具有改進的密封結構的液體透鏡的製作方法
2023-05-03 09:57:56 1
專利名稱：具有改進的密封結構的液體透鏡的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種通過電子溼潤來調節焦距的液體透鏡，更具體地講，涉及一種具有改進的密封結構的液體透鏡，其中，玻璃蓋和主體通過具有不同成分的兩種類型的粘合劑結合在一起，從而顯著提高了最終透鏡產品的可靠性。
背景技術：
通常，公知的是，液體透鏡通過電子溼潤來調節焦距。
如圖1所示，傳統的液體透鏡200包括電解液220，位於絕緣體210上；電極230，位於絕緣體210的下面。當電流提供到電極230和電解液220時，電解液220和絕緣體210之間的界面角θ變化。
也就是說，如果一滴電解液位於絕緣體210的表面上，則在絕緣體210和電解液220之間、電解液220和氣體225之間以及絕緣體210和氣體225之間形成界面。此外，根據下面的楊氏方程，電解液220和絕緣體210在其間具有界面角θ。
YSL-YSG＝YLG·COSθ......楊氏方程這裡，S表示絕緣體，L表示電解液，G表示氣體，Y表示表面張力係數。
這裡，電解液220由導電流體製成，與電解液220接觸的絕緣體210由絕緣膜製成。因而當電壓施加到形成在絕緣體210下面的電極212和形成在電解液220中的電極222時，表面張力係數變化。表面張力係數根據下面的李普曼方程而確定。
Y＝Y0-(1/2)cV2......李普曼方程如上所述，表面張力係數根據施加的電壓V和絕緣膜的介電常數c而改變。因此，界面角θ由於絕緣體210和電解液220之間的表面張力係數YSL的改變而變化。
圖2和圖3示出了採用這樣的基本原理的傳統液體透鏡300。
在液體透鏡300中，主體305由導電材料製成，並具有在它的中心部分中的內部空間305a。透明基底310a位於主體305的下面。內部空間305a填充有不導電流體330(油)和導電流體350(電解液)，不導電流體330和導電流體350的密度基本上相同。透明蓋310b結合到主體305上。另外，可透光的電極332位於蓋310b的下面。
此外，絕緣層360形成在內部空間305a的內壁上，從而沿著主體305的上表面延伸。另一電極352形成在主體305上，從而連接到電源電壓，並且通過電極332嚮導電流體350施加電壓。
結果，在傳統的液體透鏡300中，通過電極332和352，電壓被可調節地施加到導電流體350。這改變絕緣層360和導電流體350之間的界面角θ，如圖3所示，從而改變導電流體350(電解液)和不導電流體330(油)之間的界面形狀。因此，這改變了穿過界面傳播的光的焦距。
已經作出各種努力來使傳統的液體透鏡300商業化，但是其最終產品的可靠性差。
在傳統的液體透鏡300中，由導電材料製成的主體305填充有不導電流體330(油)和導電流體350(電解液)。然後，通過使用結合裝置(未示出)將蓋310b蓋在主體305上。結合裝置沿著蓋310的外圍塗敷紫外線固化粘合劑370，使得通過毛細管現象將粘合劑370滲透並固化，以將蓋310b結合到主體305。
在紫外線固化粘合劑370通過毛細管現象滲透在蓋310b和主體之間並固化的同時，過量滲透的粘合劑被截留在粘合劑阻擋凹槽372中，粘合劑阻擋凹槽372形成在主體的上表面中，並與內部空間305a相鄰。凹槽372阻擋粘合劑370到達內部空間305a中的不導電流體330和導電流體350，從而免於受粘合劑370的任何影響。
傳統的液體透鏡300缺乏可靠性。也就是說，蓋310b和主體305之間的結合部分局限於小的區域，即，局限於主體305的上表面的外圍。這個結構缺陷使耐久性劣化。此外，由於紫外線固化粘合劑370的固化而產生的熱使得不導電流體330和導電流體350膨脹，並使得蓋310b和主體305之間的結合部分變弱。
發明內容
已經作出本發明來解決現有技術的上述問題，因而本發明的一方面是為了提供一種具有改進的密封結構的液體透鏡，其中，通過具有不同成分的兩種類型的粘合劑將玻璃蓋和主體結合到一起，從而具有很好的抗高溫和抗熱衝擊性，即使在高溫高溼的環境下也具有很好的耐久性，因而顯著增強了最終產品的可靠性。
本發明的另一方面是為了提供一種具有改進的密封結構的液體透鏡，其中，內部流體的膨脹被最小化，以將上蓋穩定地結合到主體，從而使製造過程中的產品缺陷最小化。
根據本發明的一方面，通過電子潤溼調節焦距的液體透鏡包括主體，在其中容納不導電的流體和導電的流體；蓋，蓋在主體上；第一粘合劑，將主體與蓋相結合，第一粘合劑迅速固化；第二粘合劑，將主體的外圍與蓋的外圍相結合。
優選地，所述主體具有沿著所述蓋的外圍形成在所述主體的上表面上的臺階。
優選地，所述臺階具有與所述蓋的外圍一致的垂直邊緣。
優選地，所述第一粘合劑包括主要由改性的丙烯酸酯構成的紫外線固化粘合劑。
優選地，所述第二粘合劑包括添加有丙烯酸的紫外線固化粘合劑。
通過下面結合附圖的詳細描述，將更清晰地理解本發明的上述和其它目的、特徵及其它優點，其中圖1是示出使用電子潤溼的傳統液體透鏡的剖視圖；圖2是示出只有第一結合部分的傳統液體透鏡的分解透視圖；圖3是示出只有第一結合部分的傳統液體透鏡的剖視圖；圖4是示出根據本發明的具有改進的密封結構的液體透鏡的分解透視圖；圖5是示出根據本發明的具有改進的密封結構的液體透鏡的剖視圖。
具體實施例方式
現在將參照附圖詳細描述本發明的示例性實施例。
如圖4和圖5所示，具有改進的密封結構的液體透鏡1包括在其中容納不導電的流體5和導電的流體7的主體。主體10具有形成在其中心部分中的內部空間10a，主體10由導電材料製成，優選地由不鏽材料例如不鏽鋼(SUS)製成。透明基底12(即由玻璃材料製成的基底12)位於主體10的下面。
內部空間10a填充有不導電的流體5(油)和導電的流體7(電解液)，不導電的流體5和導電的流體7的密度基本上相同。另外，優選地由透明玻璃製成的透明蓋15蓋在主體10上。可透光的電極15a位於蓋15的下面。
另外，絕緣層20形成在主體10的內部空間10a的內壁上，沿著主體10的上表面延伸。電極19形成在主體10中，以連接到電源電壓30。此外，主體10具有沿著蓋15的外圍15b形成在主體10的上表面上的臺階32。
臺階32具有「L」 形的剖面形狀，並具有與蓋15的外圍15b一致的垂直邊緣32a。
臺階32的與蓋15的外圍15b一致的垂直邊緣32a使得第一粘合劑50與第二粘合劑60穩定結合，這將在後面解釋。
另外，主體10在其與內部空間10a相鄰的一端具有形成在外圍15b中的粘合劑阻擋凹槽32a。這防止用於將蓋15與主體10結合在一起的粘合劑到達內部空間10a中的不導電流體5和導電流體7。
在本發明的液體透鏡中，不導電的流體5(油)和導電的流體7(電解液)填充在主體的內部空間10a中。然後，通過結合裝置(未示出)將蓋15蓋到主體10上。為此，通過分配器將第一粘合劑50塗敷在主體10和蓋15之間的結合部分上，並且蓋15蓋在塗敷有第一粘合劑50的主體10上，從而將主體10和蓋15結合併將第一粘合劑50固化。
第一粘合劑50優選地由紫外線固化粘合劑製成，所述紫外線固化粘合劑主要由改性的丙烯酸酯(acrylate)構成。第一粘合劑50塗敷在上蓋15和主體10之間，並通過紫外線照射而快速固化，從而將蓋15穩定地結合到主體10。
如上所述，第一粘合劑50由紫外線固化粘合劑製成，所述紫外線固化粘合劑主要由改性的丙烯酸酯構成。這使得第一粘合劑50被迅速固化，從而防止主體10中的不導電流體5和導電流體7熱膨脹。也就是說，在主體中的流體熱膨脹之前，第一粘合劑50被迅速固化，從而初次將蓋15結合到主體10。
在通過第一粘合劑50作好結合之後，如圖5所示，通過主體的臺階32將上蓋15的外圍15b二次結合。
在臺階32上沿著蓋15的外圍15b塗敷第二粘合劑60。第二粘合劑60由添加有丙烯酸(acrylic acid)並通過紫外線照射固化的紫外線固化粘合劑製成，因而確保高可靠性。
在所描述的本發明的具有改進的密封結構的液體透鏡1中，通過電極15a和19施加到導電流體7的電壓改變絕緣層20和導電流體7之間的界面角θ。這從而改變導電流體7(電解液)和不導電流體5(油)之間的界面形狀，從而改變穿過界面傳播的光的焦距。
在本發明的具有改進的密封結構的液體透鏡1中，第一粘合劑50由紫外線固化粘合劑製成，所述紫外線固化粘合劑主要由改性的丙烯酸酯構成。第一粘合劑50被迅速固化，從而防止主體10中的不導電流體5和導電流體7熱膨脹。這使得蓋15將被穩定地結合到主體10。
此外，在較大的區域上塗敷第二粘合劑60，即沿著蓋15的外圍15b以及在主體10的臺階32上塗敷第二粘合劑60。這使得蓋15將能夠穩固地結合到主體10。
在這個如上所述的本發明的具有改進的密封結構的液體透鏡1中，蓋15和主體10彼此穩定地附著，從而製造出高度更低的液體透鏡。
此外，本發明的液體透鏡在製造時有很強的抗熱衝擊性，並且即使在高溫高溼的環境下也能很好地密封，因而具有很好的耐久性並顯著提高了產品的可靠性。
如上所述，根據本發明的示例性實施例，通過具有不同成分的兩種類型的粘合劑在較大區域上將玻璃蓋和主體結合到一起。因此，在製成之後，透鏡具有很強的抗高溫和抗熱衝擊性，即使在高溫高溼的環境下也具有很好的耐久性，從而明顯增強了最終產品的可靠性。
另外，用於將上蓋和主體粘合在一起的粘合劑被迅速固化，使得主體中的不導電流體和導電流體膨脹最小。這使得蓋將被穩固地結合到主體，從而使在製造過程中會出現的產品缺陷最小化。
雖然已經結合優選實施例示出和描述了本發明，但是對本領域技術人員來說，明顯的是，在不脫離由權利要求限定的本發明的精神和範圍的情況下，可作出各種修改和變化。
權利要求
1.一種通過電子潤溼調節焦距的液體透鏡，包括主體，在其中容納不導電的流體和導電的流體；蓋，蓋在主體上；第一粘合劑，將主體與蓋相結合，第一粘合劑迅速固化；第二粘合劑，將主體的外圍與蓋的外圍相結合。
2.如權利要求1所述的液體透鏡，其中，所述主體具有沿著所述蓋的外圍形成在所述主體的上表面上的臺階。
3.如權利要求2所述的液體透鏡，其中，所述臺階具有與所述蓋的外圍一致的垂直邊緣。
4.如權利要求1所述的液體透鏡，其中，所述第一粘合劑包括主要由改性的丙烯酸酯構成的紫外線固化粘合劑。
5.如權利要求1所述的液體透鏡，其中，所述第二粘合劑包括添加有丙烯酸的紫外線固化粘合劑。
全文摘要
本發明提供了一種通過電子潤溼調節焦距的液體透鏡。主體在其中容納不導電的流體和導電的流體。蓋被蓋在主體上。第一粘合劑將蓋結合到主體，第一粘合劑迅速固化。另外，第二粘合劑將主體的外圍與蓋的外圍相結合。通過具有不同成分的兩種類型的粘合劑在較大區域上將玻璃蓋和主體結合到一起。這使得製成的透鏡具有很好的抗高溫和抗熱衝擊性，即使在高溫高溼的環境下也具有很好的耐久性，從而顯著提升了最終產品的質量。
文檔編號G02B3/12GK101063723SQ200710086069
公開日2007年10月31日 申請日期2007年3月8日 優先權日2006年4月24日
發明者樸榮圭, 金順玉, 吳炳度 申請人:三星電機株式會社