用于液体透镜的高可靠性液体制造技术

在此公开了一种用于液体透镜的液体以及一种液体透镜模块。用于液体透镜的液体包括电解质溶液和绝缘溶液，其中，电解质溶液包含Ｈ↓［２］Ｏ、１，２－丙二醇和ＬｉＣｌ，绝缘溶液是硅油并可选的包含作为有机添加剂的１，６－二溴己烷或溴苯。液体透镜模块包括：透明盖；壳体，用于容纳电解质溶液和绝缘溶液；一对电极，用于对电介质溶液供电；绝缘膜，用于覆盖电极中与所述电解质溶液接触的那个电极，其中，所述电解质溶液包含Ｈ↓［２］Ｏ、１，２－丙二醇和ＬｉＣｌ，所述绝缘溶液是硅油。在用于液体透镜的液体中使用的电解质溶液和绝缘溶液满足液体透镜的要求。此外，用于液体透镜的液体确保较好的低温和高温可靠性。因此，这种用于液体透镜的液体适于商业化。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种用于液体透镜的液体。更具体地讲，本专利技术涉及一种包括电解质溶液和绝缘溶液的用于液晶透镜的液体、电解质溶液和绝缘溶液的组合物，以及一种包括用于液体透镜的液体的液体透镜模块。
技术介绍
自二十一世纪初以来，基于电润湿现象大量的研究集中在液体透镜方面。目前，液体透镜用于各种应用领域。“电润湿”是一种利用液体的界面存在的电荷来改变液体的表面张力的现象。可利用电润湿现象来处理液体中存在的微液体(microliquid)和微粒。与传统的机械制造方法相比，利用电润湿现象制造自动对焦(A/F)的液体透镜的方法的优势在于降低了电功耗并将液体透镜小型化。基于这些优点，以工业化规模生产液体透镜已经很快取得了成就。目前，在广泛的各种应用包括显示装置、光学装置和微机电系统(MEMS)中利用电润湿现象。然而，液体透镜还没有投入实际使用。液体透镜成功商业化的两个主要障碍是元件不能完全机械连接；在高温(+85℃)持续96个小时或更长时间的可靠性测试后两种溶液之间可能会混合。还未清楚地建立电润湿现象的机理，迄今也没有关于具有较好的高温和低温可靠性的液体透镜的报道。尽管大量的专利申请描述了利用电润湿现象的液体透镜的机械构造，但是这些申请都没有公开液体透镜的液体组成物。而且，在这些专利申请中也没有提及一种在考虑到在高温可靠性测试后控制电解质溶液和绝缘溶液的混合的同时可以根本防止这两种溶液在室温下混合的可能性的用于液体透镜的液体组成物。用于液体透镜的液体包括导电的电解质溶液和电绝缘溶液。这两种溶液必须具有相同的密度并且它们的折射率的差大。另外，这两种溶液必须具有以简单的方式制造并实现透镜所需的合适的粘度和表面张力。对于液体透镜的商业化，在高温(+85℃)持续96个小时或更长时间的可靠性测试后，必须保证这两种溶液不混合。然而，在高温可靠性测试后两种溶液之间的化学反应和物理反应引起了这两种溶液的物理性质的变化，因此难以实现透镜的高可靠性。
技术实现思路
本专利技术的专利技术人认真进行了大量的研究工作，以开发电解质溶液和绝缘溶液，并最终实现了本专利技术，这种电解质溶液和绝缘溶液即使在可靠性测试后也能够满足用于液体透镜的液体的要求，并且能够防止这两种溶液之间的混合。在清楚地阐释可靠性测试后本质上出现两种溶液的混合的原理的同时，本专利技术的一个目标是提供一种利用性质不同的两种溶液的用于液体透镜的液体，这种液体确保了较好的高温和低温可靠性，并能商业化。本专利技术的另一目标是提供一种包括用于液体透镜的液体的液体透镜模块。根据本专利技术的一方面，提供了一种用于液体透镜的液体，所述液体包括通过界面彼此隔开的电解质溶液和绝缘溶液，其中，电解质溶液包含H2O、1，2-丙二醇和LiCl，绝缘溶液是硅油并可选地包含作为有机添加剂的1，6-二溴己烷或溴苯。根据本专利技术的另一方面，提供了一种液体透镜模块，所述液体透镜模块包括透明盖；壳体，用于容纳电解质溶液和绝缘溶液；一对电极，用于对所述电介质溶液供电；绝缘膜，用于覆盖电极中与所述电解质溶液接触的那个电极，其中，所述电解质溶液包含H2O、1，2-丙二醇和LiCl，所述绝缘溶液是硅油。附图说明从结合附图进行的下面的详细描述中，本专利技术的以上和其它目的、特征及其它优点将变得更容易理解，在附图中图1是示意性地示出使用根据本专利技术的液体透镜的液体的液体透镜模块的结构的剖视图。具体实施例方式现在，将更详细地描述本专利技术。到现在为止，尚未提出确保较好的高温可靠性(+85℃，≥96小时)的用于液体透镜的液体。这是没有商业上可利用的液体透镜的原因。本专利技术提出了一种解决用于液体透镜的液体的内在问题的方案，所述问题为在可靠性测试之后，在电介质溶液和绝缘溶液之间发生混合；根据电介质溶液，由于混合而引起溶液的物理性质改变。本专利技术提供了一种包含电介质溶液和绝缘溶液的用于液体透镜的液体。这两种溶液通过界面彼此分开并且彼此不相混合。电介质溶液含有H2O、1，2-丙二醇和LiCl，绝缘溶液是硅(Si)油，并且可选地含有作为有机添加剂的1，6-二溴己烷或者溴苯。电介质溶液含有作为第一导电液体的水。电介质溶液还可含有用于降低水的表面能并提高流变性质的盐。能在本专利技术中使用的合适的盐的例子包括LiCl、NH4Cl、NaCl、KCl、NaNO3、KNO3、CaCl2、KBr、MgSO4、CuSO4和K2SO4。优选地使用LiCl。为了将电介质溶液的凝固点下降和沸点上升最大化，上述盐必须高度地溶解在水中并且要具有低的分子量。通常，难于将具有高分子量和低溶解度的盐的浓度调节到期望的等级。与其它盐相比，LiCl的优点在于容易在宽范围内控制浓度以及具有较好的低温度可靠性。因此，由于LiCl具有最低的分子量以及在水中相对高的溶解度，所以LiCl是最有效地用来获得上面有益效果的盐，由此使电介质溶液的凝固点下降和沸点上升最大化。在电介质溶液中必须使用适量的盐。当盐使用量过大时，出现在界面处的明显的混合。最近的研究结果显示，当在含有3-甲基吡啶、水和NaBr的溶液中NaBr的量增加时，在界面处溶液之间的混合增加。根据电介质溶液的总重量，LiCl可以以按重量计5-30％的量使用，更优选地按重量计10％的量使用。在上述重量范围内使用LiCl抑制了在界面处的两种溶液之间的混合。电介质溶液还可含有1，2-丙二醇。1，2-丙二醇的添加使得电介质溶液的密度基本上等于绝缘溶液的密度，并且引起在两种溶液之间的折射率的差。1，2-丙二醇也作为表面活性剂，因此期望得到操作电压的下降。结果，1，2-丙二醇起到了控制电介质溶液的物理性质、活化界面并且抑制两种溶液之间混合的作用。根据电介质溶液的总重量，优选地，1，2-丙二醇以按重量计20-50％的量使用，更加优选地，以按重量计30％的量使用。当1，2-丙二醇以按重量计超过50％的量使用时，不能满足电介质溶液和绝缘溶液的物理性质即密度和折射率的需要，结果，在高温和低温下的可靠性测试之后，这两种溶液混合。硅油用作不与电介质溶液混合且与电介质溶液一起形成界面的绝缘溶液。只要是在本领域中通用的任何硅油都可以使用，而没有任何特别限制。通常，绝缘溶液可含有有机添加剂。这两种溶液必须具有相同的密度，并必须具有大的折射率的差。另外，这两种溶液必须具有以简单方式生产和实现透镜所需的适当的粘度和表面张力。添加有机添加剂来满足用于液体透镜的液体的这些需要。可添加到绝缘溶液中的适宜的有机添加剂的例子包括1，6-二溴己烷、溴苯、1，2-二氯苯、1-溴-3-氯苯以及1，2，3，6-四溴己烷。在这些物质中，本专利技术人关注点在1，6-二溴己烷和溴苯上，并选择1，6-二溴己烷或溴苯作为有机添加剂。优选地，添加1，6-二溴己烷和溴苯的量尽可能少。尽管最优选的是不使用任何有机添加剂，但是有机添加剂的使用是不可避免的以满足用于液体透镜的液体的需要。因此，优选地，以必需的最小的量使用有机添加剂，来满足用于液体透镜的液体的需要。根据绝缘溶液的总重量，作为有机添加剂的1，6-二溴己烷或溴苯可以以按重量计10-25％的量使用，更优选地，按重量计17％的量使用。如果有机添加剂以按重量计小于10％的量使用，则不可能满足用于液体透镜的液体的需要。同时，如果有机添加剂以按重量计大于25％的量使用，则有机添加剂在可靠本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种包括电解质溶液和绝缘溶液的用于液体透镜的液体，其中，所述电解质溶液包含Ｈ↓［２］Ｏ、１，２－丙二醇和ＬｉＣｌ，所述绝缘溶液是硅油。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：裴宰英，崔熙圣，郑夏龙，金钟允，
申请(专利权)人：三星电机株式会社，
类型：发明
国别省市：KR[韩国]