KR20110023630A

KR20110023630A - 액체 렌즈 및 그 제조방법

Info

Publication number: KR20110023630A
Application number: KR1020090081633A
Authority: KR
Inventors: 이정엽; 이승완; 최승태
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2009-08-31
Filing date: 2009-08-31
Publication date: 2011-03-08
Also published as: EP2290410A1; US20110051255A1; EP2290410B1; US8427755B2; KR101680300B1

Abstract

액체 렌즈와 이를 제조하는 방법을 개시한다. 액체 렌즈는 투명한 광학 유체와 이중 탄성중합체(double elastomer) 멤브레인을 포함한다. 이중 탄성중합체 멤브레인 중에서 공기와 접하게 되는 외부 멤브레인은 폴리 다이메틸 실록산(Poly DiMethyle Siloxane, PDMS)으로 형성되며, 광학 유체와 접하게 되는 내부 멤브레인은 광학 유체와 친화성이 낮고 투명한 탄성중합체로 형성될 수 있다.

카메라 폰, 가변 초점 렌즈, 액체 렌즈, PDMS, DMS, PMPS

Description

액체 렌즈 및 그 제조방법{Liquid lens and method for manufacturing the same}

광학 렌즈에 관한 것으로, 보다 구체적으로 가변 초점 액체 렌즈와 그것을 제조하는 방법에 관한 것이다.

디지털 기술이 발달함에 따라서 디지털 컨버젼스(digital convergence) 현상이 급속도로 확산되고 있다. 디지털 컨버젼스가 가장 활발하게 진행되고 있는 분야는 미디어와 통신 분야인데, 디지털 컨버젼스 제품의 대표적인 예가 모바일 통신 기기이다. 게임, 음악 재생, 방송, 인터넷 등의 기능을 수행하기 위한 장치는 물론 디지털 카메라나 디지털 캠코더 등과 같은 촬상 장치도 모바일 통신 기기에 결합되고 있다. 이 중에서 촬상 장치는 모바일 폰 이외에도 랩탑 컴퓨터(laptop computer)나 PDA(Personal Digital Assistant) 등과 같은 다른 모바일 전자 기기에도 널리 장착되고 있다.

촬상 장치를 구비한 모바일 전자 기기들이 소형화, 박형화, 및 보편화되고 있어서, 작고 가벼우며 저렴한 촬상 장치에 대한 요구는 증가하고 있다. 특히, 모바일 통신 기기에는 촬상 장치뿐만 아니라 다른 디지털 전자기기(예컨대, 엠피쓰리(MP3) 플레이어나 동영상 재생기, 디엠비(DMB) 텔레비전 등)도 함께 탑재되고 있어서, 작고 저렴한 촬상 장치에 대한 요구는 더욱 증가되고 있다. 웨이퍼-레벨 촬상 장치는 이러한 소형화, 박형화, 및 경제성 등의 요구를 충족시키기 위하여 새롭게 고안된 소형 카메라 모듈이다.

촬상 장치가 처음 모바일 전자 기기에 부착되었을 때에는 촬상 장치의 성능에 대한 요구는 그다지 높지 않았다. 그러나 최근에는 소비자들의 다양한 요구나 취향을 충족시킬 수 있도록 촬상 장치를 구비한 모바일 전자 기기들의 종류가 다양화되고 있을 뿐만 아니라, 해상도를 비롯하여 촬상 장치의 성능에 대한 요구도 점차 높아지고 있다. 예를 들어, 초기에는 근접 거리 촬영을 60cm로 하고 이 초점 거리도 고정되어 있었지만, 최근에는 자동 초점(auto focus) 기능이나 줌(zoom) 기능, 그리고 30cm 이내에서의 근접 거리 촬영 기능 등도 촬상 장치에 구비될 것이 요청되고 있다.

자동 초점(auto focus) 기능이나 줌(zoom) 기능, 근접 거리 촬영 기능 등을 촬상 장치에 구현하기 위해서는 렌즈의 초점 거리의 변화가 필요하다. 웨이퍼-레벨 촬상 장치에서 가변 초점이 가능하도록 제안된 한 가지 방법은 액체 렌즈(liquid lens)를 사용하는 것이다. 액체 렌즈는 멤브레인(membrane) 내에 광학 유체를 주입하여 가변 초점 광학 렌즈를 구성하는 방식이다. 보다 구체적으로, 액체 렌즈는 멤브레인 내에 채워져 있는 광학 유체에 소정의 힘을 가하여 멤브레인의 렌즈부에서의 두께, 즉 렌즈의 곡률을 변화시킬 수 있는 광학 렌즈이다. 이러한 액체 렌즈는 소형으로 제조가 가능하므로 웨이퍼-레벨 촬상 장치를 위한 가변 초점 광학 렌즈로 적합하다.

웨이퍼-레벨 촬상 장치에 자동 초점 기능, 줌 기능, 및 근접 거리 촬영 기능 등을 제공할 수 있는 액체 렌즈와 그 제조방법을 제공한다.

광학 유체가 멤브레인으로 흡수 및 투과되는 것을 방지하여 내구성을 향상시킬 수 있으며 또한 광학적 성능이 우수한 액체 렌즈와 그 제조방법을 제공한다.

일 실시예에 따른 액체 렌즈는 투명한 광학 유체와 멤브레인을 포함한다. 그리고 멤브레인은 내부 멤브레인과 외부 멤브레인의 이중막 구조를 갖는데, 내부 멤브레인(inner membrane)은 광학 유체와 친화성(coherence)이 작고 투명한 탄성중합체로 형성되며, 내부 멤브레인의 바깥쪽 면에 부착된 외부 멤브레인은 투명한 폴리 다이메틸 실록산(Poly DiMethyl Siloxane, PDMS)으로 형성된다.

다른 실시예에 따른 액체 렌즈는 투명 기판, 스페이서 프레임, 광학 유체, 멤브레임, 액츄에이터, 및 고정 프레임을 포함한다. 스페이서 프레임은 투명 기판 위에 배치되어 있는데, 상부는 구동부와 렌즈부로 구획되고 하부는 상호 연통된 내 부 공간을 투명 기판 상에 한정한다. 광학 유체는 이 내부 공간에 채워져 있다. 멤브레인은 이중막 구조를 가지며 스페이서 프레임 상에 부착되어 있다. 액츄에이터는 구동부에 대응하는 위치의 스페이서 프레임 또는 멤브레인의 상부에 배치되어 구동부의 광학 유체에 압력을 가하며, 고정 프레임은 액츄에이터 위에 형성되어 액츄에이터를 고정시킨다.

일 실시예에 따른 액체 렌즈의 제조 방법에 의하면, 먼저 제1 및 제2 보조 기판 상에 각각 폴리 다이메틸 실록산(Poly DiMethyl Siloxane, PDMS)으로 형성된 제1 멤브레인과 액체 렌즈의 광학 유체와 친화성이 작고 투명한 탄성 중합체로 형성된 제2 멤브레인을 형성한 다음, 제1 멤브레인과 제2 멤브레인 각각의 노출면에 대하여 산소 플라즈마 처리를 수행한다. 그리고 플라즈마 처리된 제1 멤브레인의 면과 상기 제2 멤브레인의 면을 대면하여 제1 및 제2 멤브레인을 부착한 다음, 제2 보조 기판을 제거하여 노출되는 멤브레인의 면 상에 소정의 내부 공간을 한정하는 스페이서 프레임을 부착한다. 계속해서, 이 내부 공간에 투명한 광학 유체를 주입한 다음, 스페이서 프레임 상에 투명 기판을 부착한 후에 제1 보조 기판을 제거한다.

액체 렌즈는 액츄에이터에 의한 구동력을 제어하여 자동 초점 기능, 줌 기능, 및 근접 거리 촬영 기능 등을 제공할 수 있다. 특히, 액체 렌즈는 광학 유체가 멤브레인으로 흡수 및 투과되는 것을 방지하여 내구성을 향상시킬 수 있으며 또 한 광학 유체에 의하여 멤브레인의 렌즈부가 변형되어 액체 렌즈의 광학적 성능이 열화되는 것을 방지할 수 있다.

이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세하게 설명한다. 사용되는 용어들은 실시예에서의 기능을 고려하여 선택된 용어들로서, 그 용어의 의미는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 후술하는 실시예들에서 사용된 용어의 의미는, 본 명세서에 구체적으로 정의된 경우에는 그 정의에 따르며, 구체적인 정의가 없는 경우는 당업자들이 일반적으로 인식하는 의미로 해석되어야 할 것이다.

액체 렌즈(liquid lens)는 일반적으로 광학 유체로 채워져 있는 구조물에 투명한 탄성 멤브레인(membrane)이 부착되어 있는 구조를 갖는다. 그리고 액체 렌즈에 소정의 구동력을 인가하여 광학 유체의 유동을 유발하면, 유동된 광학 유체로부터 소정의 압력이 멤브레인(보다 구체적으로는, 액체 렌즈의 렌즈부에 해당하는 멤브레인의 전부 또는 일 부분)에 가해지고, 이 압력에 의하여 렌즈부에서 멤브레인의 형상이 변화한다. 이와 같이 렌즈부에서 멤브레인의 프로파일(profile), 예컨대 렌즈면의 곡률을 변화시킴으로써 입사광의 경로를 변경할 수 있다.

액체 렌즈는 단독으로 사용되거나 또는 촬상 장치의 결상 광학계에 부가되어서 사용될 수 있다. 전자의 경우에, 액체 렌즈는 자체의 초점 거리를 변화시킬 수 있지만, 후자의 경우에는 액체 렌즈를 이용하여 전체 촬상 장치의 초점 거리를 변화시킬 수가 있다. 그리고 이러한 초점 거리의 변화를 통해 자동 초점 기능, 줌 기능, 및 근접 거리 촬영 기능 등과 같은 가변 초점 기능을 촬상 장치에 구현할 수가 있다.

이를 위하여, 액체 렌즈에 이용되는 멤브레인은 투명(transparent)하고 높은 탄성 특성을 가져야 하며, 화학적으로 안정되어야 한다. 이러한 조건을 만족시키는 물질로는 예를 들어, 투명한 실리콘 탄성중합체(silicon elastomer)가 있다. 실리콘 탄성중합체로는 예컨대 폴리 다이메틸 실록산(Poly DiMethyl Siloxane, PDMS), 폴리 메틸 페닐 실록산(Poly Methyl Phenyl Siloxane, PMPS), 불소 실리콘 탄성중합체(fluro-silicone elsatomer) 등이 있다. 다만, 실리콘 탄성중합체는 일반적으로 열에 약한데, 액체 렌즈의 멤브레인으로 이용되기 위해서는 가능한 유리 전이 온도(glass transition temperature, Tg)가 높아야 한다. 또한, 멤브레인은 촬상 장치의 외부로 노출될 수가 있기 때문에, 점착 특성이 작아서(non-tacky) 이물질에 의한 오염이나 손상(찢어짐) 등이 발생하지 않아야 한다.

전술한 요건들을 모두 충족하는 멤브레인 물질(실리콘 탄성중합체)의 하나는 폴리 다이메틸 실록산(PDMS)이다. PDMS 멤브레인은 높은 탄성 특성과 투명도를 가지며, 낮은 표면장력과 비이온성 및 비극성 특성을 가져서 화학적으로 안정하다. 즉, PDMS 멤브레인은 저온은 물론 고온에서도 화학적으로 안정하며, 내열성, 내후성(UV, 오존), 및 산화 안정성 등을 보인다. 뿐만 아니라, PDMS 멤브레인은 실리콘 제품 중에서 유리 전이 온도(Tg)가 높고 점착 특성이 낮아서, 이물 오염이나 점 착으로 인한 찢어짐 등을 방지할 수가 있다.

다만, PDMS 멤브레인을 포함하여 고분자 폴리머(탄성중합체)로 형성된 멤브레인은 일반적으로 다공성(porous)이다. 액체 렌즈는 내부에 광학 유체가 채워져 있을 뿐만 아니라 소정의 구동력이 가해지면 멤브레인은 광학 유체의 압력을 받아서 볼록해진다(팽창한다). 그런데, 다공성 구조의 멤브레인은 광학 유체에 의한 압력이 임계 압력 이상이 될 경우에, 광학 유체가 흡수되거나 또는 침투되어서 유출되는 문제가 생길 수 있다. 또는, 광학 유체의 온도가 소정의 임계치 이상이 되거나 또는 광학 유체와 멤브레인이 밀폐 공간에 장기간 접촉하고 있을 경우 등에는, 다공성 멤브레인으로 광학 유체가 스며드는 문제가 발생할 수 있다. 따라서 PDMS 멤브레인은 물론 다공성인 실리콘 탄성중합체를 액체 렌즈의 멤브레인으로 사용할 경우에는, 광학 유체가 PDMS 멤브레인을 통해 스며들거나 투과하는 문제를 방지할 수 있어야 한다.

다음으로 액체 렌즈에 이용될 수 있는 광학 유체(optical fluid)에 관하여 설명한다.

액체 렌즈에 이용되는 광학 유체도 투명(transparent)해야 하며, 비휘발성(non-volatile)이고 화학적인 안정성(chemical stability)을 가져야 한다. 뿐만 아니라, 광학 유체는 다음과 같은 물리적, 화학적 특성도 추가로 구비해야 한다.

우선, 광학 유체는 점도(viscosity)가 낮아서 이동성(mobility)이 우수해야 한다. 액체의 점도는 액체의 유동 속도에 영향을 미치는데, 액체의 유동 속도가 느리면 광학 유체는 구동 신호에 대한 반응 속도가 느리며, 또한 유체의 유동을 정 밀하게 제어하기가 어렵다. 보다 구체적으로, 액츄에이터(actuator) 등의 가압 수단에 의하여 구동부의 광학 유체가 가압되더라도, 광학 유체의 점도가 클수록 렌즈부의 광학 유체가 렌즈면을 변형시키는데 소요되는 시간, 즉 응답 시간(response time)은 길어진다. 그리고 광학 유체의 점도가 크면, 실제 가해지는 압력보다도 더 많은 변형을 하는 오버슈팅(overshooting) 현상이 발생할 수 있다.

따라서 액체 렌즈에는 가능한 낮은 점도의 광학 유체를 사용해야 한다. 다만, 요구되는 광학 유체의 점도의 구체적인 값은 액체 렌즈의 크기 및/또는 렌즈부의 변형을 발생시키기 위한 힘의 크기, 예컨대 렌즈부 이외의 영역에 있는 유체에 압력을 가하기 위한 가압 수단인 액츄에이터의 면적이나 구동력의 크기 등에 따라 달라질 수 있다. 예를 들어, 렌즈부의 직경이 3mm이고 또한 렌즈부 면적의 3배의 면적을 갖는 액츄에이터에 의하여 변위가 가해질 경우에, 10ms 이하의 응답 속도를 가지면서 오버슈팅 현상이 발생하지 않기 위해서는 광학 유체의 점도는 적어도 1000cP(centi-Pose) 이하이어야 한다.

광학 유체가 가져야 하는 다른 한 가지 특성은 액체 렌즈가 구비되는 촬상 장치(또는 이 촬상 장치를 구비한 모바일 전자 기기)의 사용 온도 범위(예컨대, -30℃ 내지 85℃ 사이)에서 안정된 특성을 보여야 한다는 것이다. 보다 구체적으로, 광학 유체는 촬상 장치의 사용 온도 범위에서 액상을 유지해야 하며, 그렇지 않을 경우에는 광학 렌즈에 손상이 생길 수가 있다. 그리고 광학 유체는 촬상 장치의 사용 온도 범위 내에서 온도의 변화에 따라서 부피나 점도의 변화가 크지 않아야 한다. 만일, 온도에 따라서 부피나 점도의 변화가 크면, 액체 렌즈의 성능이 떨어질 뿐만 아니라 정밀하게 제어하기가 어렵다.

광학 유체가 가져야 하는 또 다른 한 가지 특성은 멤브레인과의 관계에서 안정된 물리적, 화학적 특성을 보이는 것이다. 보다 구체적으로, 임계 온도 및/또는 임계 압력 이상의 조건에서, 광학 유체가 멤브레인, 특히 다공성 멤브레인에 스며들거나(permeation) 또는 이를 침투(penetration)하는 현상이 생기지 않거나 또는 최소화되어야 한다. 예를 들어, 광학 유체의 분자 크기가 크거나 또는 중합도가 높으면, 광학 유체의 침투 현상은 억제될 수 있다. 그리고 광학 유체가 멤브레인의 표면에 변형을 일으키지 않아야 하는데, 만일 멤브레인의 표면에 주름(wrinkle) 등이 생기면, 액체 렌즈의 광학적 성능이 떨어지게 된다. 다만, 멤브레인의 표면에 변형을 일으키지 않는 광학 유체의 특성은, 멤브레인을 구성하는 물질과의 친화성(coherence) 등에 따라서 결정되는 상대적인 것이다.

전술한 바와 같은 물리적, 화학적 특성을 만족시키는 광학 유체의 하나는 실리콘 오일(silicone oil) 또는 실리콘 유체(silicone fluid)이다. 실리콘 오일은 약 -55℃ 내지 200℃ 범위의 온도에서 액상을 가질 뿐만 아니라, 일반적으로 온도에 따른 점도의 변화도 다른 물질에 비하여 크지 않다.

PDMS 멤브레인을 갖는 액체 렌즈의 광학 유체로 적용할 실리콘 오일로서 예를 들어, 메틸 페닐 실록산(Methyl Phenyl Siloxane, MPS) 오일과 다이메틸 실록산(DiMethyl Siloxane, DMS) 오일이 고려될 수 있다. 도 1a 및 도 1b는 각각 MPS 오일과 DMS 오일의 분자 구조를 보여 주는 도면이다. 도 1a 및 도 1b를 참조하면, MPS 오일이나 DMS 오일은 모두 -O-Si-를 기본 단위로 하는 실록산 체인 구조를 가 진다. 다만, MPS 오일은 메틸기(methyl group)와 페닐기(phenyl group)가 섞여서 Si 원소에 결합되어 있지만(메틸기와 페닐기의 함량은 달라질 수 있는데, 페닐기가 적지 않게(예컨대, 20% 이상) 포함되어 있다), DMS 오일은 메틸기만 Si 원소에 결합되어 있다.

DMS 오일의 실록산 체인에 결합되어 있는 메틸기는 다른 유기 기(예컨데, 하이드록시기, 페닐기, 비닐기, 카르복실기 등)에 비하여 분자량이 작고 쌍극자 모멘트(dipole moment)도 작다. 이로 인하여, DMS 오일은 다른 실리콘 액체에 비하여 이동성(mobility)이 크다. 그리고 DMS 오일은 동일 점도에서 다른 실리콘 액체에 비하여 중합도(degree of polymerization, 실리콘 오일의 기본 단위인 -O-Si-의 개수로 표현함)가 커서 단위 중합체의 분자량이 크다. 예를 들어, 500cP 점도에서, DMS 오일은 중합도가 190이지만, 페닐 함량이 44%인 MPS 오일은 중합도가 17밖에 되지 않는다. 이것은 500cP의 동일 점도에서 DMS 오일의 중합체 분자의 크기가 MPS 오일보다 10배 이상 크다는 것을 의미한다.

DMS 오일과 같이 높은 이동성과 높은 중합도를 갖는 실리콘 오일로서는 메틸기를 다량 함유한 다이메틸 계열의 실리콘 오일도 있다. 여기서, 메틸기를 다량 함유하고 있는 다이메틸 계열의 실리콘 오일이라는 것은, 실록산 체인에 결합되어 있는 유기 기 중에서 메틸기가 상당히 높은 비중(예컨대, 80% 이상)을 차지하는 실리콘 오일을 가리킨다. 이러한 실리콘 오일은 DMS 오일과 마찬가지로 실록산 체인에 결합되어 있는 기가 대부분 메틸기이기 때문에, 그 물리적 특성이나 화학적 특성이 DMS 오일과 상당히 유사하다.

이와 같이, DMS 오일 또는 다이메틸 계열의 실리콘 오일은 저점도(예컨대, 1000cP 이하)에서도 큰 분자 크기를 가진다. DMS 오일 또는 다이메틸 계열의 실리콘 오일이 저점도라는 것은, 이를 이용한 액체 렌즈는 빠른 응답 속도를 지원할 수 있으며, 오버슈팅 현상을 방지할 수 있다는 것을 의미한다. 그리고 DMS 오일 또는 다이메틸 계열의 실리콘 오일의 중합도가 크다는 것은, 이를 이용한 액체 렌즈는 광학 유체가 멤브레인에 스며들거나 또는 이를 침투하는 현상을 방지하거나 또는 최소화할 수 있다는 것을 의미한다.

실제로 MPS 오일을 이용하는 경우에는 30㎛ 렌즈 새그(sag, '새그(sag)'는 평평한 액체 렌즈가 볼록해진 경우에 최대로 볼록한 부분과 가장자리 부분과의 높이 차이를 가리킨다(도 3c의 'd'가 새그를 나타냄). 따라서 '새그'가 크면 그 만큼 광학 유체에 의하여 멤브레인에 가해지는 압력이 크다는 것을 의미한다)에서 침투 현상이 생기지만, 동일한 액체 렌즈에서 MPS 오일 대신에 DMS 오일을 이용하는 경우에는 700㎛ 이상의 렌즈 새그의 압력에서도 침투 현상이 생기지 않는다. 다만, 광학 유체의 침투 현상이 생기는 구체적인 크기는 액체 렌즈의 구체적인 형상(렌즈부의 크기 및/또는 액츄에이터에 의한 가압력과 가압되는 구동부의 넓이)에 따라서 달라질 수 있다.

이와 같이, PDMS 멤브레인과 같은 다공성 멤브레인에 DMS 오일이나 다이메틸 계열의 실리콘 오일을 광학 유체로 이용할 경우에, 광학 유체가 멤브레인에 스며들거나 이를 침투하는 현상을 방지할 수가 있다. 그런데, DMS 오일이나 다이메틸 계열의 실리콘 오일은 PDMS 멤브레인과 비슷한 분자 구조(실록산 체인에 결합되어 있 는 대부분의 유기 기가 메틸기임)를 가지고 있으므로, 광학 유체와 멤브레인은 상관성(coherence)이 아주 높다. 그 결과, PDMS 멤브레인과 DMS 오일이 서로 접촉을 할 경우에, 접촉되는 부분의 멤브레인에는 주름(wrinkle)이 생길 수가 있다. 멤브레인에 생기는 주름은 렌즈의 표면을 거칠게 만들기 때문에, DMS 오일이 PDMS 멤브레인에 접촉할 경우에는 우수한 프로파일을 갖는 구형의 렌즈를 얻기가 어려우며, 그 결과 액체 렌즈의 광학적 성능을 떨어뜨린다.

이러한 문제를 해결하기 위한 한 가지 방법으로, PDMS 대신에 PMPS를 멤브레인으로 이용하는 방법을 고려해볼 수 있다. 이것은 DMS 오일을 그대로 이용하면서 PDMS 멤브레인 대신에 PMPS 멤브레인을 이용하는 방법으로, 이에 의하면 광학 유체의 침투 현상을 방지할 수 있을 뿐만 아니라 렌즈의 형상은 구형으로 양호한 프로파일을 얻을 수가 있다. 다만, PMPS 멤브레인은 PDMS 멤브레인과는 달리 유리 전이 온도(Tg)가 낮을 뿐만 아니라, PMPS는 점착 특성이 있는 물질이어서, 이를 액체 렌즈에 부착하여 공기 중에 노출할 경우에는, 오염 및 이물질의 점착으로 인하여 멤브레인이 찢겨지거나 이를 크리닝하기가 쉽지 않은 문제가 있다.

DMS 오일과 PDMS 멤브레인을 액체 렌즈로 함께 이용할 때 나타나는 문제점을 해결하기 위한 다른 한 가지 방법으로, DMS 오일 대신에 MPS 오일을 광학 유체로 이용하는 방법도 고려해볼 수 있다. 그러나, 전술한 바와 같이, MPS 오일은 중합도가 낮기 때문에, 다공성의 멤브레인으로 스며들거나 침투하는 현상이 생기기 쉽다. 또한, MPS 오일은 DMS 오일에 비하여 온도에 따른 점도의 변화가 크다. 예를 들어, 20℃에서 3000cP 점도인 DMS 오일의 점도는 0℃에서 5000cP로 약 2배 증가하 는데 반해, 20℃에서 약 3000cP 점도인 MPS 오일의 점도는 0℃에서 80000cP로 약 20배 이상 증가한다.

DMS 오일과 PDMS 멤브레인이 갖는 장점을 액체 렌즈에 모두 적용할 수 있도록, 일 실시예에 따른 액체 렌즈에서는 DMS 오일과 접촉하는 PDMS 멤브레인의 안쪽 면에 주름 방지층을 삽입하여, 멤브레인이 이중막 구조를 갖도록 한다. 이 경우에, PDMS 멤브레인의 안쪽 면에 주름 방지층으로 삽입되는 내부 멤브레인(inner membrane)은 PDMS 멤브레인, 즉 외부 멤브레인(outer membrane)과의 계면에서 접합성이 좋을 뿐만 아니라, 입사광이 이 계면에서 반사되거나 산란이 되어서는 안된다.

이를 위하여, 주름 방지층은 PDMS 멤브레인과 분자 구조가 유사한 탄성중합체로 형성할 수 있다. 예를 들어, PMPS나 폴리 메틸 비닐 실록산(Poly Methyl Vinyl Siloxane, PMVS), 또는 불소 실리콘 탄성중합체(fluoro-silicone elastomer)로 형성된 내부 멤브레인을 주름 방지층으로 형성할 수 있다. PMPS 멤브레인, PMVS 멤브레인, 또는 불소 실리콘 탄성중합체 멤브레인은 아주 용이하게 PDMS와 완전하게 접합되도록 할 수 있다. 또한, PMPS 멤브레인, PMVS 멤브레인, 또는 불소 실리콘 탄성중합체 멤브레인 특히, 페닐기 또는 비닐기의 함량이 20% 이상이고, 메틸기의 함량이 80% 이하인 PMPS 멤브레인과 PMVS 멤브레인은 DMS 오일과 상관성이 낮기 때문에, PDMS 멤브레인에 주름이 생기지 않고 완전한 구형의 형상을 가질 수 있도록 한다.

다음으로 전술한 PDMS 및 PMPS 이중 탄성중합체 멤브레인(double elastomer membrane)과 DMS 오일을 구비하는 일 실시예에 따른 액체 렌즈에 관하여 설명한다. 액체 렌즈에 구비되는 멤브레인과 광학 유체에 관해서는 위에서 상세하게 설명하였으므로, 이하에서는 액체 렌즈의 구조를 중심으로 설명하기로 한다.

도 2는 일 실시예에 따른 액체 렌즈의 구조를 보이는 분리 사시도이고, 도 3a, 도 3b, 및 도 3c는 각각 도 2의 액체 렌즈의 구조를 보여 주는 평면도와 단면도들이다. 여기서, 도 3b와 도 3c는 도 3a의 XX' 라인을 따라 절취한 단면도인데, 도 3b는 액체 렌즈에 구동력이 가해지지 않은 상태이고, 도 3c는 액체 렌즈에 구동력이 가해진 상태이다. 도 2, 도 3a, 도 3b, 및 도 3c를 참조하면, 액체 렌즈(100)는 기판(110), 스페이서 프레임(120), 광학 유체(125), 멤브레인(130), 액츄에이터(140), 및 고정 프레임(150)을 포함한다.

기판(110)은 투명한 재질로 만들어지며, 그 종류에는 특별한 제한이 없다. 예를 들어, 기판(110)은 유리 기판이나 투명한 폴리머 기판일 수 있다. 기판(110)은 액체 렌즈(100)를 촬상 장치의 다른 모듈에 고정시킬 수 있도록 하며 또한 광학 유체(125)를 채워서 밀봉하기 위한 스페이서 프레임(120)의 밑면으로서 기능할 수 있다.

이와 같이, 본 실시예에서는 스페이서 프레임(120)과 함께 멤브레인(130)의 반대쪽에는 기판(110)이 구비되어 있는 것으로 도시되어 있지만, 이것은 단지 예시적인 것이다. 예를 들어, 액체 렌즈는 광학 유체가 멤브레인으로 한정된 내부 공간에 밀봉되어 있거나, 내부 공간을 한정하는 스페이서 프레임의 양쪽면에 모두 탄 성중합체 멤브레인이 구비될 수도 있다.

스페이서 프레임(120)은 광학 유체(125)가 채워질 수 있는 소정의 내부 공간을 한정한다. 스페이서 프레임(120)은 실리콘(Si) 등과 같은 불투명한 재질로 형성될 수 있는데, 여기에만 한정되는 것은 아니다. 스페이서 프레임(120)에 의하여 한정되는 내부 공간은 렌즈부와 구동부로 구획될 수 있다. 보다 구체적으로, 내부 공간의 상측부(upper portion)가 스페이서 프레임(120)에 의하여 렌즈부와 구동부로 구획되며, 내부 공간의 하측부(lower portion)는 서로 관통되어 있을 수 있다. 서로 관통된 내부 공간은 광학 유체(125)가 자유롭게 유동할 수 있도록 하기 위한 것이다.

렌즈부는 광학 유체(125)가 채워져서 입사광이 통과하는 렌즈로서의 기능을 수행하는 부분이다. 그리고 구동부는 렌즈부를 덮고 있는 멤브레인(130)의 부분(렌즈면)의 프로파일을 변경시킬 수 있는 구동력을 전달하는 부분이다. 보다 구체적으로, 도 3c에 도시된 바와 같이, 구동부의 상측으로부터 소정의 압력(예컨대, 액츄에이터(140)에 의한 압력(F))이 가해지면, 구동부에 있는 광학 유체(125)는 렌즈부쪽으로 이동하게 된다. 그리고, 이동한 광학 유체(125)에 의하여 렌즈부의 광학 유체의 양이 증가하면, 렌즈부는 위로 볼록하게 튀어나오는 형상(즉, 크기 d의 새그(sag)를 갖는 볼록 렌즈 형상)으로 변형된다. 여기서, 액츄에이터(140)에 의한 압력을 조절하면, 렌즈부가 변형되는 형상, 즉 새그 d의 크기를 임의로 제어할 수 있다는 것은 자명하다.

스페이서 프레임(120)에 의하여 한정되는 내부 공간 중에서, 렌즈부는 액체 렌즈의 중앙 부분에 배치되고 구동부는 이 렌즈부의 주위를 둘러싸도록 배치될 수 있다. 이와 같이, 구동부가 렌즈부의 주위를 둘러싸도록 배치될 경우, 구동부에 구동력(F)이 가해지면 모든 방향으로부터 균일하게 광학 유체가 렌즈부로 유입된다. 따라서 변형되는 렌즈부의 형상은 구형에 가까운 볼록 렌즈의 형상을 가지므로, 우수한 광학 성능을 갖는 가변 초점 액체 렌즈를 구현할 수 있다. 구동부는 복수의 영역으로 분할될 수 있는데, 도시된 바와 같이 렌즈부에 의하여 서로 대칭되는 4개의 영역이나 또는 그 이상의 영역으로 분할될 수 있다.

광학 유체(125)는 스페이서 프레임(120)으로 한정된 내부 공간에 채워지는데, 점도가 낮을 뿐만 아니라 단위 중합체의 분자량이 큰 실리콘 오일이 광학 유체(125)로 사용될 수 있다. 예를 들어, 1000cP 이하의 점도에서 중합도가 50이상인 투명한 실리콘 오일을 광학 유체(125)로 사용하면, 액체 렌즈(100)는 촬상 장치에서 요구되는 반응 속도를 지원할 수 있다. 광학 유체(125)로는 DMS 오일이나 메틸기를 다량 함유한 다이메틸 계열의 실리콘 오일이 사용될 수 있는데, 요구되는 높은 중합도를 얻기 위하여 해당 실리콘 오일을 150℃ 이상의 온도에서 1시간 이상 가열할 수도 있다. 실리콘 오일을 가열하면 낮은 중합도를 갖는 실리콘 오일은 휘발되어, 고중합도의 실리콘 오일을 얻을 수 있다.

멤브레인(130)은 스페이서 프레임(120)의 상면에 부착되어서 스페이서 프레임(120)으로 한정된 내부 공간에 광학 유체(125)를 밀봉한다. 전술한 바와 같이, 멤브레인(130)은 내부 멤브레인(132)과 외부 멤브레인(134)를 갖는 이중 탄성중합체막 구조이다. 외부 멤브레인(134)은 외부로 노출되어 공기나 기타 이물질과 접 촉할 가능성이 있으므로 점착 특성이 낮은 PDMS로 형성한다. 그리고 내부 멤브레인(132)은 DMS 오일 등과 같은 광학 유체(125)가 PDMS 외부 멤브레인(134)이 접촉할 경우에, PDMS 외부 멤브레인(134)에 주름이 생기는 것을 방지한다. 따라서 내부 멤브레인(132)은 PDMS 외부 멤브레인(134)의 렌즈면의 프로파일을 구형으로 유지하도록 하여, 액체 렌즈(100)가 우수한 광학적 성능을 갖도록 한다. 내부 멤브레인(132)은, PMPS, PMVS, 또는 불소 실리콘 탄성중합체 등과 같이, 광학 유체(125)와 친화성이 작고 투명한 탄성중합체로 형성할 수 있다.

멤브레인(130)은 전체가 하나의 시트(sheet) 형상이거나 또는 스페이서 프레임(120)의 구동부와 렌즈부를 밀봉하도록 복수의 부분으로 나누어진 형상일 수 있다. 특히, 후자의 경우에, 멤브레인(120)은 적어도 렌즈부를 밀봉하도록 하며, 구동부는 반드시 멤브레인에 의하여 밀봉될 필요는 없다. 예를 들어, 액츄에이터(140)가 폴리머 등으로 제조되는 경우에는, 멤브레인(120)이 반드시 구동부를 덮을 필요는 없다.

액츄에이터(140)는 구동부에 대응하는 위치의 멤브레인(130) 상에 배치된다. 구동부가 복수의 영역으로 분할된 경우에, 액츄에이터(140)도 그에 따라서 복수 개가 배치될 수 있다. 액츄에이터(140)는 소정의 접합 수단에 의하여, 멤브레인(130) 상에 접합될 수 있다. 액츄에이터(140)는 구동력이 인가되면 구동부의 광학 유체(125)에 압력을 가하여 렌즈부로 광학 유체(125)를 유입시키며, 그 결과 렌즈부의 멤브레인(130)이 위로 볼록해지도록 한다. 이를 위하여, 도 3b 및 도 3c에 도시된 바와 같이, 액츄에이터(140)는 구동 전압이 가해지지 않으면 투명 기 판(110)에 평행한 상태로 있다가 구동 전압이 가해지면 아래쪽으로 휘는 성질을 가질 수 있다. 그리고 구동 전압의 크기를 조절하면, 액츄에이터(140)가 휘는 정도도 제어가 가능하다. 이러한 액츄에이터(140)는 렌즈부의 광학 유체(125)를 가압하기 위한 가압 수단의 일종으로서, 예컨대 액츄에이터(140) 대신에 마이크로 펌프 등을 이용하여 구동부의 광학 유체(125)를 렌즈부쪽으로 이동시킬 수도 있다.

액츄에이터(140)의 종류나 재질에는 특별한 제한이 없으며, 통상적으로 사용되고 있는 다양한 방식의 액츄에이터가 사용될 수 있다. 예를 들어, 액츄에이터(140)로는 두께가 매우 얇고 소비 전력이 작은 전기적 능동 폴리머(Electro Active Polymer, EAP)나 P(VDF-TrFE-CFE), P(VDF-TrFE-CFTE)와 같은 혼성 중합체로 제작된 완화형 강유전성(relaxor ferroelectric) 폴리머 액츄에이터가 사용될 수 있다.

액츄에이터(140) 상에는 고정 프레임(150)이 배치되어서, 멤브레인(130) 및/또는 액츄에이터(140)를 스페이서 프레임(120)에 단단하게 고정시킨다. 고정 프레임(150)은 적어도 렌즈부를 노출시키는 평면 형상을 가지며, 액츄에이터(140)도 노출시키는 형상이 될 수도 있다. 예를 들어, 고정 프레임(150)은 구동부와 렌즈부로 구획된 스페이스 프레임(120)의 평면 형상과 같을 수 있다. 고정 프레임(150)의 재질에는 특별한 제한이 없는데, 예를 들어 실리콘(Si) 등으로 형성할 수 있다.

다음으로 도 4a 내지 도 4f를 참조하여 일 실시예에 따른 액체 렌즈의 제조방법에 관하여 설명한다. 이하에서는 외부 멤브레인(134)이 PDMS로 형성되고, 내 부 멤브레인(132)은 PMPS로 형성되며, 광학 유체(125)로 DMS 오일이 사용되는 경우를 일례로 들어서 설명하지만, 본 실시예가 여기에만 한정되는 것이 아니라는 것은 당업자에게 자명하다.

도 4a를 참조하면, 먼저 제1 보조 기판(210) 상에 소정의 두께를 갖는 PDMS층(134)을 형성한다. 제1 보조 기판(210)의 재질에는 특별한 제한이 없는데, 예를 들어 딱딱한 웨이퍼(rigid wafer)를 제1 보조 기판(210)으로 이용할 수 있다. 다만, 후속 공정에서 제1 보조 기판(210)과 PDMS층(134)가 쉽게 떨어질 수 있도록, PDMS층(134)을 형성하기 이전에 제1 보조 기판(210) 상에 점착 방지용 코팅(anti-stiction coating, 220)을 형성할 수 있다. 점착 방지용 코팅(220)은 예를 들어, 포토레지스트(Photo Resist, PR)나 테프론(Teflon) 등의 물질로 형성할 수 있다.

제1 보조 기판(210) 상에 PDMS층(134)을 형성하는 방법에 제한이 없다. 예를 들어, 먼저 딱딱한 웨이퍼인 제1 보조 기판(210) 상에 포토레지스트나 테프론 등을 이용하여 점착 방지용 코팅(220)을 형성한다. 그리고 점착 방지용 코팅(220) 상에 액상의 PDMS 탄성중합체를 원하는 두께 이상으로 디스펜싱(dispensing)한다. 계속해서, 제1 보조 기판(210)을 회전시키는 스핀 코팅(spin coating) 공정이나 및/또는 필요한 경우에는 애플리케이터(applicator)를 이용하여, 액상의 PDMS 탄성중합체층을 원하는 두께로 평평하게 만든다. 그리고 소정의 온도(예컨대, 약 110℃)에서 소정의 시간(예컨대, 1시간) 동안 열처리 및 경화 공정을 수행하여, 고상화된 PDMS층(134)을 얻는다.

그리고 도 4b를 참조하면, 먼저 제2 보조 기판(310) 상에 소정의 두께를 갖 는 PMPS층(132)을 형성한다. 제2 보조 기판(310)의 재질에도 특별한 제한이 없는데, 예를 들어 PET(PolyEthylen Terephthalate) 필름을 제2 보조 기판(310)으로 이용할 수 있다. 다만, 후속 공정에서 제2 보조 기판(310)과 PMPS층(132)이 서로 쉽게 떨어질 수 있도록, PMPS층(132)을 형성하기 이전에 제2 보조 기판(310) 상에 점착 방지용 코팅(anti-stiction coating, 320)을 추가로 형성할 수 있다. 점착 방지용 코팅(320)은 예를 들어, 포토레지스트(Photo Resistor)나 테프론(Teflon) 등의 물질로 형성할 수 있다. 제2 보조 기판(310) 상에 PMPS층(132)을 형성하는 방법에 제한이 없는데, 예를 들어, 제1 보조 기판(210) 상에 PDMS층(134)을 형성하는 전술한 공정과 같은 공정으로 제조할 수 있다.

계속해서, 도 4c를 참조하면, PDMS층(134)과 PMPS층(132) 각각에 대하여 산소(O₂) 플라즈마 처리를 수행한다. 산소 플라즈마 처리는 50와트(W) 이하의 파워로 약 30초 이상 수행할 수 있다. 본 단계의 산소 플라즈마 처리는 PDMS층(134)과 PMPS층(132)이 후속 공정에서 영구적으로 접합될 수 있도록, PDMS층(134)과 PMPS층(132)의 접합면에 대한 표면 처리를 하는 것이다. 산소 플라즈마 처리를 수행하면, PDMS와 PMPS에 포함되어 있는 메틸기의 탄소 성분이 연소되어 여기된 Si와 O 부분이 노출되며, 플라즈마 처리된 각 면을 서로 접합하면 PDMS층(134)과 PMPS층(132)은 영구적으로 서로 접합될 수 있다.

계속해서, 도 4d를 참조하면, 산소 플라즈마 처리된 PDMS층(134)과 PMPS층(132)을 서로 접합한 다음, 제2 보조 기판(310)을 제거한다. 이 과정에서, 제2 보조 기판(310) 상에 형성되어 있던 점착 방지층(320)도 함께 제거된다. 그 결과, 제1 보조 기판(210)과 점착 방지층(220) 상에는 접합된 PDMS층(134)과 PMPS층(132)이 적층되어 있다.

그리고 실리콘 등으로 형성된 스페이서 프레임(120)을 준비한 다음, 노출된 PMPS층(132)과 스페이서 프레임(120)의 부착면에 대한 산소 플라즈마 처리를 수행한다. 본 단계의 산소 플라즈마 처리 공정도 50와트(W) 이하의 파워로 약 30초 이상 수행할 수 있다. 이것도 PMPS층(132)과 스페이서 프레임(120)의 영구적인 접합을 위해서이다. PMPS층(132)과 스페이서 프레임(120)에 대한 산소 플라즈마 처리를 수행한 이후에는, 도 4e에 도시된 바와 같이, PMPS층(132) 상에 스페이서 프레임(120)을 부착시킨다.

계속해서, 도 4f를 참조하면, 스페이서 프레임(120)으로 한정된 내부 공간에 광학 유체(125), 예컨대 DMS 오일을 채운 다음, 스페이서 프레임(120) 상에 유리 기판(110)을 부착하여 광학 유체(125)를 밀봉한다. 이를 위하여, 먼저 스페이서 프레임(120)이 접합된 PMPS층(132)에 대한 산소 플라즈마 처리를 수행한다. 본 단계의 산소 플라즈마 처리는 내부 공간에 채워지는 광학 유체(125)가 잘 퍼지도록 하기 위한 것으로서, 산소 플라즈마 처리를 수행하여 PDMS의 Si와 O 부분을 노출시킨다. 그리고 스페이서 프레임(120) 상에 실런트(sealant)를 소정의 두께로 도포한 다음, 유리 기판(110)를 스페이서 프레임(120) 상에 부착한다. 유리 기판(110)의 부착 공정은, 예컨대 진공 상태에서 프레스 본딩법을 이용하여 수행될 수 있다. 유리 기판(110)을 부착한 다음에는, 자외선 경화 또는 열 경화 공정을 수행하여 실 런트를 굳힌다. 그리고 불필요한 제1 보조 기판(210)과 점착 방지층(220)을 제거한 다음, PDMS층(134) 상에 액츄에이터(140)와 고정 프레임(150)을 순차적으로 부착하면, 도 2에 도시된 것과 같은 액체 렌즈(100)가 완성된다.

이상의 설명은 본 발명의 실시예에 불과할 뿐, 이 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상이 한정되는 것으로 해석되어서는 안된다. 본 발명의 기술 사상은 특허청구범위에 기재된 발명에 의해서만 특정되어야 한다. 따라서 본 발명의 기술 사상을 벗어나지 않는 범위에서 전술한 실시예는 다양한 형태로 변형되어 구현될 수 있다는 것은 당업자에게 자명하다.

도 1a 및 도 1b는 각각 MPS 오일과 DMS 오일의 분자 구조를 보여 주는 도면이다.

도 2는 일 실시예에 따른 액체 렌즈의 구성을 보여 주는 분리 사시도이다.

도 3a, 도 3b, 및 도 3c는 각각 도 2의 액체 렌즈에 대한 평면도와 단면도들로서, 도 3b는 액체 렌즈에 구동력이 가해지지 않은 경우이고, 도 3c는 액체 렌즈에 구동력이 가해진 경우이다.

도 4a 내지 도 4f는 일 실시예에 따른 액체 렌즈의 제조 방법을 보여 주는 단면도이다.

Claims

투명한 광학 유체; 및

상기 광학 유체와 친화성(coherence)이 작고 투명한 탄성중합체로 형성된 내부 멤브레인(inner membrane)과 상기 내부 멤브레인의 바깥쪽 면에 투명한 폴리 다이메틸 실록산(Poly DiMethyl Siloxane, PDMS)으로 형성된 외부 멤브레인(outer membrane)을 갖는 멤브레인을 포함하는 액체 렌즈.
제1항에 있어서,

상기 광학 유체는 다이메틸 실록산(DiMethyl Siloxane, DMS) 오일 또는 메틸기(methyl group)를 다량 함유한 다이메틸 계열의 실리콘 오일인 액체 렌즈.
제1항에 있어서,

상기 내부 멤브레인은 상기 광학 유체에 의하여 상기 외부 멤브레인에 주름이 생기는 것을 방지하는 액체 렌즈.
제1항 내지 제3항 중 어느 하나의 항에 있어서,

상기 내부 멤브레인은 폴리 메틸 페닐 실록산(Poly Methyl Phenyl Siloxane, PMPS) 또는 폴리 메틸 비닐 실록산(Poly Methyl Vinyl Siloxane, PMVS)으로 형성된 액체 렌즈.
제4항에 있어서,

상기 PMPS 또는 PMVS에는 페닐기 또는 비닐기가 20% 이상으로 포함되어 있는 액체 렌즈.
제1항 내지 제3항 중 어느 하나의 항에 있어서,

상기 내부 멤브레인은 불소 실리콘 탄성중합체(fluoro-silicon elastomer)로 형성된 액체 렌즈.
제1항 내지 제3항 중 어느 하나의 항에 있어서,

상기 광학 유체는 100cP에서 2000cP 사이의 점도를 갖는 실리콘 오일인 액체 렌즈.
제1항 내지 제3항에 있어서,

상기 광학 유체는 중합도 50 이상의 분자들로 구성된 실리콘 오일인 액체 렌즈.
제1항 내지 제3항에 있어서,

상기 내부 멤브레인과 상기 외부 멤브레인은 각각 10㎛에서 100㎛ 사이의 두께를 갖는 액체 렌즈.
투명 기판:

구동부와 렌즈부로 구획된 내부 공간을 상기 투명 기판 상에 한정하도록 상기 투명 기판 위에 배치되어 있는 스페이서 프레임;

상기 내부 공간에 채워진 투명한 광학 유체;

상기 스페이서 프레임 상에 부착된 이중막 구조의 멤브레인;

상기 구동부의 광학 유체에 압력을 가하도록 상기 스페이스 프레임의 상부에 배치된 액츄에이터; 및

상기 액츄에이터 위에 배치되어 상기 액츄에이터를 고정시키는 고정 프레임을 포함하는 액체 렌즈.
제10항에 있어서,

상기 렌즈부는 상기 내부 공간의 중앙 부분에 배치되고, 상기 구동부는 상기 렌즈부의 주위를 둘러싸도록 배치된 액체 렌즈.
제10항 또는 제11항에 있어서,

상기 내부 공간의 상측 부분(upper portion)은 상기 스페이스 프레임에 의하여 상기 구동부와 렌즈부로 구획되지만, 상기 내부 공간의 하측 부분(lower portion)은 서로 연통되어 있는 액체 렌즈.
제10항에 있어서,

상기 멤브레인은 상기 광학 유체와 친화성(coherence)이 작고 투명한 탄성중합체로 형성된 내부 멤브레인(inner membrane) 및 상기 내부 멤브레인의 바깥쪽 면에 투명한 폴리 다이메틸 실록산(Poly DiMethyl Siloxane, PDMS)으로 형성된 외부 멤브레인(outer membrane)을 포함하는 액체 렌즈.
제13항에 있어서,

상기 광학 유체는 다이메틸 실록산(DiMethyl Siloxane, DMS) 오일 또는 메틸기(methyl group)를 다량 함유한 다이메틸 계열의 실리콘 오일인 액체 렌즈.
제13항 또는 제14항에 있어서,

상기 내부 멤브레인은 폴리 메틸 페닐 실록산(Poly Methyl Phenyl Siloxane, PMPS) 또는 폴리 메틸 비닐 실록산(Poly Methyl Vinyl Siloxane, PMVS)으로 형성된 액체 렌즈.
제15항에 있어서,

상기 PMPS 또는 PMVS에는 페닐기 또는 비닐기가 20% 이상으로 포함되어 있는 액체 렌즈.
액체 렌즈의 제조 방법에 있어서,

제1 및 제2 보조 기판 상에 각각 폴리 다이메틸 실록산(Poly DiMethyl Siloxane, PDMS)으로 형성된 제1 멤브레인과 상기 액체 렌즈의 광학 유체와 친화성이 작고 투명한 탄성 중합체로 형성된 제2 멤브레인을 형성하는 단계;

상기 제1 멤브레인과 상기 제2 멤브레인 각각의 노출면에 대하여 산소 플라즈마 처리를 수행하는 단계;

플라즈마 처리된 상기 제1 멤브레인의 면과 상기 제2 멤브레인의 면을 대면하여 상기 제1 및 제2 멤브레인을 부착하는 단계;

상기 제2 보조 기판을 제거하여 노출되는 상기 멤브레인의 면 상에 소정의 내부 공간을 한정하는 스페이서 프레임을 부착하는 단계;

상기 내부 공간에 투명한 광학 유체를 주입한 다음 상기 스페이서 프레임의 노출면 상에 투명 기판을 부착하는 단계; 및

상기 제1 보조 기판을 제거하는 단계를 포함하는 액체 렌즈의 제조 방법.
제17항에 있어서,

상기 산소 플라즈마 처리 단계는 50W 이하의 전력에서 30초 이상 수행하는 액체 렌즈의 제조 방법.
광학 유체로 1000cP 이하의 점도에서 중합도가 50이상인 투명한 실리콘 오일을 사용하고,

폴리 다이메틸 실록산(Poly DiMethyl Siloxane, PDMS)으로 형성된 제1 멤브 레인을 포함하는 액체 렌즈.
제19항에 있어서,

상기 실리콘 오일은 다이메틸 실록산(DMS) 오일이고,

상기 제1 멤브레인의 안쪽 면에 폴리 메틸 페닐 실록산(Poly Methyl Phenyl Siloxane, PMPS)으로 형성된 제2 멤브레인을 더 포함하는 액체 렌즈.