlling focus using an electrowetting method, and an upper and a lower part of the fluid chamber. A liquid lens module comprising an upper cover and a lower cover for sealing, wherein the liquid lens module is subjected to a high temperature stabilization process to uniformly form a non-uniform interface formed between the two fluids and the fluid chamber. The technical features are as follows.

상술한 본원발명의 목적은 이 기술분야에서 숙련된 당업자에 의해, 첨부된 도면을 참조하여 후술되는 본 발명의 바람직한 실시예로부터 더욱 명확해질 것이다.The above object of the present invention will become more apparent from the preferred embodiments of the present invention described below with reference to the accompanying drawings, by those skilled in the art.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 대해 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 6은 본원발명에 따른 액체 렌즈 모듈의 히스테레시스 변화를 도시하고 있는 그래프이고, 도 7은 본원발명의 다른 실시예에 따른 액체 렌즈 모듈의 히스테레시스 변화를 도시하고 있는 그래프이다. 이하, 본원발명을 설명하기 위해, 본원발명의 종래기술에 개시되어 있는 액체 렌즈 모듈을 참고하여 본원발명에 따른 발명을 설명하기로 한다. FIG. 6 is a graph illustrating hysteresis changes of the liquid lens module according to the present invention, and FIG. 7 is a graph illustrating hysteresis changes of the liquid lens module according to another embodiment of the present invention. Hereinafter, to describe the present invention, the invention according to the present invention will be described with reference to the liquid lens module disclosed in the prior art of the present invention.

본원발명은 상술한 바와 같이, 유체에 전압을 인가하는 것에 의해 변화하는 계면에 있어서의 접촉각의 변화를 이용한 많은 장치에 있어 일반적으로 발생하게 되는 히스테레시스를 감소시키도록 한 것을 기술적 특징으로 한다. 일반적으로, 상술한 바와 같은 히스테레시스는 액체 렌즈에 있어, 유체와 접촉하는 유체 챔버 내에 형성되는 절연막의 불균일함 또는 상기 유체 챔버 내에 삽입되는 두 개의 유체 및 유체 챔버와의 사이에 형성되는 계면의 불균일함 때문에 발생하게 된다. 따라서, 본 출원인은 상기 두 개의 히스테레시스의 발생원인을 각각 제거할 수 있는 방법을 제공하도록 하는 것에 의해, 상기 액체 렌즈 모듈에서 발생하는 히스테레시스를 감소시키도록 한 액체 렌즈 모듈 및 그 방법을 제공하도록 한다. As described above, the present invention is characterized by reducing the hysteresis that generally occurs in many devices using a change in contact angle at an interface that changes by applying a voltage to a fluid. In general, hysteresis as described above, in a liquid lens, is a non-uniformity of an insulating film formed in a fluid chamber in contact with a fluid or an interface formed between two fluids and a fluid chamber inserted into the fluid chamber. It is caused by unevenness. Accordingly, the Applicant has provided a liquid lens module and a method for reducing the hysteresis occurring in the liquid lens module by providing a method capable of respectively eliminating the causes of the occurrence of the two hysteresis. Provide it.

먼저, 액체 렌즈 모듈의 히스테레시스의 발생 원인 중, 유체 챔버 내에 형성되는 절연막의 불균일함을 제거할 수 있는 본원발명에 따른 기술적 특징을 설명하기로 한다. First, the technical features according to the present invention that can eliminate the nonuniformity of the insulating film formed in the fluid chamber among the causes of the hysteresis of the liquid lens module will be described.

도 3에는 액체 렌즈 모듈(20)의 일반적인 구성이 개시되어 있는 바, 상기 액체 렌즈 모듈(20)은 개방된 공간부를 구비하며, 절연막(24)이 형성되어 있는 유체 챔버(22)와, 상기 유체 챔버(22) 내에 주입되고, 상기 유체 챔버(22)에 형성된 절연막(24)과 접촉하는 계면에 의해 분리되는 서로 다른 굴절률을 구비하는 2개의 유체(A, B)와, 상기 유체 챔버(22)의 개방된 부분을 접착수단을 통하여 밀봉 결합하는 상, 하부 커버(21, 23) 및 상기 유체 챔버(22) 내의 유체에 작용하도록 배치되 는 두 개의 전극을 포함하여 형성되어 있다. 즉, 본원발명은 상술한 바와 같은 액체 렌즈 모듈(20)에 있어, 유체 챔버(22)에 형성되는 절연막(24) 표면의 불균일함을 해소할 수 있도록 한 것을 기술적 특징으로 한다. The general configuration of the liquid lens module 20 is disclosed in FIG. 3. The liquid lens module 20 has an open space, a fluid chamber 22 having an insulating film 24, and the fluid. Two fluids A and B which are injected into the chamber 22 and have different refractive indices separated by interfaces in contact with the insulating film 24 formed in the fluid chamber 22, and the fluid chamber 22. The upper portion of the lower cover (21, 23) and the two electrodes arranged to act on the fluid in the fluid chamber 22 is formed to seal the coupled portion of the opening through the adhesive means. That is, the present invention is characterized in that the liquid lens module 20 as described above can solve the unevenness of the surface of the insulating film 24 formed in the fluid chamber 22.

통상, 전기습윤 시스템에서 사용되는 절연막은 고분자물질로 형성되는 것이 보통이나, 이와 같은 고분자 물질은 다공성(porous) 구조를 갖기 때문에 유체와 직접적으로 접촉하게 되는 경우 유체의 입자들이 상기 고분자 물질의 상술한 구조에 직접적으로 접촉하게 됨에 따라 유체의 전진 및 후퇴가 쉽지 않다는 문제가 있다. 또한 상기 경우 외에도 상기 절연막 상에 놓이게 되는 미세먼지 입자 등으로 인해 상기 절연막 표면이 매끄럽게 형성되지 못하게 되어 상술한 바와 같은 액체 렌즈 모듈과 같은 전기습윤 시스템에 있어 히스테레시스가 발생하는 원인이 된다. In general, the insulating film used in the electrowetting system is usually formed of a polymer material, but since such a polymer material has a porous structure, when the particles of the fluid come into direct contact with the fluid, The direct contact with the structure has a problem that the advance and retraction of the fluid is not easy. In addition, in addition to the above case, the surface of the insulating film may not be smoothly formed due to the fine dust particles that are placed on the insulating film, which causes hysteresis in the electrowetting system such as the liquid lens module as described above.

따라서, 본 출원인은 절연막을 보다 균일하게 형성하도록 하는 것에 의해 상술한 바와 같은 히스테레시스의 발생을 감소시킬 수 있는 방안을 강구하게 되었는 바, 본원발명에 따른 액체 렌즈 모듈은 액체 렌즈 모듈(20)을 조립하기 전, 절연막(24)이 형성되어 있는 유체 챔버(22)를 미리 열처리를 행하도록 하는 것에 의해 상기 유체 챔버(22)에 형성되어 있는 절연막(24)의 표면을 균일하게 하도록 한 것을 기술적 특징으로 한다. 즉, 거친 표면 조도 또는 이물질 등에 의해, 상기 유체 챔버(22)에 형성되어 있는 절연막(24)의 불균일한 표면상태를 특정 조건하에서 열처리를 행하도록 하는 것에 의해 상기 절연막(24)의 표면 조도를 보다 균일하게 하 는 것과 동시에 상기 이물질을 제거할 수 있는 기술적 효과를 달성할 수 있도록 한다. Therefore, the present inventors have devised a way to reduce the occurrence of hysteresis as described above by forming the insulating film more uniformly, the liquid lens module according to the present invention is a liquid lens module 20 Before assembling the material, the surface of the insulating film 24 formed in the fluid chamber 22 is made to be uniform by heat-treating the fluid chamber 22 in which the insulating film 24 is formed. It features. In other words, the surface roughness of the insulating film 24 can be obtained by subjecting the non-uniform surface state of the insulating film 24 formed in the fluid chamber 22 to a heat treatment under a specific condition due to rough surface roughness or foreign matter. At the same time, it is possible to achieve the technical effect of removing the foreign matter at the same time.

구체적으로, 본원발명의 일 실시예에 따라 상기 유체 챔버(22) 내에 형성된 절연막(24)을 열처리하는 경우를 살펴보면, 우선, 상기 액체 렌즈 모듈(20)을 제작하기 전에 절연막(24)이 형성되어 있는 유체 챔버(22)를 85℃의 고온 챔버에서 24시간 동안 놓아둔 후, 상기 고온 챔버에서 상기 유체 챔버(22)를 꺼내어 상온에서 다시 24시간 동안 놓아두는 것에 의해 상기 유체 챔버(22)를 열처리를 행하도록 하여, 상기 유체 챔버(22)를 제작하도록 한다. 이렇게 하여 형성된 절연막(24)이 형성되어 있는 상기 유체 챔버(22)는 종래에 비해 상기 절연막(24)이 균일하게 형성될 뿐 아니라, 또한 이물질이 제거되어 지는 기술적 효과를 갖는다. 상술한 바와 같은 본원발명의 열처리의 일 실시예는 본원발명에 따른 열처리 방법의 한 방법에 불과할 뿐 본원발명에 따른 열처리 방법이 상기 방법으로 한정되는 것은 아니다. Specifically, referring to the case of heat-treating the insulating film 24 formed in the fluid chamber 22 according to an embodiment of the present invention, first, the insulating film 24 is formed before the liquid lens module 20 is manufactured. Heat-treated the fluid chamber 22 by leaving the fluid chamber 22 in a high temperature chamber at 85 ° C. for 24 hours and then taking the fluid chamber 22 out of the high temperature chamber and leaving it at room temperature again for 24 hours. The fluid chamber 22 is fabricated. The fluid chamber 22 in which the insulating film 24 thus formed is formed has a technical effect that the insulating film 24 is not only uniformly formed but also foreign matters are removed. One embodiment of the heat treatment of the present invention as described above is only one method of the heat treatment method according to the present invention is not limited to the method of the heat treatment according to the present invention.

이렇게 하여 형성된 액체 렌즈 모듈에 있어, 히스테레시스를 측정한 그래프가 도 6에 도시되어 있다. 도 6a는 유체 챔버를 열처리하지 않은 상태에서 히스테레시스를 측정한 그래프이고, 도 6b는 상기 유체 챔버를 열처리를 행한 상태에서 히스테레시스를 측정한 그래프이다. In the liquid lens module thus formed, a graph measuring hysteresis is shown in FIG. 6. FIG. 6A is a graph of measuring hysteresis in a state in which the fluid chamber is not heat-treated, and FIG. 6B is a graph in which hysteresis is measured in the state of the heat treatment of the fluid chamber.

상기 그래프에 도시된 바와 같이, 열처리를 행한 후의 그래프가 열처리를 행하지 않은 상태에서 히스테레시스를 측정한 그래프보다, 전압을 인가한 경우와 전 압을 낮춘 경우의 동일 전압에서 디옵터의 값에 있어 차이를 보이고 있지 않음을 알 수 있다. 즉, 동일한 전압에 있어서, 전압을 인가한 경우와 전압을 낮춘 경우에 있어서의 디옵터가 큰 차이를 보이고 있지 않고 있다는 점에서, 종래에 열처리가 되어 있지 않은 경우보다 상당히 큰 정도로 히스테레시스가 감소되고 있는 것을 알 수 있으며, 또한 이와 같은 히스테레시스의 감소는 액체 렌즈의 성능에 직접적인 영향을 끼친다는 점에서, 본원발명의 상술한 바와 같은 유체 챔버의 열처리 방법은 그 기술적 의의를 지니고 있다 할 것이다. As shown in the graph, the graph after the heat treatment differs in the diopter value at the same voltage when the voltage is applied and when the voltage is lower than the graph where the hysteresis is measured without the heat treatment. It can be seen that it is not showing. That is, in the same voltage, since the diopter does not show a big difference in the case where voltage is applied and when voltage is lowered, the hysteresis is reduced to a considerably larger level than in the case where conventional heat treatment is not performed. It can be seen that the decrease in hysteresis has a direct effect on the performance of the liquid lens, and thus the method of heat treatment of the fluid chamber as described above of the present invention has its technical significance.

다음으로, 액체 렌즈 모듈의 히스테레시스의 발생 원인 중, 유체 챔버 내에 삽입되는 두 개의 유체와, 상기 유체와 접하는 유체 쳄버 사이의 계면의 불균일함을 제거하는 것에 의해 액체 렌즈 모듈의 히스테레시스를 감소시키도록 한 본원발명에 따른 기술적 특징을 설명하기로 한다. Next, among the causes of the hysteresis of the liquid lens module, the hysteresis of the liquid lens module is eliminated by removing the unevenness of the interface between the two fluids inserted into the fluid chamber and the fluid chamber in contact with the fluid. DETAILED DESCRIPTION Technical features according to the present invention, which are intended to reduce, will be described.

도 3에는 액체 렌즈 모듈(20)의 일반적인 구성이 개시되어 있는 바, 상기 액체 렌즈 모듈(20)은 개방된 공간부를 구비하며, 절연막(24)이 형성되어 있는 유체 챔버(22)와, 상기 유체 챔버(22) 내에 주입되고, 상기 유체 챔버(22)에 형성된 절연막(24)과 접촉하는 계면에 의해 분리되는 서로 다른 굴절률을 구비하는 2개의 유체(A, B)와, 상기 유체 챔버(22)의 개방된 부분을 접착수단을 통하여 밀봉 결합하는 상, 하부 커버(21, 23) 및 상기 유체 챔버(22) 내의 유체에 작용하도록 배치되는 두 개의 전극을 포함하여 형성되어 있다. 본원발명은 상술한 바와 같은 액체 렌즈 모듈(20)에 있어, 유체 챔버(22)에 형성되는 공간부에 두 개의 유체(A, B)가 주입되는 경우, 상기 두 개의 유체(A, B)와 유체 챔버(22)의 접촉면에서 발생하는 계면의 불균일함을 제거할 수 있는 방법을 제공하는 것을 기술적 특징으로 한다. The general configuration of the liquid lens module 20 is disclosed in FIG. 3. The liquid lens module 20 has an open space, a fluid chamber 22 having an insulating film 24, and the fluid. Two fluids A and B which are injected into the chamber 22 and have different refractive indices separated by interfaces in contact with the insulating film 24 formed in the fluid chamber 22, and the fluid chamber 22. An upper portion of the upper cover, the lower cover (21, 23) and the two electrodes arranged to act on the fluid in the fluid chamber 22 is formed by sealing the open portion of the adhesive means through the adhesive means. The present invention, in the liquid lens module 20 as described above, when two fluids (A, B) is injected into the space formed in the fluid chamber 22, the two fluids (A, B) and It is a technical feature of the invention to provide a method capable of eliminating non-uniformity of the interface occurring at the contact surface of the fluid chamber 22.

즉, 상기 액체 렌즈 모듈(20)을 제작하기 위해, 유체 챔버(22)의 공간부에 상기 두 개의 유체(A, B)를 주입하는 경우, 상기 주입되는 유체의 양은 매우 미량인 것과 동시에, 서로 굴절률이 다른 유체가 삽입되게 되어, 상기 유체와 유체 챔버(22)가 접촉하게 되어 형성되는 계면이 일정하지 않게 형성되는 것이 일반적이다. 또한, 이와 같은 액체 렌즈에 있어, 이러한 계면의 불균일함 문제는 액체 렌즈 모듈의 히스테레시스를 발생시키는 직접적인 원인이 된다. That is, when the two fluids A and B are injected into the space of the fluid chamber 22 to manufacture the liquid lens module 20, the amount of the injected fluid is very small and at the same time, It is common for the fluid having different refractive indices to be inserted so that the interface between the fluid and the fluid chamber 22 is formed to be inconsistent. In addition, in such a liquid lens, the problem of non-uniformity of the interface is a direct cause of generating hysteresis of the liquid lens module.

따라서, 본원발명에 따른 하기 실시예는 상술한 바와 같은 액체 렌즈 모듈에서 발생하는 계면의 불균일함을 제거할 수 있는 방법을 제공하는 것을 기술적 특징으로 한다. 즉, 본원발명에 따른 실시예는 상기 제작이 완료된 액체 렌즈 모듈(20)을 고온 안정화 처리를 행하도록 하는 것에 의해 상술한 바와 같은 계면의 불균일함 문제를 해소하도록 한다. Accordingly, the following embodiment according to the present invention is characterized in that it provides a method that can eliminate the non-uniformity of the interface occurring in the liquid lens module as described above. That is, the embodiment according to the present invention is to solve the problem of non-uniformity of the interface as described above by performing the high temperature stabilization treatment of the liquid lens module 20 is completed.

구체적으로, 본원발명은 전기 습윤 방식을 사용하여 초점을 제어하며 내부 공간에 서로 다른 굴절률을 갖는 두 개의 유체(A, B)를 구비하는 유체 챔버(22)와, 상기 유체 챔버(22)의 상, 하부를 밀봉하는 상, 하부 커버(21, 23)를 포함하여 구성되는 액체 렌즈 모듈(20)에 있어, 상기 액체 렌즈 모듈(20)을 고온 안정화 처리 를 행하도록 하는 것에 의해 상기 두 개의 유체(A, B) 및 유체 챔버(22)와의 사이에 형성되는 불균일한 계면을 균일하게 하도록 한 것을 기술적 특징으로 하고 있는 바, 보다 상세하게는, 상기 액체 렌즈 모듈(20)을 85℃의 고온 챔버에서 12시간 동안 놓아 두는 것에 의해 상기 액체 렌즈 모듈(20) 내에 마련되는 두 개의 유체(A, B)를 안정화하도록 하는 것에 의해 상술한 바와 같은 계면의 불균일함 문제를 해결하도록 하였다. 한편, 상기 서술한 본원발명의 실시예에는, 본원발명에 따른 액체 렌즈 모듈(20)을 고온 안정화하는 구체적인 일 실시예를 개시하고 있지만, 본원발명의 고온 안정화 방법이 상기 실시예의 조건으로 한정되는 것은 아니다. 즉, 상기 액체 렌즈 모듈(20)을 고온 안정화하기 위한 구체적인 조건은 실험 조건 및 환경에 따라 변경될 수 있다. Specifically, the present invention uses the electrowetting method to control the focus and the fluid chamber 22 having two fluids (A, B) having different refractive indices in the inner space, and the image of the fluid chamber 22 In the liquid lens module 20 including the upper and lower covers 21 and 23 which seal the lower part, the two fluids may be formed by causing the liquid lens module 20 to be subjected to high temperature stabilization. The nonuniform interface formed between the A, B) and the fluid chamber 22 is characterized in that the technical characteristics, more specifically, the liquid lens module 20 in a high temperature chamber of 85 ℃ By allowing for 12 hours to stabilize the two fluids (A, B) provided in the liquid lens module 20 to solve the problem of non-uniformity of the interface as described above. On the other hand, in the above-described embodiment of the present invention, a specific embodiment for stabilizing the liquid lens module 20 according to the present invention at high temperature is disclosed, but the high temperature stabilization method of the present invention is limited to the conditions of the embodiment no. That is, specific conditions for stabilizing the liquid lens module 20 at high temperature may be changed according to experimental conditions and environments.

이렇게 하여 형성된 액체 렌즈 모듈에 있어, 히스테레시스를 측정한 그래프가 도 7에 도시되어 있다. 도 7a는 본원발명에 따른 액체 렌즈 모듈을 고온 안정화 처리를 행하지 않은 상태에서 히스테레시스를 측정한 그래프이고, 도 7b는 상기 액체 렌즈 모듈을 고온 안정화 처리를 행한 상태에서 히스테레시스를 측정한 그래프이다. In the liquid lens module thus formed, a graph measuring hysteresis is shown in FIG. 7. 7A is a graph of measuring hysteresis in a state in which the liquid lens module according to the present invention is not subjected to high temperature stabilization treatment, and FIG. 7B is a graph in which hysteresis is measured in a state in which the liquid lens module is subjected to high temperature stabilization treatment. to be.

상기 그래프에 도시된 바와 같이, 고온 안정화 처리를 행한 후의 그래프가 고온 안정화 처리를 행하지 않은 상태에서 히스테레시스를 측정한 그래프보다, 전압을 인가한 경우와 전압을 낮춘 경우의 동일 전압에서 디옵터의 값에 있어 차이를 보이고 있지 않음을 알 수 있다. 즉, 동일한 전압에 있어서, 전압을 인가한 경우 와 전압을 낮춘 경우에 있어서의 디옵터가 큰 차이를 보이고 있지 않고 있다는 점에서, 종래 고온 안정화 처리가 되어 있지 않은 경우보다 상당히 큰 정도로 히스테레시스가 감소되고 있는 것을 알 수 있으며, 이와 같은 히스테레시스의 감소는 액체 렌즈의 성능에 직접적인 영향을 끼친다는 점에서, 본원발명의 상술한 바와 같은 액체 렌즈 모듈의 고온 안정화 방법은 기술적 의의를 지니고 있다 할 것이다. As shown in the graph, the diopter value at the same voltage when the voltage is applied and when the voltage is lowered than the graph where the hysteresis is measured in the state after the high temperature stabilization treatment is not performed. It can be seen that there is no difference in. That is, in the same voltage, the hysteresis decreases to a considerably larger level than the case where the conventional high temperature stabilization treatment is not performed because the diopter does not show a large difference between the case of applying the voltage and the case of lowering the voltage. As the reduction of hysteresis directly affects the performance of the liquid lens, the high temperature stabilization method of the liquid lens module as described above of the present invention has a technical significance. .

또한, 본원발명의 상기 실시예에 따른 고온 안정화 방법은 상기 유체 챔버의 열처리 방법에 비해, 시간상의 절감을 가져오는 기술적 장점이 있으며, 또한, 액체 렌즈 모듈의 제작을 완료한 상태에서 안정화 처리를 행할 수 있다는 점에서도 제작 공정상의 단순화 및 기술적 안정성을 실현시킬 수 있다는 기술적 장점이 있다. 덧붙여, 본원발명에서는 히스테레시스를 감소시키기 위한 방법으로서, 상기 두 가지 실시예를 별도로 설명하고 있지만, 상기 방법을 혼용하여 액체 렌즈 모듈을 설계한다면 보다 나은 히스테레시스 감소의 효과를 가져올 수 있다. In addition, the high temperature stabilization method according to the embodiment of the present invention has a technical advantage that brings a time savings, compared to the heat treatment method of the fluid chamber, and also to perform the stabilization process in the state of completing the production of the liquid lens module In addition, there is a technical advantage that can simplify the manufacturing process and realize the technical stability. In addition, although the two embodiments are described separately as a method for reducing hysteresis in the present invention, designing a liquid lens module using the above method can bring about a better effect of reducing hysteresis.

상술한 바와 같이, 본원발명의 액체 렌즈는 액체 렌즈 모듈을 제작하기 전에 절연막 코팅이 형성되어 있는 유체 챔버를 소정의 조건 하에서 열처리를 행하도록 하는 것에 의해 상기 절연막의 표면을 보다 균일하게 하도록 함으로서 액체 렌즈에서 발생하는 히스테레시스를 감소시키도록 한 기술적 장점이 있다. As described above, the liquid lens of the present invention makes the surface of the insulating film more uniform by subjecting the fluid chamber in which the insulating film coating is formed to be subjected to heat treatment under a predetermined condition before fabricating the liquid lens module. There is a technical advantage to reduce the hysteresis that occurs in.

또한, 본원발명의 액체 렌즈는 액체 렌즈 모듈을 제작한 후, 상기 모듈을 고온 안정화 처리를 행하도록 함으로서, 액체 렌즈에서 발생하는 히스테레시스를 감소시키도록 하는 효과를 지니고 있다. 덧붙여, 상술한 바와 같은 방법을 사용하여 액체 렌즈에서 발생하는 히스테레시스를 감소시키도록 하는 것에 의해 액체 렌즈의 효율을 향상시킨 기술적 장점이 있다. In addition, the liquid lens of the present invention has the effect of reducing the hysteresis generated in the liquid lens by manufacturing the liquid lens module and then performing the high temperature stabilization treatment of the module. In addition, there is a technical advantage of improving the efficiency of the liquid lens by reducing the hysteresis occurring in the liquid lens using the method as described above.

상기에서는 본 발명의 바람직한 실시 예들을 참조하여 설명하였지만, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경할 수 있음을 이해할 것이다.Although the above has been described with reference to the preferred embodiments of the present invention, those skilled in the art may vary the present invention without departing from the spirit and scope of the present invention as set forth in the claims below. It will be understood that modifications and variations can be made.

Claims

In the liquid lens module to control the focus using the electrowetting method,

A fluid chamber having an open space and an insulating film heat-treated so that the surface is uniform;

Two fluids injected into the fluid chamber and having different refractive indices separated by an interface in contact with an insulating film formed in the fluid chamber;

Upper and lower covers for sealingly coupling the opened part of the fluid chamber through an adhesive means; And

And two electrodes disposed to act on the fluid in the fluid chamber.

delete

The focus is controlled using an electrowetting method, and a space part is provided therein, and a part contacting the fluid inserted into the space part includes a fluid chamber in which an insulating film is formed, and an upper and a lower cover for sealing the upper and lower parts of the fluid chamber. In the manufacturing method of the liquid lens module is formed, including,

And a fluid chamber in which the insulating film is formed is subjected to heat treatment so that the surface of the insulating film is uniform.

The method of claim 3,

And the fluid chamber in which the insulating film is formed is subjected to heat treatment by allowing the chamber to be placed in a high temperature chamber at 85 ° C. for 24 hours and then at room temperature for 24 hours.

A liquid lens module comprising a fluid chamber including two fluids having different refractive indices in an internal space and controlling focus using an electrowetting method, and an upper cover and a lower cover sealing the upper, lower portions of the fluid chamber. In

The liquid lens module is a high temperature stabilization process is a liquid lens module, characterized in that to form a uniform interface between the two fluid and the fluid chamber.

delete

A liquid lens module comprising a fluid chamber including two fluids having different refractive indices in an internal space and controlling focus using an electrowetting method, and an upper cover and a lower cover sealing the upper, lower portions of the fluid chamber. And a non-uniform interface formed between the two fluids and the fluid chamber by performing a high temperature stabilization treatment.

The method of claim 7, wherein

And stabilizing the liquid lens module for 12 hours in a high temperature chamber at 85 ° C. to stabilize the liquid lens module.