KR101163082B1 - 전환가능형 소자에서의 구동전압의 감소 - Google Patents

Abstract

혼화할 수 없는 극성 액체(101) 및 비극성 액체(102)를 함유한 액체 챔버(111)를 구비한 전환가능형 소자가 기재되어 있다. 상기 소자는, 2개의 2개의 전극(103,104)에 인가된 전압에 의해, 액체들의 공간적 분포를 제어하도록 구성된 2개의 전극(103,104)이 더 구비되어 있다. 계면 활성제를 상기 액체들 중 하나 또는 양쪽에 첨가함으로써, 상기 소자의 동작전압은 낮추어진다. 상기 소자는, 예를 들면 광학장치 또는 모터로서 작용할 수 있다.

전환가능형 소자, 액체 챔버, 전극, 계면 활성제, 광학장치

Description

전환가능형 소자에서의 구동전압의 감소{REDUCTION OF DRIVING VOLTAGE IN A SWITCHABLE ELEMENT}

본 발명은 전환가능형 소자와, 그 전환가능형 소자를 구비한 장치에 관한 것이다.

전기습윤은 본질적으로 현상이고 그에 따라 전계는 소수성 표면과 접촉하는 극성 액체의 습윤작용을 변경한다. 전계를 인가함으로써, 표면 에너지 증감은, 액체를 조절하는데 사용될 수 있는 극성 액체에서 생긴다. 통상의 응용에서, 물은, 극성 액체로서 사용된다.

최근, 전환가능형 소자는, 전기습윤 원리에 의거하여 동작하는 것이 제안되고 설명되었다. 이러한 전환가능형 소자는, 다른 액체도 사용될지도 모르지만, 보통 물의 일부 및 오일의 일부로 채워진 폐쇄 셀로 이루어진다. 중요한 특징은, 액체가 혼화할 수 없고 액체들 중의 하나는 극성 및/또는 전기적 도전성(예: 물)이고, 다른 것은 비극성(예: 오일)인 것이다. 중요한 다른 액체 파라미터는, 상기 장치가 광학소자로서 사용되는 경우, 예를 들면, 굴절률, 용융점, 투과도 및 밀도가 있다.

상기 액체가 혼화할 수 없으므로, 명확한 인터페이스는 항상 액체들 사이에 존재할 것이다. 일반적으로, 상기 셀의 내부 표면은, 2개의 분리된 표면으로 이루어지되, 하나는 소수성 표면이고 하나는 비소수성의 표면이다. 상기 소수성 표면은 물을 배척하는 성질을 가질 것이고, 그 표면을 적절하게 구성하여 상기 액체들간의 공간적 관계는 미리 정해질 수 있다, 즉 물을 강제로 소수성 표면에 대향하는 소정 위치로 보낼 수 있다. 따라서, 상기 2개의 액체 사이의 인터페이스는, 미리 정해질 수 있다.

또한, 2개의 전극은 셀에 배치되어 있고, 하나의 어드레스 전극은 소수성 및 전기적 절연성 코팅물 뒤에 배치되고, 하나의 대향전극은 도전성 액체와 직접 접촉하거나 용량 결합된다. 전극들 사이에 전위를 인가함으로써, 전계는 절연 코팅물에 생긴다. 상기 전계에 의해 도전성 액체의 분자들에 의해 행해진 흡인력을 오버라이드하고, 액체간의 공간적 관계와 그에 따른 상기 액체 인터페이스의 형상과 위치를 변경하여서 정전기력을 일으킨다. 실제로, 상기 액체 인터페이스는, 인가된 전위를 제어하는 수단에 의해 제어될 수 있다.

이러한 메카니즘을 이용하고 셀을 제어할 수 있는 몇 가지 공지된 원리가 있다. 제 1 원리에 의하면, 액체는 서로 다른 투과도 특성을 갖도록 선택된다. 그 액체의 공간적 분포를 변경함으로써, 그 성분의 투과도는 변화된다. 제 2 원리에 의하면, 액체는 서로 다른 굴절률을 갖도록 선택된다. 이는, 액체들간의 메니스커스를 전극전위에 의해 제어될 수 있는 굴절특성을 갖는 렌즈로 바꾼다. 대표적으로, 이러한 렌즈는, 볼록한 라이트 포커싱 상태와 오목한 라이트 디포커싱 상태 사이에서 변화될 수 있다. 본 문헌에서, OFF 상태란 전극간에 인가된 전압이 거의 제로인 경우의 조건을 말한다. 또한, ON 상태란, OFF 상태와 비교하여, 인가된 전압에 의해 액체의 공간적 분포가 실질적으로 변화하게 되는 경우의 조건을 말한다.

전기습윤 셀은 WO2002/099527, WO2003/069380 및 WO2004/027489에 더 기재되어 있다.

이들 전기습윤소자는, 서로 다른 광학 및 기타 부품, 예를 들면 모터, 가변포커스 렌즈, 가변 조리개, 가변 필터, 격자, 빔 편향기, 기계적 액추에이터 및 전기습윤 기반 디스플레이로서 작용하도록 배치된다. 이들 전기습윤소자가 휴대용 장치에 사용되는 경우, 상기 장치의 전력소비 및 동작전압은, 특히 중요하다. 동작전압이 너무 크면, 그 장치를 구동하기 위해 추가의 전자장치를 구비하는 것이 필요할지도 모른다. 이러한 추가의 전자장치는 많은 단점을 갖는데, 그 하나는 상기 장치의 개발 및 제조비용이 증가된다는 것이다. 고전력소비에 관련된 다른 단점은, 휴대용 장치의 배터리가 아주 자주 재충전될 필요가 있을 수도 있고, 그 휴대용 장치의 용도가 실질적으로 제한된다.

(발명의 요약)

본 발명의 목적은, 전기습윤장치에서의 전력소비 및 동작전압에 관련된 상기 문제점을 해소하거나 적어도 경감시키는데 있다.

상기 목적은, 각각 청구항 1 및 10에 따른 방법 및 장치에 의해 이루어진다. 바람직한 실시예들은, 종속항에 기재되어 있다.

본 발명은, 광학부재에서의 액체들의 표면장력에 영향을 미침으로써, 광학성능을 실질적으로 변경하지 않고 광학 셀을 제어하는데 필요한 전압을 낮출 수 있다는 발명자들의 실현에 의거한다.

아래의 식(1)은 제 1의 비극성 액체 NPL과 제 2의 극성 액체 PL간의 표면장력을 변경함으로써 그 전압이 어떻게 영향을 받는지를 나타내고, 이것은 전기습윤 셀에 포함된다.

γ은 다양한 경계 장력, θ는 메니스커스와 액체 챔버의 벽간의 도전성 액체를 통해 측정된 접촉각이다. 정확한 경계장력과는 별도로, 액체는 적절한 굴절률, 융점, 투과도, 밀도, 점성 등을 갖는 일련의 다른 사항을 만족시켜야 한다. 따라서, 액체의 선택에 따라, 3개의 경계장력에 대한 제한된 이산값의 선택만이 가능하다.

그래서, 본 발명의 제 1 국면에 의하면, 본 발명은 전환가능형 소자를 제공한다. 이 소자는 액체의 제 1 및 제 2 몸체를 구비한 액체 챔버를 구비한다. 제 1 액체는 비도전성 액체이고, 제 2 액체는 극성 및/또는 전기적 도전성 액체이다. 상기 소자는 상기 액체의 공간적 분포를 제어하도록 구성된 제 1 및 제 2 전극을 더 구비한다. 끝으로, 상기 제 1 및 제 2 액체 중 적어도 하나는 계면 활성제로 이루어진다.

본 발명의 제 2 국면에 의하면, 본 발명은 상기 전환가능형 소자를 구비한 장치를 제공한다.

상기 액체에 있는 계면 활성제를 용해하여서 표면장력을 변화시키는 이점들 중 하나는, 표면장력에 영향을 미칠 수 있고, 이것에 의해 상기 액체의 다른 특징적 파라미터를 실질적으로 변화시키지 않고 동작전압에 영향을 미칠 수 있다는 것이다. 이것은, 계면 활성제가 우선적으로 인터페이스에 영향을 미친다는 사실 때문이다. 그러므로, 계면 활성제는 소량에서만 필요하여, 이 계면 활성제는 액체의 많은 특성에 거의 영향을 미치지 않는다. 당업자는, 실험에 의해 그리고 추가의 아래의 설명에 의해, 특정의 경우에 필요한 계면 활성제의 양을 결정한다.

상기 제 1 액체와 제 2 액체간의 표면장력이 청구항 2에 기재된 방식에 영향을 미친 전환가능형 장치는, 인가 전압에 대한 접촉각의 감도에 영향을 미치는 표면장력에만 영향을 주는 것이 바람직하다. 메니스커스와 상기 액체 챔버의 벽간의 원하는 접촉각의 변화는, 전극에 인가된 전압을 조절하여 이루어질 수 있다. 식 1에 보여진 것처럼, 특정의 접촉각 변화를 이루는데 필요한 전압량에 영향을 미치는 표면장력만은, 2개의 액체 사이의 표면장력이다. 즉, 하부의 γ_NPL/PL은 특정한 접촉각의 변화에 영향을 주는데 필요한 전압을 낮춘다.

청구항 3 또는 4에 기재된 것처럼, 상기 셀 벽과 상기 제 1 또는 제 2 액체간의 표면장력을 갖는 전환가능형 장치의 이점은, OFF 상태에서 접촉각을 조절할 수 있고, 이는 인가된 전압에 대해 접촉각의 감도에 영향을 미치지 않는다.

본 발명의 이들 국면과 다른 국면은, 이후 설명된 실시예들로부터 명백해지고 이 실시예들을 참조하여 설명하겠다.

[도면의 간단한 설명]

도 1은 계면 활성제가 극성 액체와 비극성 액체간의 경계장력에 영향을 주는 본 발명의 실시예의 개략적인 측면도를 나타내고,

도 2는 계면 활성제가 비극성 액체와 셀의 벽간의 경계장력에 영향을 주는 본 발명의 실시예의 개략적인 측면도를 나타내고,

도 3은 계면 활성제가 극성 액체와 셀의 벽간의 경계장력에 영향을 주는 본 발명의 실시예의 개략적인 측면도를 나타내고,

도 4a 및 4b는 시간에 있어서 2개의 서로 다른 모멘트에서의 활성화된 전기습윤 모터를 나타낸 것이다.

본 설명에서는 동일하거나 또는 대응한 부분은 동일하거나 대응한 참조번호를 갖는다. 이후, 본 발명을 도 1을 참조하여 더욱 상세히 설명하겠다. 도 1은 가변 포커스 렌즈로서 사용된 전환가능형 소자를 나타낸 것이지만, 본 발명은 마찬가지로 모터, 가변 조리개, 필터, 격자, 빔 편향기, 모터와 전기습윤 기반 디스플레이 등의 기타 종류의 전기습윤소자에 적용한다는 것을 알 수 있다.

도 1은 전환가능형 광학부재(100)의 개략적인 측면도이다. 상기 전환가능형 광학부재(100)는, 액체 101을 갖는 제 1 몸체와 액체 102를 갖는 제 2 몸체를 포함하는 폐쇄 셀 또는 액체 챔버(111)를 구비한다. 상기 액체(101,102)는, 실질적으로 혼화할 수 없다. 상기 제 1 액체(101)는, 극성 및 전기적 도전성 액체, 또는 액체인 물이 바람직하고, 제 2 액체(102)는 비극성 액체인 오일이 바람직하다. 극성 및 비극성 액체가 서로 접촉하고 있는 경우, 메니스커스는 그들 사이, 즉 상기 제 1 액체(101)와 제 2 액체(102) 사이에 형성된다. 상기 메니스커스의 형상을 측정하는 일 방식은, 상기 셀(111)의 벽과, 상기 제 1 액체(101)와 상기 제 2 액체(102) 사이의 공통 표면 사이의 각도 θ(112)를 측정하는데 있다.

또한, 상기 전환가능형 광학부재는, 제 1 전극(103)과 제 2 전극(104)을 구비하고, 상기 제 2 전극(104)은 상기 제 1 액체(101)와 접촉한다. 제 1 전극(103)과 액체(101,102) 사이에, 소수성 절연체(109)가 있으므로, 상기 제 1 전극(103)은 상기 액체(101,102)와 접촉되지 않는다. 더욱이, 상기 전환가능형 광학부재는, 상기 2개의 전극(103,104)간의 전기전압(110)을 변화시키도록 배치된다. 식 1에 보여진 것처럼, 상기 각도 θ(112)는, 다른 파라미터 중에서 특히, 오일(102)과 상기 셀(111)의 벽간의 경계 표면장력 γ_NPL/wall(108)과 아울러, 물(101)과 상기 셀(111)의 벽간의 경계 표면장력 γ_NL/wall(107)에 의존한다. 이들 2개의 파라미터(107,108)간의 경계 표면장력의 차이를 증가시킴으로써, 상기 각도(112)는 인가전압에 대해 접촉각의 감도에 영향을 주지 않고 증가되고, 그것을 감소시킴으로써 그 각도(112)도 상기 감도에 영향을 주지 않고 감소된다.

상기 각도(112)를 변화시키는 또 다른 더욱 동적인 방식은, 인가된 전압(110)을 변화시키는 것이다. 각도를 변화시키는 양은, 인가된 전압의 특정 변화에 따라 식 1로부터 얻어질 수 있다. 상기 식은, 물과 오일간의 경계 표면장력(106)을 낮게 함으로써, 특정 양만큼 상기 각도(112)를 변화시키는데 필요한 전압레벨을 감소시키는 것을 나타낸다.

상기 경계 표면장력(106,107,108)을 낮추는 바람직한 방식은, 상기 제 1 액체(101) 또는 상기 제 2 액체(102)에 계면 활성제(105)를 첨가하는 것이다. 오일과 물간의 경계 표면장력에 영향을 줄 수 있는 계면 활성제의 예로는, 예를 들면, 데카놀과 같은 알콜이 있다. 상기 벽이 하이드로카본 오일과 결합한 플루오로카본(예: DuPont^TM사의 Teflon^TMAF1600)으로 이루어진 경우, 오일과 벽(108)간의 표면장력은, 예를 들면, 하이드로카본부와 플루오로카본부를 갖는 분자에 의해 영향을 받을 수 있다. 동일한 벽에서는, 물과 그 벽간의 표면장력이 극성 헤드와 플루오로카본 테일(tail)을 갖는 분자들, 예를 들면 과불화 알콜에 영향을 받을 수 있다. 계면 활성제는, 매우 낮은 농도에서 상당히 빨리 표면장력을 감소시킬 수 있어, 구동전압은 계면 활성제의 사용에 의해 상당히 감소되고, 액체의 많은 특성에 영향을 미치지 않는다. 상기 벽/물 인터페이스를 위한 계면 활성제의 예로는, 2,2,3,4,4,4-헥사플루오로-1-부탄올 및 2,2,3,3,4,4,4-헵타플루오로-1-부탄올이 있다. 상기 벽/오일 인터페이스에 사용될 수 있는 계면 활성제로는, 펜타플루오로페닐-트리메틸실란, 트리플루오로메틸트리메틸실란 및 트리플루오로메틸트리에틸실란이 있다.

도 2 및 도 3은, 상술한 것처럼, 상기 액체와 상기 액체를 둘러싸는 벽간의 경계 표면장력에도 영향을 끼치는 계면 활성제인 사실을 나타낸 것이다. 다수의 계면 활성제는, 비록 그들 중 3개 모두는 아닐지라도, 여러 가지 범위에 대해서, 이들 경계 표면장력 중 하나뿐만 아니라, 2개에도 영향을 주는 것을 알 수 있다.

액체에 첨가되는 계면 활성제의 양에서, 그 농도는 다수의 인자에 의존한다. 하나의 인자는, 경계면의 영역과 액체용량간의 비율이고, 보다 큰 농도는 보다 낮은 비율보다 보다 큰 비율에 대해 필요하다. 그래서, 일반적으로, 보다 큰 액체 몸체는, 보다 작은 액체 몸체에서와 같은 효과를 얻기 위한 계면 활성제의 보다 작은 농도를 필요로 한다. 또한, 가능한 농도가 낮게 하고 경계 표면장력에 원하는 영향력을 이루도록 하는 것이 바람직하다. 한편, 농도를 증가시킨다는 것은, 그 영향을 증가시키는 것을 의미하지만, 특정 범위에만 한정된다. 경계 표면이 계면 활성제(들)로 포화되는 경우, 완벽한 효과를 얻는다. 액체(101,102) 내에 남겨진 계면 활성제 모듈이 있다면, 이들은 상기 전환가능형 소자의 특성에 원하지 않는 부정적인 효과를 일으키거나, 적어도 일어날 수도 있다. 종종 얻기를 바라는 상태는 경계 표면이고, 특히 메니스커스는 계면 활성제 중 적어도 하나의 단층으로 덮인다. 계면 활성제를 첨가하는 가장 센 효과는 물과 오일 사이와 물과 상기 셀의 벽(111) 사이의 경계면에서 얻어질 수 있다.

또한, 본 발명은, 인터페이스의 형상이 소정의 경로를 따라 액체의 용적을 조작하는 습윤기술에 의거하여, 전기력에 의해 변화될 수 있다는 사실을 이용하는 전기습윤 모터에서 사용되기도 한다. 도 4a 및 도 4b는 특히 서로 다른 시간 모멘트에서 회전모터와 같은 상기 모터(30)의 실시예의 단면도이다. 이 모터는, 제 1 몸체(33) 내에 동심형으로 배치된, 거의 원통형의 제 1 몸체(33)와 거의 원통형의 제 2 몸체(35)를 구비한다. 제 1 및 제 2 몸체(33,35)는, 그들의 각각의 내부면과 외부면 사이에서, 오일 등의 비극성 및/또는 비도전성의 제 1 액체(36)로 채워진 거의 원통형의 챔버(34)와, 본 예시에서 수용액, 이를테면 (소금)물 등의 극성 및/또는 도전성의 제 2 액체(37)의 용적(37a-37d)을 둘러싼다. 상기 액체(36,37)는, 혼화할 수 없다.

제 1 몸체(33)에는, 그것의 내부 표면의 습윤성을 변화시키는 수단, 즉 원주를 따라 거의 규칙적인 반경방향의 간격으로 이격된 제 1 몸체(33)의 축방향으로 연장되는 12개의 전극(40)이 구비되어 있다. 제 1 몸체(33)의 내부 표면은, 전기적 절연성의 소수성 재료 또는 보다 일반적으로는, 제 1 액체(35)에 의한 습윤성보다 낮은 제 2 액체(37)에 의한 습윤성을 갖는 재료로 이루어진 층(42)으로 덮인다. 이러한 재료의 예로는, 이를테면, DuPont에서 제공한 아모퍼스 플루오로폴리머 AF1600과 같은 Teflon형 재료 또는, 그것의 조합이 있고, 이 경우에 제 1 액체(36)는 오일 또는 공기이고, 제 2 액체는 (소금) 물이다. 상기 전극들(40)은, 전압공급부(미도시됨)에 접속된다.

제 2 몸체(35)는, 견고한 설계이지만 필요한 경우 중공이고, 제 1 몸체(33)에 하나 이상의 적절한 베어링으로 이동가능하게, 특히 회전가능하게 실장된다. 그 또는 각 베어링은, 이를테면, 상기 제 1 및/또는 제 2 몸체(33,35)에 환형홈을 제공하여 구성된 오일 베어링일 수 있고, 그 제 2 몸체(35)의 회전시에, 압력이 증가하여, 제 1 몸체(33) 내에 제 2 몸체(35)와의 중심을 맞춘다.

제 2 몸체(35)에는, 그 외부 표면에 4개의 친수성 영역(44)의 형태로 결합수단이 설치되고, 상기 수는 상기 용적(37a-37d)의 수에 해당한다. 이를테면, 이들 영역(44)은, 제 1 액체(36)에 의한 습윤성보다 높은 제 2 액체(37)에 의한 습윤성을 갖는 재료로 이루어지거나 덮일 수 있고, 이때 그 재료는 예를 들면 유리일 수 있다. 상기 영역 44는, 상술한 재료들 중 임의의 재료로부터 선택될 수 있는 소수성 재료로 이루어지거나 덮이는 상기 영역 45에 의한 반경방향으로 서로 분리되어 있다. 추가로 또는 이와는 달리, 친수성 영역(44)은, 상기 용적과의 결합력을 향상시키기 위해서 오목해져도 된다. 더욱이, 상기 용적(37a-37d) 중 2개 이상은, 도 4a 및 도 4b에 점선으로 도시된 것처럼, 적어도 하나의 적절한 도관(39)을 통해 상호 연결될 수 있다. 고습윤성 및 저습윤성(44,45)의 영역은, 생략되어도 되지만, 모터의 최대힘을 가하기 위해서 증가시키도록 유지될 수 있다.

상술한 것과 같은 모터는, 다음과 같이 동작한다. 도 4a에서, 로마숫자(즉, 상하 좌우전극)로 표시된 전극(40)에는, 전압이 공급된다. 따라서, 상기 전극 I을 덮는 소수성 층(42)은, 국부적으로 친수성이 될 것이다. 그러므로, 상기 4개의 용적(37a-37d)은, 4개의 전극 I에서 제 1 몸체(33)와 접촉할 것이다. 또한, 4개의 용적은 친수성 영역(44)과 도관(39)인 결합수단에서 제 2 몸체(35)와 접촉한다. 계속하여 전압공급부가 전자의 전극 I에 위치된 제 2 전극 II으로 이동하는 경우, 상기 제 2 전극 II 보다 위의 층은 친수성이 되는 반면에, 상기 제 1 전극 I보다 위의 층은 다시 소수성으로 전환할 것이다. 이것은 도 4b에 도시된 것과 같은 친수성 영역 II을 향하여 상기 용적(37a-37d)을 인출하는 전기습윤력을 일으킨다. 이렇게 움직일 때, 상기 용적(37a-37d)은, 소수성 영역(45)의 에지까지 제 2 몸체(35)의 친수성 영역(44)을 따라 움직일 것이다. 제 2 몸체(35)를 따라가는 추가의 움직임은, 소수성 영역(45)과 제 1 액체(36)의 조합된 동작에 의해 차단되어, 상기 용적(37a-37d)이 제 2 몸체(35)에 습윤력을 가할 수 있게 하여, 그 몸체(35)를 회전시킬 것이다. 따라서, 적절한 전압으로 연속적인 전극(40) I,II를 순차적으로 활성상태로 함으로써, 제 2 몸체(35)는 계속 회전될 수 있다. 바람직하게는, 상기 전극(40)은, 비교적 서로 근접하거나 심지어 "이빨" 구조를 통해 중첩하게 배치된다. 또한, 상기 전극(40)의 반경방향 치수는, 바람직하게는 상기 용적(37a-37d)의 반경방향 치수 이하이다. 이러한 전극(40)의 배치 및/또는 치수화는 그 용적(37a-37d)이 연속하는 전극(40) II에 새롭게 공급된 전압을 확실히 "감지"할 수 있을 것이다.

주어진 예시에서는, 회전을 시계방향으로 한다. 이러한 방향은 전극(10)I,II을 활성화하는 순서를 반전하여서 쉽게 반전될 수 있다는 것을 알 수 있을 것이다. 명백하게, 그 회전의 빈도는, 연속적인 전극(40)I,II의 활성화 빈도에 좌우될 것이다. 이때, 설명된 예시에서 도전성 액체의 4개의 용적(37a-37d)을 사용하였지만, 임의의 용적수를 사용할 수 있다. 상기 용적(37a-37d)은, 축방향으로 선형상화되거나, 일련의 축방향으로 이격된 액적으로 이루어져도 된다. 또한, 이때 도 4a 및 도 4b의 실시예에 따라, 제 1 몸체(33)를 회전가능하게 실장하고 제 2 몸체(35)를 고정하면, 제 2 몸체(35) 대신에 제 1 몸체(33)를 회전시키는 것도 가능하다. 그 경우에, 전압을 제 1의 전극 I에서 제 2의 전극 II으로 전환할 때, 상기 용적(37a-37d)은 친수성 영역(44)의 에지까지 제 2 전극 II(보다 높은 습윤성을 특징으로 함)을 향하여 이동한다. 이어서, 습윤력으로 인한 제 2 전극 II은, 상기 용적(37a-37d)으로 인출되어, 제 1 몸체(33)를 반시계방향으로 회전시킨다. 이러한 내용으로부터, 또한, 모터(30)의 동작에 대해서, 전극(40)이 정적 몸체 또는 이동가능형 몸체에 배치되는지의 여부에 상관없다는 것이 바로 명백해진다. 그러므로, 실제로, 상기 전극(40)이 통상 배선문제를 피하기 위해서 상기 정적 몸체에 놓이지만, 본 실시예는 결코 제한하는 것으로서 보아서는 안된다.

따라서, 상술한 것처럼, 본 발명에서는, 전환가능형 장치에서의 구동 전압을 낮추는 일 방식을 제시한다. 본 응용을 위해서 그리고 특히 첨부된 청구항에 관하여, "포함하는"이라는 용어는, 다른 구성요소 또는 단계들을 배제하지 않고, 단어 "a" 또는 "an"은 복수를 배제하지 않고, 적어도 일부의 수단은 그 자체가 당업자에게 명백하는 하드웨어 또는 소프트웨어로 구현될 수 있다는 것을 주목해야 한다.

Claims (11)

1. 전기습윤에 근거한 전환가능형 광학소자에 있어서,

   극성 액체와 도전성 액체 중 적어도 하나인 액체(101)를 갖는 제 1 몸체와, 비도전성 액체인 액체(102)를 갖는 제 2 몸체를 구비하며, 상기 제 1 몸체와 제 2 몸체 사이에 인터페이스가 존재하도록, 상기 제 1 몸체와 제 2 몸체가 혼화하지 않는 챔버(111)와,

   상기 제 1 몸체와 제 2 몸체 사이에 인터페이스의 형상을 변화시키기 위해 전위를 인가할 수 있도록 배치된 제 1 전극(103)과 제 2 전극(104)을 구비하고,

   액체를 갖는 상기 제 1 몸체 및 제 2 몸체 중 적어도 하나는, 상기 제 1 및 제 2 몸체 사이의 경계 표면장력(106)을 낮게 하는 계면 활성제(105)를 포함하며,

   상기 제 1 몸체가 계면 활성제(105)를 포함하는 경우, 상기 계면 활성제(105)는, 2,2,3,4,4,4-헥사플루오로-1-부탄올과 2,2,3,3,4,4,4-헵타플루오로-1-부탄올 중 어느 하나이며,

   상기 제 2 몸체가 계면 활성제(105)를 포함하는 경우, 상기 계면 활성제(105)는, 펜타플루오로페닐트리메틸실란, 트리플루오로메틸트리메틸실란 및 트리플루오로메틸트리에틸실란 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 전환가능형 광학소자.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 제 1 몸체는 계면 활성제(205)를 포함하며, 상기 계면 활성제(205)는, 상기 액체(101)를 갖는 제 1 몸체와, 상기 챔버(111)의 적어도 하나의 벽(109)과의 사이에 경계 장력(107)에 영향을 미치는 것을 특징으로 하는 전환가능형 광학소자.
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 제 2 몸체는 계면 활성제(305)를 포함하며, 상기 계면 활성제(305)는, 상기 액체(102)를 갖는 제 2 몸체와, 상기 챔버(111)의 적어도 하나의 벽(109)과의 사이에 경계 장력(108)에 영향을 미치는 것을 특징으로 하는 전환가능형 광학소자.
4. 제 1 항에 따른 전환가능형 광학소자(100)를 구비한 것을 특징으로 하는 장치.
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