KR101920726B1 - 미세 유체 방식의 가변 광학 소자 어레이 및 제조방법 - Google Patents

Abstract

개시된 가변 광학 소자 어레이는 투명 기판; 상기 투명 기판 상에 형성되고, 소정 패턴의 전극 배선을 포함하는 어드레싱 층; 상기 어드레싱 층 위에 형성되어 다수의 셀 영역을 구획하는 것으로, 서로 쌍을 이루어 이격된 이중벽을 이루는 형태로 배치되고 상기 전극 배선과 전기적으로 연결된 다수의 전도성 격벽을 포함하는 격벽부; 상기 이중벽을 이루는 한 쌍의 전도성 격벽 사이의 영역을 채우는 절연물질; 상기 다수의 셀 영역 내에 각각 배치된 것으로, 전도성의 제1유체 및 상기 제1유체와 섞이지 않으며 비전도성인 제2유체; 상기 다수의 전도성 격벽의 상면 및 상기 셀 영역의 내벽이 되는 측면에 형성된 절연코팅층; 상기 다수의 셀 영역 전체를 덮는 투명전극층; 상기 투명전극층과 상기 어드레싱층 간에 전압을 인가할 수 있는 전압 인가 장치;를 포함한다.

Description

미세 유체 방식의 가변 광학 소자 어레이 및 제조방법{Micro-fluidic variable optical device array and method of manufacturing the same}

본 개시는 미세 유체 방식의 가변 광학 소자 어레이 및 이의 제조방법에 관한 것이다.

전기 습윤 기술(electrowetting)을 다양한 가변 광학 소자로 응용하는 예가 늘어나고 있다. 전기 습윤 기술은 절연체로 코팅된 전극과 전도성 액체 사이에 전압을 인가하여 전도성 액체의 표면 장력을 제어함으로써 액체의 접촉각을 변화시키는 기술이다. 예를 들어, 전극 패턴을 구비한 셀 내에 전도성 유체와 비전도성 유체가 접촉하도록 배치하고, 전기 습윤 방식으로 두 유체간의 계면 위치 또는 형상을 변화시킬 수 있으며, 전극 패턴의 구체적인 형태나 유체 유동을 위한 채널 형태를 조절하여, 가변 조리개, 가변 프리즘, 가변 초점 렌즈등을 구현할 수 있다.

또한, 미소 크기의 가변 유체 렌즈를 어레이 형태로 배열한 미소 가변 렌즈 어레이에 대한 연구가 최근에 보고되고 있다. 이러한 미소 가변 렌즈 어레이는 디스플레이의 앞면에 부착되어 안경없이 다각도에서 시청할 수 있는 3차원 그래픽을 구현에 이용될 수 있다. 또는, 생화학 실험용 다중 셀 플레이트(Cell plate)에 부착되어 각 셀의 광학적 변화를 동시에 관찰할 수 있는 광학적 분석 장치에 이용될 수도 있다.

미소 가변 렌즈 어레이를 구현하기 위해, 전도성 유체와 비전도성 유체가 섞이지 않은 채로 채워지는 미소 공간을 어레이 형태로 형성해야 하며, 각 미소 공간의 벽면에 전극을 형성하는 과정이 필요하다. 그런데, 미소 공간을 이루는 벽면에 전극을 형성하기 위해, 포토리소그라피(photolithography) 기술을 사용할 때, 노광을 위한 마스크와 벽면 간에는 간격이 존재할 수 밖에 없어서 빛의 회절이 심해지고 또한 빛이 벽면에 비스듬하게 조사되기 때문에 노광의 균일도가 떨어질 수 밖에 없어서 정밀한 패터닝(patterning)에 어려움이 있다.

본 개시는 미세 유체 방식의 가변 광학 소자 어레이 및 이의 제조방법을 제공한다

일 유형에 따르는 가변 광학 소자 어레이는 투명 기판; 상기 투명 기판 상에 형성되고, 소정 패턴의 전극 배선을 포함하는 어드레싱 층; 상기 어드레싱 층 위에 형성되어 다수의 셀 영역을 구획하는 것으로, 서로 쌍을 이루어 이격된 이중벽을 이루는 형태로 배치되고 상기 전극 배선과 전기적으로 연결된 다수의 전도성 격벽을 포함하는 격벽부; 상기 이중벽을 이루는 한 쌍의 전도성 격벽 사이의 영역을 채우는 절연물질; 상기 다수의 셀 영역 내에 각각 배치된 것으로, 전도성의 제1유체 및 상기 제1유체와 섞이지 않으며 비전도성인 제2유체; 상기 다수의 전도성 격벽의 상면 및 상기 셀 영역의 내벽이 되는 측면에 형성된 절연코팅층; 상기 다수의 셀 영역 전체를 덮는 투명전극층; 상기 투명전극층과 상기 어드레싱층 간에 전압을 인가할 수 있는 전압 인가 장치;를 포함한다.

상기 어드레싱 층과 상기 격벽부 사이에 절연층이 더 구비될 수 있고, 이 경우, 상기 다수의 전도성 격벽과 상기 소정 패턴의 전극 배선은 상기 절연층을 관통하는 도전성 관통홀로 연결될 수 있다.

상기 소정 패턴의 전극 배선은 전기적으로 분리된 복수의 전극을 포함할 수 있다.

상기 다수의 셀 영역은 2차원 어레이로 배열되고, 상기 복수의 전극은 상기 다수의 셀 영역 중 같은 열을 이루는 셀 영역을 동일하게 구동하는 패턴으로 분리된 형상일 수 있다.

상기 어드레싱 층은 상기 다수의 셀 영역을 독립적으로 구동하기 위한 다수의 트랜지스터를 더 구비할 수 있다.

또한, 상기 가변 광학 소자 어레이는 상기 다수의 셀 영역에서 상기 제1유체와 상기 제2유체간의 계면 형상을 측정하고, 인가 전압을 조절하도록 상기 전압 인가 장치에 피드백하는 제어부를 더 포함할 수 있다.

상기 계면 형상의 측정을 위해 투명전극층과 상기 복수의 전극 중 어느 하나 사이의 정전용량을 측정하는 장치를 더 구비할 수 있다.

상기 제1유체는 극성 유체이고, 상기 제2유체는 비극성 유체일 수 있으며, 예를 들어, 상기 제1유체는 전해질이고, 상기 제2유체는 오일(oil)일 수 있다.

또한, 일 유형에 따른 가변 광학 소자 어레이 제조방법은 투명 기판상에 소정 패턴의 전극 배선을 포함하는 어드레싱 층을 형성하는 단계; 상기 어드레싱 층 위에 다수의 셀 영역을 구획하는 것으로, 서로 이격된 이중벽을 이루는 형태로 배치되고 상기 전극 배선과 전기적으로 연결된 다수의 전도성 격벽을 포함하는 격벽부를 형성하는 단계; 이중벽 사이 영역을 절연물질로 채우는 단계; 상기 다수의 전도성 격벽의 상면 및 상기 셀 영역의 내벽이 되는 측면에 절연코팅층을 형성하는 단계; 상기 다수의 셀 영역에 전도성의 제1유체 및 상기 제1유체와 섞이지 않으며 비전도성인 제2유체를 배치하는 단계; 상기 다수의 셀 영역 위에 투명전극층을 형성하는 단계;를 포함한다.

상기 격벽부를 형성하기 전에, 상기 어드레싱 층 위에 절연층을 형성하는 단계;을 더 포함할 수 있고, 또한, 상기 절연층을 관통하여 상기 소정 패턴의 전극 배선과 연결되는 다수의 도전성 관통홀을 형성하는 단계;를 더 포함할 수 있다.

상기 격벽부를 형성하는 단계는 상기 어드레싱 층 위에 상기 다수의 전도성 격벽에 대응하는 다수의 홀이 구비된 포토리지스트 몰드를 형성하는 단계; 상기 다수의 홀 내에 금속 물질을 형성하는 단계;를 포함할 수 있다.

상기 포토리지스트 몰드는 SU-8 포토리지스트 또는 KMPR로 이루어질 수 있다.

상술한 가변 광학 소자 어레이는 기판 상에 다수의 전도성 격벽이 서로 분리된 형태로 형성되기 때문에 각 셀에서 전기 습윤이 독립적으로 발생될 수 있도록 어드레싱 층을 구성하기가 용이하다.

또한, 정전용량을 측정하고 측정 결과를 유체 계면 조절을 위한 전압 인가 장치에 피드백하는 구성을 함께 채용할 수 있으며, 이에 따라 보다 정밀한 유체 계면 조절이 가능하다.

또한, 상술한 가변 광학 소자 어레이의 제조방법에 따르면, 전도성 격벽을 일반적인 포토리소그라피 공정에 따라 형성할 수 있으며, 따라서, 불균일한 노광등과 같은 문제점이 없다.

도 1은 실시예에 따른 가변 광학 소자 어레이의 개략적인 구성을 보인 부분 절개 분리사시도이다.
도 2는 도 1의 가변 광학 소자 어레이의 일부 셀의 형상을 보다 상세히 보인 단면도이다.
도 3은 도 1의 가변 광학 소자 어레이의 어드레싱 층을 이루는 전극 배선의 예를 보인 평면도이다.
도 4a 내지 도 4d는 도 1의 가변 광학 소자 어레이를 이루는 셀 내의 유체 계면 변화를 예시적으로 보인 단면도이다.
도 5는 다른 실시예에 따른 가변 광학 소자 어레이의 개략적인 구성을 보인 단면도이다.
도 6a 내지 도 6k는 실시예에 따른 가변 광학 소자 어레이의 제조방법을 설명하는 도면들이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 이하의 도면들에서 동일한 참조부호는 동일한 구성요소를 지칭하며, 도면상에서 각 구성요소의 크기는 설명의 명료성과 편의상 과장되어 있을 수 있다.

도 1은 실시예에 따른 가변 광학 소자 어레이(100)의 개략적인 구성을 보인 부분 절개 분리사시도이고, 도 2는 도 1의 가변 광학 소자 어레이(100)의 일부 셀의 형상을 보다 상세히 보인 단면도이며, 도 3은 도 1의 가변 광학 소자 어레이(100)의 어드레싱 층(120)을 이루는 전극 배선의 예를 보인 평면도이다. 도 1에서는 일부 구성요소의 도시가 편의상 생략되어 있다.

도면들을 참조하면, 가변 광학 소자 어레이(100)는 제1기판(110), 제1기판(110) 상에 형성되고, 소정 패턴의 전극 배선을 포함하는 어드레싱 층(120), 어드레싱 층(120) 위에 형성되어 다수의 셀 영역을 구획하는 격벽부(150), 다수의 셀 영역(C) 내에 각각 배치된 것으로, 전도성의 제1유체(F1) 및 상기 제1유체(F1)와 섞이지 않으며 비전도성인 제2유체(F2), 다수의 셀 영역 전체를 덮는 투명전극층(180) 및 투명전극층(180)과 상기 어드레싱 층(120) 간에 전압을 인가할 수 있는 전압 인가 장치를 포함한다.

본 실시예에서 격벽부(150)는 분리된 다수의 전도성 격벽으로 이루어져, 각 셀을 독립적으로 구동하기에 용이하고, 또한, 제조단계에서 셀 벽면에 대한 포토리소그라피 공정을 수행해야 하는 어려움이 없는 구조를 제시하고 있다.

이를 위하여, 격벽부(150)는 서로 이격된 이중벽(155)을 이루는 형태로 배치되고 어드레싱 층(120)을 이루는 전극 배선과 전기적으로 연결된 다수의 전도성 격벽을 포함한다. 즉, 다수의 셀 영역(C)은 이중벽으로 구획되어 있으며, 이중벽을 이루는 한 쌍의 전도성 격벽(151)(152)은 각각 인접한 다른 셀 영역(C)을 구동하는 전극이 된다.

보다 상세한 구조 및 재질에 대해 살펴보기로 한다.

제1기판(110)으로는 투명한 성질을 갖는 글래스 또는 투명 플라스틱 재질의 기판이 사용될 수 있다.

어드레싱 층(120)은 다수의 셀 영역을 구동할 수 있는 소정 패턴의 전극 배선을 포함한다. 상기 소정 패턴의 전극 배선은 전기적으로 분리된 복수의 전극을 포함할 수 있다. 예를 들어, 다수의 셀 영역(C)은 도 1에 도시된 바와 같이 2차원 어레이로 배열될 수 있으며, 이 경우, 도 3에 도시한 바와 같이, 어드레싱 층(120)의 복수의 전극은 다수의 셀 영역 중 같은 열을 이루는 셀 영역을 동일하게 구동하는 패턴으로 분리된 형상일 수 있다. 전극 배선은 전도성 소재로 이루어질 수 있으며, 금, 은, 구리, 알루미늄, 몰리브데늄, 크롬, 타이타늄, 텅스텐, 탄탈륨, 마그네슘, 루세늄 등과 같은 금속, 그 금속들의 합금 또는 화합물로 형성될 수 있고 또는 전도성 산화물로 형성될 수도 있다.

어드레싱 층(120)은 다수의 셀 영역을 독립적으로 구동하기 위한 다수의 트랜지스터(미도시)를 더 구비하는 구성일 수도 있다.

어드레싱 층(120)위에는 전극 배선을 전체적으로 덮는 절연층(130)이 형성될 수 있으며, 이 경우, 절연층(130)을 관통하여 격벽부(150)와 전극 배선을 전기적으로 연결하기 위한 도전성 관통홀(140)이 더 형성될 수 있다.

이러한 구조의 격벽부(150)는 격벽부(150)를 이루는 전도성 격벽(151)(152)들이 모두 서로 분리된 채로 형성되고 도전성 관통홀(140)을 통해 어드레싱 층(120)과 전기적 연결되어, 각 셀 영역(C)에서 전기습윤 구동이 독립적으로 발생하도록 어드레싱 하는 것이 용이하다.

격벽부(150)를 이루는 이중벽(155) 사이의 영역, 즉, 이중벽(155)을 이루는 한 쌍의 전도성 격벽(151)(152) 사이는 절연물질(160)로 채워져 있으며, 이에 따라 한 쌍의 전도성 격벽(151)(152) 간의 절연이 보다 확실해진다. 도시된 바와 같이, 절연물질(160)은 이중벽(155)을 이루는 한 쌍의 전도성 격벽(151)(152) 사이 영역 및 상호 인접한 이중벽(155) 사이 영역을 전체적으로 연결하는 형태로 형성될 수 있다.

다수의 전도성 격벽(151)(152)의 상면 및 셀 영역(C)의 내벽이 되는 측면에 형성된 절연코팅층(170)이 형성된다. 도시된 바와 같이, 공정상의 편의에 따라 절연코팅층(170)은 격벽부(150), 절연물질(160) 및 셀 영역(C)의 바닥면에 전체적으로 형성될 수 있다.

다수의 셀 영역(C) 내에는 각각 전도성의 제1유체(F1) 및 상기 제1유체와 섞이지 않으며 비전도성인 제2유체(F2)가 배치된다. 제1유체(F1)와 제2유체(F2)는 도시된 바와 같이 서로 섞이지 않은 형태로 배치되며, 전도성의 제1유체(F1)가 투명전극층(180)과 접하도록 제2유체(F2) 위에 배치된다. 제1유체(F1)는 극성 유체이고, 제2유체(F2)는 비극성 유체일 수 있다. 제1유체(F1)는 전해질일 수 있으며, 예를 들어, 물 또는 소금물일 수 있다. 제2유체(F2)는 오일(oil)일 수 있다.

투명전극층(180)은 셀 영역(C)을 전체적으로 덮는 형태로 마련되어, 각 셀 영역(C)을 구동할 수 있는 공통전극의 역할을 할 수 있다. 투명전극층(180)은 도시된 바와 같이 투명한 성질을 갖는 제2기판(190)상에 접합된 형태로 셀 영역(C) 전체와 마주하도록 배치될 수 있다. 투명전극층(180)은 투명 전도성 재질로 형성될 수 있으며, ITO(indium tin oxide), IZO(indium zinc oxide)등의 금속산화물, Au, Ag등의 금속 나노입자 분산 박막, CNT(carbon nanotube), 그래핀(graphene) 등의 탄소 나노구조체, poly(3,4-ethylenedioxythiophene) (PEDOT), polypyrrole(PPy), poly(3-hexylthiophene)(P3HT) 등의 전도성 고분자등이 사용될 수 있다.

상술한 구조의 가변 광학 소자 어레이(100)는 전기 습윤 구동에 의해 각 셀 영역(C)내에 배치된 제1유체(F1)와 제2유체(F2)의 계면이 변하여, 입사하는 광을 원하는 방향으로 굴절시키는 프리즘, 또는 입사광을 모으거나 분산하는 렌즈의 기능을 할 수 있다. 투명전극층(180)과 어드레싱 층(120) 사이에 전압인가장치에 의해 전압이 인가되면, 해당하는 셀 영역(C)에서, 제1유체(F1)와, 절연 코팅된 전도성 격벽(151 또는 152) 사이에 전압이 형성된다. 이에 따라 제1유체(F1), 제2유체(F2) 및 절연코팅층(170)이 만나는 삼상 접촉선(three-phase contact line, TCL)에서 각각의 계면장력에 따라 접촉각이 변하여 유체간 경계면의 형상이 변한다. 도 2에는 제1유체(F1)와 제2유체(F2)의 계면이 입사광을 소정 방향으로 굴절시키는 프리즘을 형성하는 형태이고, 또한, 인접한 셀 영역(C)마다 동일한 형태로 계면이 형성되어 있는 것으로 도시되어 있으나 이는 예시적인 것이고 다양한 형태로 변경될 수 있다.

도 4a 내지 도 4d는 도 1의 가변 광학 소자 어레이(100)를 이루는 셀 영역(C) 내의 유체 계면 변화를 예시적으로 보인 단면도이다.

도 4a에서, 제1유체(F1)와 제2유체(F2) 간 계면이 오목렌즈 형상을 이루도록 형성되어 있다. 도 4b는 제1유체(F1)와 제2유체(F2) 간 계면이 평면을 이루는 형태로 형성된 것을 보이며, 도 4c는 제1유체(F1)와 제2유체(F2) 간 계면이 볼록렌즈 형상을 이루는 것을 보인다. 도 4d와 같이 인접한 셀 영역(C)이 서로 다른 계면을 형성하도록 구동될 수도 있다. 도시된 바와 같이, 오른쪽 셀 영역(C)은 프리즘 형상으로, 왼쪽 셀 영역(C)은 볼록 렌즈 형상으로 형성될 수 있다.

이 외에도, 셀 영역(C)을 이차원 어레이로 배치하고, 각 셀 영역(C)의 위치에 따라 굴절력이 다른 렌즈면을 형성하도록 구동하거나, 다른 굴절각을 갖는 프리즘을 형성하도록 구동하는 것이 가능하며, 또는 일부 셀 영역(C)만을 선택적으로 구동할 수도 있다.

도 5는 다른 실시예에 따른 가변 광학 소자 어레이(200)의 개략적인 구성을 보인 단면도이다.

본 실시예는 다수의 셀 영역(C)에 대해 제1유체(F1)와 제2유체(F2)간의 계면 형상을 측정하고, 인가 전압을 조절하도록 피드백하는 구성을 구비하는 점에서 도 1의 가변 광학 소자 어레이(100)와 차이가 있다.

가변 광학 소자 어레이(200)는 전압인가 및 정전용량 측정 장치, 연산장치, 제어부를 구비할 수 있다.

예를 들여, 전압 인가와 함께 투명전극층(180)과 어드레싱 층(120)을 이루는 복수의 전극 중 어느 하나 사이의 정전용량을 측정하고, 연산장치는 그 결과로부터 형성된 계면 형상을 추정하고, 또한, 원하는 계면을 형성하기 위한 인가 전압을 연산할 수 있다. 제어부는 연산된 결과를 전압인가 장치에 피드백하여 인가전압이 조절되게 할 수 있다. 이러한 과정에 따라 셀 영역(C)내에 각각 형성되는 계면 형상을 보다 정밀하게 조절할 수 있다.

도 6a 내지 도 6k는 실시예에 따른 가변 광학 소자 어레이의 제조방법을 설명하는 도면들이다.

도 6a를 참조하면, 제1기판(110) 상에 소정 패턴의 전극 배선을 포함하는 어드레싱 층(120)을 형성한다. 제1기판(110)은 투명한 성질을 갖는 글래스, 또는 투명 플라스틱 소재로 이루어질 수 있다. 어드레싱 층(120)에 형성된 전극 배선은 예를 들어, 도 6b에 도시된 바와 같이 전극 배선은 전기적으로 분리된 복수의 전극을 포함하는 형상일 수 있다. 예를 들어, 2차원 어레이로 다수의 셀 영역을 형성하고자 할 때, 도 6b에 도시된 형태는 다수의 셀 영역 중 같은 열을 이루는 셀 영역을 동일하게 구동하도록 두 개로 분리된 구성을 갖는다.

또한, 어드레싱 층(120)은 형성하고자 하는 다수의 셀 영역을 독립적으로 구동하기 위한 다수의 트랜지스터(미도시)를 더 구비하는 형태로 형성될 수도 있다.

절연층(130)은 어드레싱 층(120)을 이루는 전극 배선을 전체적으로 덮는 형태로 형성된다. 또한, 절연층(130)을 관통하여 전극 배선과 연결되는 다수의 도전성 관통홀(140)을 형성할 수 있다.

다음, 도 6c와 같이 포토리지스트 몰드(M)를 형성한다. 포토리지스트 몰드(M)는 어드레싱 층(120)의 다수의 셀 영역을 구획하는 격벽부를 형성하기 위해 형성되는 것이다. 이를 위하여, 포토리지스트 몰드(M)는 형성하고자 하는 격벽부의 역상에 해당하는 형상으로 패터닝 되어 있으며, 도시된 바와 같이 도전성 관통홀(140)에 대응하는 위치에 다수의 홀(H)이 형성된 형태를 가질 수 있다. 포토리지스트 몰드(M) 형성을 위해, SU-8, KMPR등의 포토리지스트가 사용될 수 있다.

다음, 도 6d와 같이, 홀 내부에 금속 물질층(150')을 형성한다. 금속 물질층(150')은 도금(electroplating) 또는 증착(deposition)등의 과정으로 형성될 수 있다. 또한, 도금 공정을 위해, 포토리지스트 몰드(M)를 형성하기 전에 어드레싱 층(120) 위에 전체적으로 시드층(미도시)을 형성하는 과정을 거칠 수 있다.

다음, 포토리지스트 몰드(M)를 제거하면, 도 6e와 같이 한 쌍의 전도성 격벽(151)(152)이 이중벽(155)을 이루는 형태로 배치된 격벽부(150)가 형성된다. 도 5f는 격벽부(150)에 의해 형성된 하나의 셀 영역(C)을 보이고 있다.

이와 같은 과정에 의해 형성된 격벽부(150)는 기존의 포토리소그래피 방식을 변형하지 않고 그대로 사용하는 것으로 빛의 회절이나 불균일한 노광에 의한 문제점은 발생하지 않는다. 또한, 격벽부(150)를 이루는 전도성 격벽(151)(152)은 서로 분리된 채로 형성되고 도전성 관통홀(140)을 통해 어드레싱 층(120)과 전기적 연결되어, 각 셀 영역(C)에서 전기습윤 구동이 독립적으로 발생하도록 어드레싱 하는 것이 용이해진다.

다음, 도 6g와 같이 이중벽(155)을 이루는 각 쌍의 전도성 격벽(151)(152) 사이에 절연물질(160)을 형성한다. 또한, 절연물질(160)을 도 5h에 도시된 바와 같이 인접하는 이중벽(155) 사이 영역을 전체적으로 연결하는 형태로 형성될 수도 있다.

다음, 도 6i를 참조하면, 전도성 격벽(151)(152)의 상면 및 셀 영역(C)의 내벽이 되는 측면에 형성된 절연코팅층(170)을 형성한다. 도시된 바와 같이, 절연코팅층(170)은 격벽부(150), 절연물질(160) 및 셀 영역(C)의 바닥면에 전체적으로 형성될 수 있다.

다음, 도 6j를 참조하면, 셀 영역에 전도성의 제1유체(F1)와 비전도성의 제2유체(F2)를 배치한다. 제1유체(F1)와 제2유체(F2)는 도시된 바와 같이 서로 섞이지 않은 형태로 배치되며, 전도성의 제1유체(F1)가 투명전극층(180)과 접하도록 제2유체(F2) 위에 배치된다. 제1유체(F1)는 극성 유체이고, 제2유체(F2)는 비극성 유체일 수 있다. 제1유체(F1)는 전해질일 수 있으며, 예를 들어, 물 또는 소금물일 수 있다. 제2유체(F2)는 오일(oil)일 수 있다.

다음, 도 6k와 같이 다수의 셀 영역을 전체적으로 덮는 투명전극층(180)을 형성한다. 투명전극층(180)은 투명한 제2기판(190)상에 형성된 후 셀 영역의 상부에 배치될 수 있다.

또한, 도시되지는 않았으나, 투명전극층(180)과 어드레싱 층(120) 간에 전압을 인가하는 전압인가장치를 더 형성할 수 있다. 또한, 도 5에 예시한 바와 같이, 정전용량을 측정하고 이를 인가전압에 피드백하는 구성을 더 형성할 수도 있다.

이러한 본원 발명인 미세 유체 방식의 가변 광학 소자 어레이 및 이의 제조방법은 이해를 돕기 위하여 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 분야에서 통상적 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위에 의해 정해져야 할 것이다.

100, 200...가변 광학 소자 어레이 110...제1기판
120...어드레싱 층 130...절연층
140...도전성 관통홀 150...격벽부
151, 152...전도성 격벽 155...이중벽
160...절연물질 170...절연코팅층
180...투명전극층 190...제2기판

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11. 투명 기판상에 소정 패턴의 전극 배선을 포함하는 어드레싱 층을 형성하는 단계;
    상기 어드레싱 층 위에 다수의 셀 영역을 구획하는 것으로, 서로 이격된 이중벽을 이루는 형태로 배치되고 상기 전극 배선과 전기적으로 연결된 다수의 전도성 격벽을 포함하는 격벽부를 형성하는 단계;
    상기 격벽부를 형성한 후, 상기 이중벽 사이 영역을 절연물질로 채우는 단계;
    상기 다수의 전도성 격벽의 상면 및 상기 셀 영역의 내벽이 되는 측면에 절연코팅층을 형성하는 단계;
    상기 다수의 셀 영역에 전도성의 제1유체 및 상기 제1유체와 섞이지 않으며 비전도성인 제2유체를 배치하는 단계;
    상기 다수의 셀 영역 위에 투명전극층을 형성하는 단계;를 포함하는 가변 광학 소자 어레이 제조 방법.
12. 제11항에 있어서,
    상기 격벽부를 형성하기 전에,
    상기 어드레싱 층 위에 절연층을 형성하는 단계;을 더 포함하는 가변 광학 소자 어레이 제조방법.
13. 제12항에 있어서,
    상기 절연층을 관통하여 상기 소정 패턴의 전극 배선과 연결되는 다수의 도전성 관통홀을 형성하는 단계;를 더 포함하는 가변 광학 소자 어레이 제조방법.
14. 제11항에 있어서,
    상기 소정 패턴의 전극 배선은 전기적으로 분리된 복수의 전극을 포함하는 가변 광학 소자 어레이 제조 방법.
15. 제14항에 있어서,
    상기 다수의 셀 영역은 2차원 어레이로 배열되고,
    상기 복수의 전극은 상기 다수의 셀 영역 중 같은 열을 이루는 셀 영역을 동일하게 구동하는 패턴으로 분리된 가변 광학 소자 어레이 제조방법.
16. 제14항에 있어서,
    상기 어드레싱 층은 상기 다수의 셀 영역을 독립적으로 구동하기 위한 다수의 트랜지스터를 더 구비하는 가변 광학 소자 어레이 제조방법.
17. 제11항에 있어서,
    상기 제1유체는 극성 유체이고, 상기 제2유체는 비극성 유체인 가변 광학 소자 어레이 제조방법.
18. 제11항에 있어서,
    상기 제1유체는 전해질이고, 상기 제2유체는 오일인 가변 광학 소자 어레이 제조방법.
19. 제11항 내지 제18항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 격벽부를 형성하는 단계는
    상기 어드레싱 층 위에 상기 다수의 전도성 격벽에 대응하는 다수의 홀이 구비된 포토리지스트 몰드를 형성하는 단계;
    상기 다수의 홀 내에 금속 물질을 형성하는 단계;를 포함하는 가변 광학 소자 어레이 제조방법.
20. 제19항에 있어서,
    상기 포토리지스트 몰드는 SU-8 포토리지스트 또는 KMPR로 이루어진 가변 광학 소자 어레이 제조방법.
    

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