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전기적 신호로 초점조절이 가능한 액체렌즈에 있어서,측단면의 모양이 반구형인 중공을 가지며, 상기 중공을 이용하여 서로 혼화되지 않고 밀도가 동일한 절연성 액적과 전도성 액적을 수용하는 수용체;상기 수용체의 하부면과 결합되어, 상기 수용체의 하부면에 수용된 액적에 외부로부터 가해진 압력을 전달하기 위한 유압로가 형성된 유압판;상기 유압판의 하부면과 결합되어 상기 절연성 액적과 전도성 액적을 밀폐하는 하부기판; 및상기 수용체의 상부면과 결합되어 상기 절연성 액적과 전도성 액적을 밀폐하고, 상기 유압판의 유압로를 통해 외부로부터 압력이 전달된 경우, 상기 전달된 압력에 대응하여 중앙면이 볼록하게 팽창하는 상부기판;을 구비하고,상기 수용체는, 상기 중공이 형성된 외벽과, 상기 외벽의 내측면에 형성되며 상기 전도성 액적 및 상기 절연성 액적과 접촉하는 제1절연막을 포함하고, 상기 유압로를 통해 가해지는 압력에 대응하여 상기 중공에 수용된 전도성 액적 및 절연성 액적과 상기 상부기판의 형상이 변경되는 것에 의해 상기 초점조절을 수행하는 것을 특징으로 하는 액체렌즈
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제1항에 있어서, 상기 수용체는, 상기 반구형인 중공이 형성된 외벽과, 상기 외벽의 내측면에 형성되며 일단이 외부 전원과 연결되는 제1전극과, 상기 제1전극의 표면에 적층형성되며 상기 전도성 액적 및 상기 절연성 액적과 접촉하는 제1절연막과, 상기 제1절연막의 표면의 일부영역에 적층형성되며 일단이 상기 전도성 액적과 접촉되고 타단이 상기 외부 전원과 연결되는 제2전극을 포함하며, 상기 제1전극과 상기 제2전극을 통해 상기 외부 전원으로부터 인가되는 전압에 대응하여 상기 중공에 수용된 절연성 액적과 전도성 액적의 계면의 형상이 변경되는 것에 의해 상기 초점조절을 수행하는 것을 특징으로 하는 액체렌즈
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제2항에 있어서, 상기 반구형 중공은, 상기 초점조절을 위해, 종래 액체렌즈의 원통형 또는 원뿔대형 중공에 비해 보다 작은 전기습윤 전압을 필요로 하는 것을 특징으로 하는 액체렌즈
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제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 수용체의 중공의 내측면의 곡률은 상기 절연성 액적과 상기 전도성 액적의 메니스커스가 최소가 되는 값으로 정해지는 것을 특징으로 하는 액체렌즈
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제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 수용체에 수용되는 상기 절연성 액적과 상기 전도성 액적의 양의 비율은 상기 수용되는 절연성 액적과 상기 전도성 액적의 메니스커스가 최소가 되는 값으로 정해지는 것을 특징으로 하는 액체렌즈
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제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 상부기판은 탄성 고분자 멤브레인으로 형성되는 것을 특징으로 하는 액체렌즈
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제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 수용체는, 상기 제1절연막과 상기 절연성 액적 및 전도성 액적의 접촉면에 형성된 소수성 박막을 구비한 것을 특징으로 하는 액체렌즈
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제2항에 있어서, 상기 수용체는, 상기 외벽의 내측면과 제1전극 사이에 게재된 제2절연막을 구비한 것을 특징으로 하는 액체렌즈
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전기적 신호로 초점조절이 가능한 액체렌즈의 제조방법에 있어서,(a) 측단면의 모양이 반구형인 중공을 가지며, 상기 중공을 이용하여 서로 혼화되지 않고 밀도가 동일한 절연성 액적과 전도성 액적을 수용하는 수용체를 제조하는 공정;(b) 상기 수용체의 하부면과 결합되어, 상기 수용체에 수용된 액적에 외부로부터 가해진 압력을 전달하기 위한 유압홈이 형성된 유압판을 제조하는 공정;(c) 상기 유압판의 하부면과 결합되어 상기 유압홈의 상부면을 밀폐하여 상기 수용체에 수용된 액적에 외부로부터 가해진 압력을 전달하는 유압로를 형성하고, 상기 절연성 액적과 전도성 액적을 밀폐하는 하부기판을 제조하는 공정; (d) 상기 수용체의 상부면과 결합되어 상기 절연성 액적과 전도성 액적을 밀폐하고, 상기 유압판의 유압로를 통해 외부로부터 압력이 전달된 경우, 상기 전달된 압력에 대응하여 중앙면이 볼록하게 팽창하는 상부기판을 제조하는 공정; 및(e) 상기 수용체의 하부면에 상기 유압판을 결합하여 상기 유압로를 형성하고, 상기 유압판의 하부면에 상기 하부기판을 결합하며, 상기 절연성 액적과 상기 전도성 액적을 상기 수용체에 투입하고, 상기 수용체의 상부면에 상기 상부기판을 결합하여 액체렌즈를 완성하는 공정;을 구비하는 것을 특징으로 하는 액체렌즈의 제조방법
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제9항에 있어서, 상기 수용체의 중공의 측단면의 모양이 상기 액적의 메니스커스가 최소가 되는 곡률을 가지도록 등방성 식각액의 조성비 및 교반의 방식 및 세기를 조정하는 것을 특징으로 하는 액체렌즈의 제조방법
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제9항에 있어서, 상기 하부기판이 결합된 상기 수용체에 상기 절연성 액적과 상기 전도성 액적을 투입하는 것은, 상기 절연성 액적과 상기 전도성 액적의 양의 비율이 상기 절연성 액적과 상기 전도성 액적의 메니스커스가 최소가 되도록 정해진 값에 의해 이루어지는 것을 특징으로 하는 액체렌즈의 제조방법
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제9항에 있어서, 상기 (a)공정은,(a1) 제1 반도체 기판의 양면에 실리콘산화막을 형성하는 단계와;(a2) 상기 제1 반도체 기판의 중앙영역을 등방성 식각액으로 교반하면서 식각하여 측단면의 모양이 반구형인 중공을 가진 외벽을 형성하는 단계;(a3) 실리콘 산화막을 모두 제거하고, 상기 외벽의 내측면에 전도성 박막으로 제1전극을 형성하는 단계;(a4) 상기 제1전극 위에 제1절연막을 형성하는 단계; 및(a5) 상기 제1절연막의 표면의 일부 영역에 전도성 박막으로 제2전극을 형성하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 액체렌즈의 제조방법
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제12항에 있어서, 상기 (a2)단계와 상기 (a3)단계 사이에,실리콘 산화막을 모두 제거하고, 상기 외벽의 내측면에 누설방지용 절연막을 형성하는 단계;를 더 구비하고,상기 (a3)단계는 상기 외벽의 내측면에 전도성 박막을 이용하여 상기 제1전극을 형성하는 것을 특징으로 하는 액체렌즈의 제조방법
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제12항에 있어서, 상기 (a4)단계 및 상기 (a5)단계의 사이에, 상기 제1절연막 중 상기 액적과 접촉하는 영역 위에 소수성 박막을 형성하는 단계;를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 액체렌즈의 제조방법
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제9항에 있어서, 상기 (b)공정은,(b1) 제2 반도체 기판의 양면에 실리콘산화막을 형성하는 단계; 및(b2) 상기 제2 반도체 기판의 중앙영역을 식각하여 외벽 하부면의 내측과 일치하는 중공을 형성하고, 상기 형성된 중공을 제외한 상기 제2 반도체 기판의 상부면에 상기 유압홈을 식각하여 형성하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 액체렌즈의 제조방법
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